CRTS-Ⅱ型板式無碴軌道軌道板鋪設(shè)及連接施工總結(jié)

 CRTS-Ⅱ型板式無碴軌道軌道板鋪設(shè)及連接施工總結(jié)

　　摘要：作為我國第一條設(shè)計時速350km/h的客運專線，京津城際軌道交通工程既是我國鐵路跨越式發(fā)展的標志性和示范性工程，同時也是2008北京奧運會交通配套工程。京津城際CRTSⅡ型板式無碴軌道，沿襲了博格無碴軌道的特點，采用了預應力軌道板結(jié)構(gòu)、經(jīng)數(shù)控磨床打磨的高精度承軌槽、軌道板快速測量定位系統(tǒng)、以及高性能瀝青水泥砂漿墊層等先進的技術(shù)和工藝，整個系統(tǒng)由滑動層、底座板、BZM砂漿墊層及Ⅱ型軌道板四大部分組成。本文根據(jù)京津城際軌道交通工程的施工的經(jīng)驗，總結(jié)了軌道板鋪設(shè)的施工方法，闡述了在施工中軌道板鋪設(shè)的準備工作及鋪設(shè)流程，為我國高速鐵路無砟軌道道床的施工提供有價值的參考。

　　關(guān)鍵詞：無碴軌道；鋪設(shè)；砂漿灌注；軌道板連接　

　　一、 CRTSⅡ型軌道板式無碴軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　京津城際軌道交通工程是我國第一條設(shè)計時速350km/h的客運專線，是我國鐵路跨越式發(fā)展的標志性和試范性工程，首次引進德國博格板式無碴軌道系統(tǒng)，CRTSⅡ型軌道板式無碴軌道系統(tǒng)是由在縱向相互連接的軌道板組成。軌道板鋪設(shè)在底座混凝土上面，采用校準系統(tǒng)精調(diào)。在水硬性材料承載層頂面和軌道板底面之間有一個2-4cm的空間，這個空間將用一種特殊的瀝青水泥砂漿(CA)充填滿。瀝青水泥砂漿（CA）基于它的特殊性能，是CRTSⅡ型板式無碴軌道系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的部分。

　　當瀝青水泥砂漿達到規(guī)定的強度后，進行軌道板縱向張拉連接，并填充接縫，形成CRTSⅡ型板式無碴軌道系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有軌道穩(wěn)定性高、剛度均勻性好、結(jié)構(gòu)耐久性強、維修工作量少等突出優(yōu)點。本文主要闡述砂漿灌注前封邊工作、瀝青砂漿的性能及瀝青砂漿的灌注。

　　圖1.1CRTSⅡ型軌道板式無碴軌道系統(tǒng)

　　圖1.2曲線段（超高165mm）CRTS-Ⅱ型板式無碴軌道標準斷面圖（單位：mm）

　　二、 CRTSⅡ型板式無碴軌道施工總體流程圖

　　三、軌道板鋪設(shè)施工流程

　　3.1施工準備

　�、艤y量儀器

　　全站儀：測角精度為＜0.972″，測距精度為1mm+1ppm（俫卡TCA1800）。

　　電子數(shù)字水準儀：高程測量標準偏差每公里雙程水準測量使用因瓦水準尺時＜0.9mm，使用標準水準尺時＜1.5mm，測距標準偏差＜1cm/20m(500ppm)，并含精密水準配件測量設(shè)備。

　�、栖壍阑鶞示W(wǎng)布設(shè)

　　當?shù)鬃�板或路基支承層混凝土澆筑�?～3天（底座板為拆除梁縫鋼楔塊并松開后澆帶螺帽）后，在板縫間軌道基準點（GRP）鉆孔埋入測量黃銅釘；由軌道設(shè)標網(wǎng)引出，軌道基準網(wǎng)（GRN），經(jīng)平差計算，滿足平面精度±1mm、高程精度±0.5mm。

　�、菆A錐體安裝

　　在軌道基準點橫向20cm鉆孔植入圓錐體錨桿后，放置圓錐體。錨桿為φ16車絲鋼筋，采用鉆孔化學錨栓膠植入，孔徑φ20，直線段孔深15cm，曲線段孔深20cm。

　�、扔酶邏核�或高壓風清洗混凝土面。

　　3.2吊裝上橋粗鋪

　　軌道板由存板場運出前，用硅膠在六個精調(diào)爪位置粘上凹形發(fā)泡材料。粗鋪前，在混凝土面靠近精調(diào)爪的位置橫向放置6條2.8cm厚的隔墊木條。

　　采用橋面懸臂龍門吊機配合專用吊具吊裝軌道板，見“3.3軌道板上橋示意圖”。操作過程中，隨時檢查專用吊具的4個抓夾點的鎖栓是否已鎖緊。吊機將軌道板縱橫移至2個圓錐體之間，下放時，通過起吊橫梁上的導鏈調(diào)整軌道板的橫向傾斜度，接近安放位置時，降低速度，使得軌道板可以同時均衡落在6條墊木上，避免因點接觸對軌道板沖擊受損。

　　在板縫處與已鋪軌道板保持平順過渡。通過軌道板兩端圓錐體的限位，可以將安裝偏差控制在10mm以內(nèi)。

　　3.3軌道板精調(diào)

　�、旁谝颜{(diào)好的軌道板的最后一組承軌臺和需調(diào)軌道板的第一、第五、最后一組承軌臺上架置精調(diào)框四個帶棱鏡卡尺架。在一側(cè)承軌臺上，卡尺架頂靠在打磨過的側(cè)邊，并用橡皮筋將卡尺架與軌道板臨時固定。

　�、圃谲壍腊宓�1和最后1組承軌臺兩側(cè)各安裝兩個精調(diào)爪，負責調(diào)整軌道板的軸線和高程；在軌道板兩側(cè)中間安裝兩個豎向調(diào)節(jié)精調(diào)爪，負責調(diào)整軌道板的高程。在精調(diào)爪抬起軌道板后，撤出下墊木條。

　�、窃诰�調(diào)的前進方向上，用專用三角架將全站儀安置在軌道基準點（GRP）上，和精調(diào)框系統(tǒng)間建立設(shè)備無線電通訊聯(lián)系，來控制軌道板的精調(diào)，全站儀對中精度為0.5mm。每測站控制6塊軌道板精調(diào)。

　　通過已精調(diào)好軌道板上的卡尺進行定向，再使用其它已知GRP點進行定向檢查。出現(xiàn)較大偏差時（如高程差了0.5mm或平面差了1mm），則應對軌道基準網(wǎng)以及前一塊鋪好的軌道板的精調(diào)精度進行進一步的檢查�！�

　　圖3.1軌道板定位爪

　�、让繅K軌道板精調(diào)流程如下：

　　a)通過已精調(diào)好的軌道板尾端處的精調(diào)框卡尺對全站儀進行定向。

　　b)對需精調(diào)軌道板上的3個卡尺架上的6個棱鏡調(diào)控點量測。

　　c)計算軌道板的實際位置，并通過全站儀測站和調(diào)控點進行理論位置比較。

　　d)在每個精調(diào)爪處顯示器上顯示精調(diào)值，借助精調(diào)爪上的螺絲調(diào)節(jié)裝置，對軌道板進行水平和豎直方向上的精調(diào)。精調(diào)過程中，先調(diào)節(jié)軌道板四個角的精調(diào)爪，經(jīng)過多次調(diào)整后平面角度均達到最終位置后，再對軌道板中間的高度進行補調(diào)。

　　e)直到平面精度達到0.5mm為止，精調(diào)框滑移到下一塊需精調(diào)的軌道板上。

　　3.4封邊

　�、趴v縫密封

　　精調(diào)完成后，采用水泥砂漿對軌道板的4道邊進行密封。砂漿超過軌道板底邊3cm。

　　密封砂漿采用灰漿攪拌機現(xiàn)場拌制。通過采用三角楔型帶拖板的砂漿成型器，可以有效的避免封邊施工中砂漿進入軌道板下方。在精調(diào)爪范圍內(nèi)，在鋪板前粘接的乙醚泡沫材料模制件可以實現(xiàn)對精調(diào)爪范圍的密封。

　　封邊砂漿硬化前，在軌道板四個邊角和中間封邊砂漿戳6個圓洞作為排氣孔，保持洞口朝上，緊挨軌道板。

　�、茩M縫密封

　　橫向接縫的密封材料在軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參與受力中，要求具備防凍性能。密封材料可以采用具有防凍性能的水泥砂漿，也可以使用稠度較大、可刮抹的CA砂漿。封邊砂漿應超出軌道板底邊2cm。

　　施工橫向封邊砂漿時，取出圓錐體，并注意對板縫間各標志點的保護。

　　3.5灌注瀝青水泥砂漿

　　⑴壓板裝置安裝

　　壓板裝置由焊接的槽鋼結(jié)構(gòu)、錨固在底座板或支承層中的錨桿和翼形螺母構(gòu)成，其作用是防止軌道板在灌漿時上浮。

　　壓板裝置的設(shè)置：

　　①縱向上：在每個板縫處設(shè)置一個壓板裝置，利用圓錐體錨筋和翼形螺母將槽鋼結(jié)構(gòu)固定在兩邊軌道板上。

　�、跈M向上：在直線段，軌道板兩側(cè)不需設(shè)置壓板裝置；當曲線超高大于45mm時，在軌道板的中間兩側(cè)精調(diào)爪的附近對稱的設(shè)置固定裝置。

　　在軌道板砂漿墊層充分硬化后可以拆除壓板裝置。

　　⑵瀝青水泥砂漿施工

　�、� 施工方案

　　砂漿攪拌車在加料站裝填干料、液料及外加劑后，駛到澆筑點橋（路基）下便道上。將攪拌的瀝青水泥砂漿注滿中間儲存罐，通過懸臂龍門或汽車吊吊將中間儲存罐直接吊至待灌板處，利用重力灌注砂漿�！　�                            

　　圖3.2汽車吊機作業(yè)灌漿設(shè)備布置(橋上、橋下)

　�、谏皾{組分、檢驗及性能指標

　　瀝青水泥砂漿由干料、液料和外加劑組成。干料主要成分為硅酸鹽水泥、粒徑0～1mm的骨料和添加料。液料主要成分為乳化瀝青和水。外加劑主要有以聚合朘基醚或三聚氰胺樹脂為基礎(chǔ)的流化劑和消泡劑（減少砂漿里的空氣含量）。

　　每批乳化瀝青或干料進場時，均檢查廠家提供的試驗報告和合格證是否符合要求；同時對材料溫度進行檢測，當溫度大于30℃時，該批材料不能接受，按退貨處理并做好檢查記錄。在施工中，每5個工作日進行一次乳化瀝青的水泥相容性試驗和一次干料需水量試驗。

　　瀝青水泥砂漿性能指標如下：                   

　�、奂恿险�

　　加料站設(shè)置在于家務(wù)2#鋼筋加工場內(nèi)，里程DK35＋100附近。由于灌漿作業(yè)在炎熱夏季進行，需要將干料、液料儲存遮陽陰涼的倉庫中，必要時采用空調(diào)控制儲存的環(huán)境溫度。

　　加料站儲存能供3日施工的原材料，保證施工的不間斷進行。每輛砂漿攪拌車回站加料時，用高壓水仔細沖洗攪拌機、儲料罐。

　　一臺攪拌車（移動式攪拌設(shè)備）的儲備量可澆灌約8-10塊軌道板，也就是說約夠用1.5小時。儲備用完以后攪拌車需要駛?cè)爰恿险狙b料以及清洗墊層砂漿中間儲存罐和攪拌機。本段施工配備兩臺砂漿攪拌車，輪流加料清洗可以保證軌道板墊層的連續(xù)灌注。

　�、転r青水泥砂漿攪拌

　　采用的砂漿攪拌車能自動記錄生產(chǎn)日期、時間、投料計量和砂漿溫度。操縱攪拌車能準確控制加料的順序、計量、攪拌時間。攪拌機容量為350L，中間儲料罐的容量為600L（灌一塊板的用量），攪拌兩盤砂漿剛好可以裝滿一個中間儲料罐，所需時間大約是6～7分鐘。

　　首先把液料（水和乳化瀝青）投入攪拌機，接著加入流化劑進行攪拌。在低速攪拌時加入干料，通過調(diào)整攪拌機的轉(zhuǎn)速來保證干料可以均勻地分散到液體中，避免凝聚成塊；干料攪拌均勻后，加入消泡劑，并立刻把攪拌機的轉(zhuǎn)速降低，當砂漿面不再有氣泡逸出。將攪拌好的CA砂漿注入中間儲料罐。

　　由于瀝青水泥砂漿材料的特殊性，在環(huán)境溫度為5℃～35℃的情況下方能進行灌注施工。在5℃～35℃的許可溫度范圍里，新拌砂漿的特性會明顯不同；此時需要調(diào)整外加劑添加的數(shù)量和類型來優(yōu)化CA砂漿的施工性能。在夏季氣溫較高的時候，只在在傍晚和晚上進行灌漿施工。

　�、蒈壍腊鍣z查

　　由于軌道板灌漿滯后于精調(diào)1～2個工作日，為了確保在灌漿前，精調(diào)好軌道板的幾何尺寸偏差符合要求，使用普通的量尺來測量。抽檢頻率為每10個板塊抽檢1塊。

　　發(fā)現(xiàn)有偏差，使用裝有指針式測量表的量尺可以精確地測出誤差。如果誤差大于1.0mm時要重新調(diào)整軌道板。

　�、薰酀{操作

　　灌漿前使用專用的旋轉(zhuǎn)噴嘴或噴霧器將底座板（路基支承層）混凝土面和軌道板底面濕潤。當空氣溫度＞20℃時，濕潤灌漿面后將所有的灌漿孔和排氣孔都封蓋上。保持灌漿面的潮濕。

　　砂漿灌注前，通過中間儲料罐中轉(zhuǎn)CA砂漿。中間儲料罐內(nèi)有自備電源驅(qū)動的攪拌葉片，當罐內(nèi)砂漿稠度超過標準時，中間儲料罐因電流增加報警。此時必須將中間儲料罐排空并沖洗干凈。

　　軌道板灌漿時，采用橋上懸臂龍門吊輪流將三個已裝滿料的中間儲存罐吊至橋面灌漿小車，進行軌道板墊層灌注。墊層砂漿經(jīng)過灌漿小車上一條軟管注入軌道板的灌漿孔。軟管的兩端各裝有截斷裝置。一般情況下灌漿過程通過三個灌漿孔的中間孔進行。灌漿孔中有聚氯乙烯管，墊層砂漿從管中注入。通過其他兩個灌漿孔和裝在混凝土承載層和軌道板之間密封縫隙中的排氣孔觀察灌漿過程。當所有的排氣孔處均冒出砂漿，用木塞塞住排氣孔。砂漿流平后，保證灌漿孔內(nèi)砂漿表面高度不低于軌道板的底邊。

　　當墊層砂漿稠度增大后，在3個灌注孔均插入一根鋼筋到砂漿墊層中，用來增加后面灌注孔混凝土與墊層砂漿的連接。

　　⑦墊層砂漿的最小抗壓強度達到1Mpa后，可以拆除軌道板精調(diào)爪，由墊層砂漿支承軌道板。同時將軌道板上的調(diào)節(jié)軸松開，拆除。使用PE泡沫管充填調(diào)節(jié)軸的螺紋套管，并用塞子對其水密封閉。

　　砂漿的最小抗壓強度達到3Mpa后才允許在軌道板上行車。

　　3.6軌道板縱向連接

　　當砂漿墊層的強度達到9Mpa時，可以進行軌道板張拉、縱向連接。施工流程為：張拉裝置的安裝及張拉→安裝板縫鋼筋→澆筑接縫混凝土、軌道板灌注孔。

　　⑴張拉裝置的安裝及張拉

　�、偈┕で�，完成板縫間清理和錨桿拆除。在安裝前先將螺桿上的緊固螺母擰松，張拉鎖裝入后，用手工擰緊緊固螺母，螺母墊片位于緊固螺母和張拉扣鎖之間。

　　②張拉

　　螺紋鋼筋張拉時，在一個板縫安排兩人同時對稱張拉。張拉采用扭力扳手，施加450Nm扭矩。為了確保對稱兩根鋼筋預施力的準確、相同，在每天開工前，檢查可調(diào)扭矩扳手的扭矩調(diào)整值是否正確。

　　第一步，先張拉軌道板中間的兩根螺紋鋼，順序為（1-1）→（2-1）→（3-1），如下圖所示；　　                      

　　圖3.3軌道板張拉示意圖（一）

　　第二步，按先中間后外側(cè),成對地張拉剩下的螺紋鋼，張拉順序為（1-2）→（1-3）→（2-2）→（2-3）,完成1、2號板縫張拉后，重復“第一步”往前施工。　                 

　　圖3.4軌道板張拉示意圖（二）

　�、郯惭b板縫間配筋

　　在連接接縫中要按照設(shè)計要求安裝鋼筋。安裝時注意保證足夠的混凝土保護層厚度。鋼筋采用塑料絕緣卡進行連接。

　�、軡仓�板縫和軌道板灌漿孔

　　采用C55混凝土進行板縫和灌漿孔的澆筑。由于澆筑的環(huán)境溫度不允許超過25℃，安排在下午或晚上進行澆筑施工。澆筑前對混凝土接觸面進行預濕潤。混凝土吊裝上橋后，采用手推車在橋面運輸，插入振動棒振搗密實，頂面與軌道板面平齊。

　　澆筑完，及時用塑料薄膜將混凝土面密封，終凝后灑水養(yǎng)護7天。

　　3.7軌道板錨固

　　當軌道板砂漿墊層硬化后，就可以根據(jù)設(shè)計圖紙，在梁縫兩側(cè)的4個承軌臺處設(shè)置錨固筋，將軌道板與底座板進行剪切連接。

　　施工流程：

　　按設(shè)計深度、孔徑鉆孔→用鋼絲刷清潔鉆孔→用壓力空氣清除鉆屑粉塵→向孔中注入值筋膠→達到所要求的強度用扭力扳手以60Nm扭矩將錨栓擰緊。

　　3.8側(cè)向擋塊施工

　　側(cè)向擋塊由C35混凝土、鋼筋和橡膠支座板組成，分為C型、D1型和D2型三種類型，其主要作用為：限制底座板橫橋向的位移，減小底座板在高溫狀態(tài)下的壓桿自由長度，保持軌道系統(tǒng)的穩(wěn)定；把底座板的橫向水平力向下傳遞。

　　在完成軌道板灌漿、縱向連接后，施工側(cè)向擋塊。采用竹膠模板澆筑側(cè)向擋塊混凝土，鋼筋在加工場成型后現(xiàn)場安裝，根據(jù)側(cè)向擋塊的類型嵌入相應的橡膠支座板。

　　側(cè)向擋塊通過預埋鋼筋套筒和預留齒槽與橋梁、端刺連接，通過橡膠支座板與軌道板及底座板連接。

　　混凝土吊裝上橋后，由小推車水平運輸至待澆擋塊，采用振搗棒振搗密實，澆筑完后及時覆蓋，灑水養(yǎng)護7天�！　�