浅谈CRTSⅠ型板式无砟轨道施工技术

浅谈CRTSⅠ型板式无砟轨道施工技术
作者：王磊
来源：《科技视界》2012年第30期
【摘要】高速铁路轨道结构普遍采用的是高平顺性、高稳定性的无砟轨道结构型式，但是，我国铁路在无砟轨道施工技术方面的经验目前还不够成熟，因此，探讨无砟轨道施工的技术难点和的若干关键技术问题是很有必要的。

【关键词】高速铁路；无砟轨道；施工技术
1 CRTSⅠ型无砟轨道系统概述
CRTSⅠ型板式无砟轨道系统是预制轨道板通过水泥沥青砂浆（CA）调整层，铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上，由凸形挡台限位，适应ZPW-2000 轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式。

由混凝土底座、凸型挡台及周围填充树脂、水泥乳化沥青砂浆调整层、轨道板、充填式垫板、WJ-7B扣件和60kg/m钢轨组成。

我部Ⅰ型无砟轨道工程施工里程为DK631+129～DK650+411.149，包括郑州黄河北引特大桥和郑州黄河公铁两用桥北岸段，共19.28km，涉及554孔不同跨径和型式的桥梁，铺板总量8052块，包含9种板型。

铺板安排两个作业面，铺设、精调、灌浆等工序以技术间隔为步距形成平行流水作业。

各施工段所有分项，均采用双线并行，同时推进的施工方案。

目前，郑州黄河公铁两用桥北岸段已全部灌注完毕，现正在施作郑州黄河北引桥，分三个作业面施工，每个作业面采用一套轨道板铺设设备平行作业方式进行铺设，共投入砂浆车3台，悬臂龙门吊2台，其中一作业面采用25t吊车粗铺轨道板。

1.1 CRTS Ⅰ型板式无砟轨道的结构组成
1）钢轨
2）扣件
3）预制轨道板
4）乳化沥青水泥（CA）砂浆调整层
5）混凝土底座
6）轨道板间的凸形挡台
1.2 无砟轨道施工的主要工序
混凝土底座及凸形挡台施工→轨道板铺设（粗铺及精调）→CA砂浆充填层施工→凸形挡台周围树脂灌注。

2 混凝土底座施工控制要点
2.1 混凝土底座施工
1）施工准备：
清理梁面上的杂物，保持混凝土面的清洁。

施工前需提前对保护层混凝土进行预先湿润处理。

2）施工测量：
利用CPⅢ控制网进行自由设站，在基底面上放出模板及凸形挡台中心控制点，用红油漆做好标记。

根据放样点，弹出侧模及端模安装边线、凸形挡台的模板定位线。

3）钢筋绑扎：
钢筋在钢筋加工场加工，分类捆绑好后运往工地。

在工地附近用胎具绑扎钢筋网或原位绑扎钢筋，垫好保护层垫块。

钢筋安装前需将梁面凿毛并植筋或门型筋修整，钢筋绑扎完毕后，严禁踩踏。

4）模板安装：
根据弹出的模板边线，安装侧模板、结构缝端模板。

模板安装必须牢固，接缝不得漏浆。

模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。

调整模板的几何尺寸，满足模板安装允许偏差。

5）伸缩缝设置：
底座与不同轨道板相对应，相邻底座之间设置一处宽20mm伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台，同时伸缩缝的设置和行车方向有关。

伸缩缝采用聚乙烯泡沫塑料板填缝，并用沥青软膏或聚氨酯密封。

混凝土浇筑前务必将聚乙烯泡沫塑料板固定牢靠，防止混凝土浇筑后发生扭曲变形及偏位，影响底座板施工质量。

6）混凝土浇筑：
混凝土应振捣密实，振捣点分布均匀，振捣不能有漏点。

浇筑完成后，及时收浆抹面。

在混凝土初凝前进行横向拉毛，拉毛深度1mm，边侧宽20cm范围内为3%的排水坡。

为防止龟裂，应及时进行混凝土二次收面并养护。

施工过程中应严格控制混凝土底座标高及平整度。

混凝土表面应密实、平整、颜色均匀。

为减少凿除伸缩缝材料造成人工浪费，我部采用小工装设置伸缩缝，要求工装紧压下部伸缩缝，上下对应。

2.2 凸形挡台施工
在底座混凝土拆模24h后，方可进行凸形挡台的施工。

凸形挡台施工前应精确测定位置，并对底座表面凸形挡台范围内混凝土进行凿毛处理。

凸形挡台位置及外形尺寸应符合规定。

凸形挡台钢筋绝缘绑扎：
箍筋与竖筋接触交叉点采用热缩套管绝缘。

凸形挡台支模及校核模板：
1）先浇凸形挡台施工，模板由施工人员先粗调平，然后通过专用测量工装定位。

2）后浇凸形挡台施工，一般在轨道板灌注24小时后，支护模板，确保凸形挡台四周距离轨道板等距，同时浇筑混凝土高度高出轨道板1cm。

中心线基本吻合，并使轨道板距两端凸形挡台的距离差小于5mm。

轨道板粗铺时，应使接地端子的方向与综合接地的设计方向一致。

2.3 施工注意事项：
1）轨道板粗铺位置的精确与否，直接影响后续精调作业快慢；
2）梁端轨道板禁止出现超出底座悬出现象；
3）梁端轨道板注意粗放方向。

2.4 轨道板精调
精调千斤顶使用前应对相关部位进行润滑，在待调板起吊套筒位置处安装精调千斤顶，安装时注意拧紧丝扣，同时不损伤轨道板。

千斤顶具有平面及高程双向调节功能，在安装千斤顶之前将横向轴杆居中，使之能前后伸缩大约有10mm的余量，以避免调节能力不足需倒顶而影响调节施工。

将轨道板顶起一定高度，取出板下的支撑垫木，准备轨道板精调。

精调时将全站仪架设在待调轨道板的GRP点上，将螺栓孔速调标架放在轨道板的第二个及倒数第二个承轨台位置，螺栓孔速调标架接触端应与承轨台处螺栓孔密贴，用已设程序控制的全站仪测量螺栓孔速调架上的棱镜，获取4个工位的调整量，按照4个无线接收显示器上的调整量用精调装置对轨道板进行横向和竖向精调，直至铺设符合允许偏差。

CA砂浆充填层厚度不应小于
40mm，且不应大于100mm。

为了防止轨道板灌注过程中上浮，在轨道板侧边对称设置压紧装
置，钻孔后锚入？准12（曲线内侧为？准16）螺纹钢，锚固胶（灌浆料）锚固，然后螺母压紧。

曲线地段除了设置压紧装置外，还应在靠近曲线内侧处设置防轨道板侧移装置。

CA砂浆灌注前禁止踩踏和碰撞轨道板。

3 CA砂浆充填层施工控制要点
3.1 CA砂浆灌注袋铺设
灌注袋铺设前将底座混凝土表面杂物和积水等清理干净，并根据砂浆灌注厚度选择合适的砂浆灌注袋。

直线段灌注口朝轨道外侧，曲线地段灌注口均朝曲线内侧。

灌注袋应平整铺设在混凝土底座上，灌注袋的U形边切线应与轨道板边缘齐平，偏差小于10mm，并采用木楔将灌注袋的四个角固定在轨道板下方。

施工中避免折叠灌注袋，也不得将灌注袋用于其他用途。

3.2 CA砂浆拌制
1）施工准备：
检测砂浆车各系统完好后，将水、乳化沥青、干粉料、消泡剂、引气剂等加入到储料仓内，提前为施工做好准备。

乳化沥青的存储时间不宜大于3个月，干粉料的存储时间不宜大于1个半月。

由于干粉料容易受潮结块，所以最佳利用时期为15天之内。

2）施工配合比：
CA砂浆（1立方）初始配合比如下所示：
乳化沥青：干粉料：引气剂：消泡剂：水=504kg：946kg：3.95kg：79kg：44kg（14%）
3）砂浆车搅拌工艺（0.7m3）：
4）砂浆性能指标：
我部所用砂浆车为中联重科Ⅰ/Ⅱ-S-L-800型。

正式灌注前先拌制0.2m3CA砂浆现场进行砂浆温度、流动度及含气量检测，检测合格后方能灌注。

3.3 CA砂浆灌注及养护
CA砂浆灌注前用塑料薄膜或土工布将轨道板保护好，避免被砂浆污染。

CA砂浆拌制完成后先注入中转罐继续搅拌，然后缓慢打开中转罐灌注阀门，使砂浆徐徐地连续注入灌注袋中，灌注时间应控制在5～8分钟为宜，灌注节奏：慢—快—慢。

每块轨道板下边的砂浆应一次性灌注完成。

当灌注袋的各个袋角砂浆充填饱满且灌注袋口砂浆不再流动时，说明砂浆灌注达到饱满度要求，即可关闭阀门，停止灌注，灌注作业完成。

灌注完成后将袋口用扎丝扎紧，
在袋口中多留一些砂浆。

分离灌注软管和袋口，用支撑架支撑灌注袋口，将其竖起。

绑扎时应特别注意不得损伤灌注口。

灌注结束后30～60分钟内，如果灌注袋内四角砂浆充填欠饱满，可将灌注袋口内的砂浆适当地挤入灌注袋，不宜太多，完成后用夹具封住袋口根部。

灌注过程中，严谨踩踏轨道板，并有专人在轨道板四角进行监控，防止轨道板受力偏斜，并监测轨道板顶面高程。

水泥沥青砂浆采用自然养护，轨道板支撑千斤顶的拆卸应在水泥沥青砂轻度达到0.1Mpa或者24h后才能进行。

当砂浆强度达到0.7Mpa以上后，轨道板才能受荷。

施工中应采取相应的安全保护措施避免人体直接接触砂浆，施工过程中产生的污水及废料应集中妥善处理，不得随意排放或丢弃。

3.4 密封灌注袋口
当支撑螺栓撤除后，对灌注袋口进行密封。

拆除袋口夹具，将灌注袋口多余的砂浆凿除，凿除面尽量保证与整体砂浆边缘平齐，但袋口要留有2～3cm，然后把袋中的杂物清理干净，并使袋口材料保持干燥，用105胶将其粘接。

如果在凿除过程中，袋口材料损坏无法进行粘接时，应采用与灌注袋相同材料把袋口部位包裹后，整体进行粘接，粘接时，要确保粘接部位整齐，并将四周粘接牢固。

3.5 施工注意事项：
1）铺设袋子前，要仔细检查，确保灌注袋完好，无破损；
2）灌注袋铺设平整，用木偰固定位置，防止灌注时滑移，特别是曲线段要加强固定；
3）干粉料采取防潮措施，加料时，防止杂物（袋子、钢筋）进入料仓；
4）灌浆前，要再次检查确认扣压装置连接扣压牢固；
5）灌注时，要严格控制灌注节奏及时间；
6）禁止人员在轨道板上行走，防止发生轨道板移位；
7）砂浆灌注要饱满，补浆很重要。

4 凸形挡台树脂灌注施工控制要点
作业前，应再次检查并确认凸形挡台与轨道板间的间距不应小于30mm，且不应大于
50mm。

在凸形挡台周围与轨道板下面的空隙内设置防止树脂泄流的发泡聚乙烯材料，清理干净填充间隙，采用布制橡胶带或粘着剂防水和固定，并保证树脂灌注袋和板壁及凸形挡台壁密贴。

凸形挡台树脂材料为双组份聚氨酯材料（A、B两种组分），根据规定的比例进行计量，用搅拌器在专用混合容器内进行均匀搅拌。

树脂材料注入过程中，用塑料薄膜覆盖凸形挡台周围的轨道板，溢出的树脂立即擦除，不得残留。

凸形挡台填充树脂施工过程中，严禁烟火。

灌注质量检验：
充填层应灌注饱满，灌注袋U型边切线与轨道板边平齐，允许偏差为±10mm，轨道板边缘与充填层间隙最大深度不应大于50mm（用厚度1mm的钢板尺测量）。

凸形挡台周围填充树脂宜低于轨道板顶面5～10mm。

5 结语
我国高速铁路已进行了多年的技术准备，研究和攻克了不少重大难题，但无砟轨道施工技术对于我国铁路建设来说仍然是一个既复杂又新颖的课题，在建设中仍有许多问题值得研讨。

本论文主要分析了高速铁路无砟轨道施工的技术难点和施工中的关键技术，期望能对高速铁路无砟轨道施工提供有益的参考。

[责任编辑：尹雪梅]。