CRTSⅢ型板式无砟轨道场外工艺性试验的研究分析

CRTSⅢ型板式无砟轨道场外工艺性试验的研究分析

发表时间：2020-03-03T15:55:27.173Z 来源：《基层建设》2019年第29期作者：朱立军

[导读] 摘要：随着我国自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道越来越流行，对CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术研究越来越重要。

中铁北京工程局集团（天津）工程有限公司天津 300000

摘要：随着我国自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道越来越流行，对CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术研究越来越重要。本文主要探讨CRTSⅢ型板式无砟轨道场外工艺性试验过程，完备自密实混凝土配合比。场外模拟桥上无砟轨道施工流程，总结归纳工艺参数，为无砟轨道线上施工做好准备。

关键词：工艺性试验；自密实；CRTSⅢ型；底座板

1 试验目的

（1）验证和完善混凝土配合比及各项施工性能，确定自密实混凝土配合比（2）掌握CPⅢ点设置及测设、CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板、伸缩缝、隔离层、弹性缓冲垫层、轨道板粗铺和精调、自密实混凝土灌注等工序的施工工艺流程，着重解决关键工序的施工方法。（3）对底座自密实混凝土层施工模板设计进行检验，并不断优化，形成一套成熟完备的施工工装及机具设备。（4）确定灌注自密实混凝土时温度、速度等相关技术参数。（5）解决CRTSⅢ型板式无砟轨道铺设时存在的关键、难点问题。

2 试验设置

试验设置长30m，宽20m。场地内设置4块底座，其中2块曲线板，2块直线板，曲线最大超高150mm。试验段线路两侧设置4对共8个CPⅢ控制点，模拟标段内最不利工况，进行无砟轨道工艺性试验。主要模拟完成底座板、伸缩缝、隔离层、弹性缓冲垫层、轨道板粗铺和精调、自密实混凝土灌注等工序。

3 试验工艺

3.1 底座板施工

3.1.1基础面处理

为了更好的模拟线上无砟轨道施工，严格按照设计意图与技术标准，对基底表面进行拉毛处理，拉毛宽度为2.7m，深度控制在1.8mm ～2.2mm，拉毛完毕后对场地进行清扫，保证拉毛面范围见新面不应小于75%。试验段基面验收合格后，采用全站仪放样出底座板角点位置，采用墨斗弹出底座板立模线、钢筋保护层线、限位凹槽轮廓线。

3.1.2 底座板钢筋加工及铺设

底座板钢筋焊网采用CRB600H级冷轧带肋钢筋焊网，由工厂定尺生产，进场验收合格后方可使用，运输到施工现场人工安装。钢筋网片绑扎前，先将基础面上的杂物清理干净并弹出下层钢筋网片安装轮廓线，依次放置下层钢筋网片、上层钢筋网片、U型筋、架立钢筋、凹槽防裂筋，最后人工绑扎成型。绑扎过程中上下层钢筋网片通过U型筋及架立筋定位，上、下层钢筋保护层厚度为35mm，并安装垫块支垫。

底座模板

3.1.3 底座板模板安装

采用强度满足标准化施工要求的定型钢模板。利用水准仪测量精确控制底座顶面高程。模板定位准确，采用三角支撑体系固定，防止模板偏位、上浮。凹槽模板采用在基面钻孔，埋入膨胀螺栓方式固定凹槽模板。

3.1.4 底座板混凝土浇筑

底座板顶面标高控制及表面收光抹平采用金属刮杠进行控制。金属刮杠刮至设计标高后进行整平，整平后进行混凝土表面收光处理，混凝土表面收光次数不少于3次。必须保证混凝土面的平整度满足要求。混凝土收光严禁采用带水收光。底座板的横向排水坡必须进行精确测量，保证不小于6%的横向排水坡。底座板两侧25cm横向排水坡处采用定尺寸抹板进行压光处理。

底座板排水坡检查

3.1.5 底座板混凝土养护

混凝土浇筑收面完毕后1小时内凹槽注满水并及时采用土工布全断面覆盖保湿养护。混凝土强度达到5Mpa以上时，方可拆模。混凝土终凝后，在限位凹槽内灌满水养护以保持混凝土表面湿润状态为宜，养护时间不少于14天。

3.1.6 伸缩缝嵌缝施工

底座板达到设计强度75%后进行伸缩缝施工，应保证两侧40mm深、顶面20mm深，宽度20mm，使其满足设计要求。灌注嵌缝密封材料

前，在伸缩缝两侧均匀涂刷界面剂，并在底座表面粘贴胶带，以防止嵌缝材料污染底座板。灌注时，采用灌注胶枪一次成型，灌注成型的有机硅酮顶面应平顺，微微鼓起。

3.1.7底座混凝土验收

待底座混凝土施工完成后对其外观质量进行检查，检查内容包括底座板混凝土结构密实程度、表面平整度，颜色均匀程度，有无露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等外观缺陷，底座板外形尺寸应符合验标要求。

3.2 隔离层及弹性垫层施工

在底座混凝土强度达到设计强度的75%后，方可进行隔离层施工。弹性垫层采用厚8mm三元乙丙橡胶，待隔离层铺设完毕后采用宽塑料胶带把弹性垫板和泡沫板根据图纸尺寸粘接牢固，然后在弹性垫板上涂刷胶粘剂，并根据安装位置粘接在限位凹槽内。

3.3自密实层施工

3.3.1 自密实层钢筋网片安装

自密实混凝土层纵横向钢筋采用 CRB600H 级冷轧带肋钢筋网片，均为工厂化生产，凹槽部位的钢筋采用现场加工、现场绑扎成型。凹槽钢筋、自密实混凝土内钢筋网片必须按要求绑扎保护层垫块，特别注意顶面垫块的安装，防止灌注过程中网片上浮。

3.3.2 轨道板粗铺与精调

轨道板粗铺采用吊车吊装，每块板粗放板支点应为4个，支点材料为100mm×100mm×85mm（长×高×宽）的垫木，放置在轨道板吊装孔位置。安装状态完好的精调器并撤出垫木。轨道板粗铺时尽量使轨道板边线与放样的控制线对齐，粗铺完毕的轨道板要求四角的精调器预留调整行程，避免精调器的二次拆除及安装。

试验段的轨道板精调方式是采用CPⅢ控制网做自由设站，利用精调装置对轨道板进行水平方向和竖直方向的调整，直至满足轨道板铺设允许偏差的要求。

3.3.3自密实混凝土的工艺性揭板试验

本次试验总计灌注26块板，期间分别模拟了全天不同时段、不同待料时间的灌注情况，经过多次调整试验参数，如：工装调整，压紧装置扭力调整，自密实损耗测定，配合比调整，灌注方式“慢快慢”等，其中第14块后参数调整基本趋于稳定，后期验收阶段自密实混凝土与轨道板底面粘结良好，与底座板结合密贴，充填饱，表面无松软发泡层，骨料分布均匀。表面密实，平整，无露石、露筋、无蜂窝；表面无大于50cm²以上的气泡，大于面积6cm²及以上气泡不大于板面积2%，满足设计要求。

4 试验成果

4.1 工艺性试验主要成果

（1）确定自密实混凝土基本配合比

自密实混凝土初始配合比由第三方技术服务单位设计提供，现场揭板试验26块，经过试验验证、各种指标检测和揭板结果满足技术条件要求。

（2）总结运距与拌和物塌落扩展度、塌落扩展时间T500变化的关系通过三次模拟试验，自密实混凝土拌和物性能变化与运距、运输时间的关系曲线如下图所示，验证了混凝土在标段内最大运距12km范围内，拌和站出机至浇筑完成120min内拌和物性能均可满足要求。

塌落扩展度、T500与运距（时间）的关系图

（3）确定底座板标高控制标准

通过工艺性试验，验证了底座模板采用高模低收+坡度调节板的方法进行控制，顶面高程控制效果较好。经过试验验证，底座顶面控制高程在设计基础上降5mm、限位凹槽降3mm，可以确保底座板、自密实混凝土厚度在满足验标要求的同时，自密实混凝土损耗量更小，经济性更好。

（4）确定压紧装置的合理扣压力，上浮量得到有效控制对同一块轨道板，采用不同扭力，通过观察轨道板精调、压紧、灌注后的上浮量、扣压量，对比发现当扣压力为55～80N•m时，轨道板的上浮量控制满足要求，当扣压力为65N•m时，扣压量、上浮量基本持平，灌注后的轨道板平顺性更好。（5）总结四角出浆量与工艺性气泡量关系

试验发现当流出的自密实混凝土浆体装满塑料小桶不少于3桶时，且观察到排气孔流出匀质、有较多大石子的混凝土流出时关闭四角排气孔，板面仅存少量气泡，基本无6cm2以上的气泡出现，板面外观较好，收集的自密实混凝土可用于临时工程，经济环保。（6）确定关键技术参数

当新拌自密实混凝土的扩展时间T500为3～6s时，灌注时间宜控制在4～6min；当新拌自密实混凝土的扩展时间T500为6～7s时，灌注时间宜控制在6～8min。

灌注速度遵循“慢快慢”的原则，通过调整灌注漏斗的阀门大小实现灌注速度的控制，在灌注即将完成的时候，要严格控制灌注速度，以防止灌注自密实混凝土过多导致轨道板上浮。

当罐车到达浇筑现场时，使罐车高速旋转20～30s后方可卸料，混凝土到达现场后，各项指标检验合格后方能灌注。（7）总结自密实混凝土断面检查方法、塌落扩展度控制标准揭板后在最不利位置（直线段为四个边角部位，曲线段为超高侧的边角部位）切割出混凝土块检查混凝土断面的匀质性。经断面检查发现，当塌落扩展度为630mm～660mm，扩展时间T500为3s～7s，含气量为3%～6%范围内时，骨料分布均匀、无松软发泡层，出浆附近的断面砂浆层厚度均不大于20mm，灌注质量较好。（8）进一步优化工装配置，掌握工装加工制作要点