无砟轨道技术

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施工适宜温度: 5~30℃
* 灌注前检查凸形挡台与轨道板的缝隙不小于30mm。
长钢轨铺设与焊接
轨道状态的精细调整(充填式垫板施工)
* 充填式垫板施工参照“板式轨道充填式垫板技术条件”执行
充填式垫板的树脂性能要求
序号 1 2 3 4 5 6 7 项 可工作时间 可承载时间 抗压强度 弯曲强度 拉伸强度 延伸率 冲击强度(无缺口) 目 单位 min h MPa MPa MPa % KJ/m2 指标要求 40~50 6~10 ≥100 ≥70 ≥50 ≥8 ≥10
260mm,高度为250mm。
梁体中部的圆形挡台
梁端的半圆形挡台
混凝土灌筑完成后的底座与凸形挡台
混凝土轨道板的制造与运输
• 采用部分预应力混凝 土结构;
• 配 筋 对 称 于截 面 中 心 ; • C60级混凝土; • 标准板尺寸:
4962×2400×190mm 端部缺口半径300mm
轨道板的厂内制造
• 设计厚度50mm,施工允许偏差40~100mm之间。
• 施工适宜温度:5~30℃。 • “CRTSⅠ型板式轨道水泥乳化沥青砂浆技术条件”和“板式无砟轨道 充填层质量检验补充标准”
水泥乳化沥青砂浆模型安装(目前改为袋装式)
水泥乳化沥青砂浆注入袋
• 施工方便,节省模板及人工费用;
• 纵坡和超高区段,简化施工,可一次灌注;
双何特大桥(曲线)
枫树排隧道
枫树排隧道
前期工程实践
遂渝线
前期工程实践
铁科东郊环行线
结构设计理论
♫ 经过多种计算模型的对比分析,确定应用梁-板-板有限元计 算模型,对单元板式无砟轨道结构进行了多工况、多方案的计 算分析。 ♫ 综合考虑列车荷载、温度荷载和基础沉降变形以及制造运输 施工等荷载影响。分别对下列参数的变化对结构承载的影响进 行了计算:轨道板长度、宽度、厚度、扣件支点间距、轨下垫 板刚度、水泥乳化沥青砂浆弹性模量、路基面支承刚度、底座 的长度、宽度、厚度、温升温降、基础沉降变形等。 ♫ 根据计算结果,确定了混凝土轨道板、混凝土底座和凸形挡 台的设计弯矩,从而进行结构设计。
无砟轨道技术
CRTSⅠ型板式无砟轨道 CRTSⅡ型板式无砟轨道 CRTSⅠ型双块式无砟轨道 CRTSⅡ型双块式无砟轨道
无砟轨道结构类型简图
平板式 单元板式(CRTSⅠ) 单元板式 无 砟 轨 道 结 构 型 式
预制板式
纵连板式(CRTSⅡ)
框架板式
整体轨枕埋入式 浇入式CRTSⅠ 现浇混凝土式 双块轨枕埋入式 压入式CRTSⅡ
CRTSⅡ型板式无砟轨道
路基和隧道内CRTSⅡ型板式轨道系统设计
设计方法:轨道板纵向暂按“叠合梁理论”,采用弹性地基梁模型进行 分析计算;横向按65cm宽轨枕进行设计检算。
扣件:有挡肩或无挡肩,刚度20~30KN/mm 轨道板:横向设预裂缝,横向先张的单向预应力板 标准尺寸:6450×2550×200mm
• 底座板和轨道板两侧设置侧向挡块进行横向限位,侧向挡块通过在 梁体钻孔植筋的方式与梁体连接;
• 预制梁表面设分段排水坡,梁面喷涂防水层,取消保护层。
路基地段,从上而下依次是: -钢轨 -扣件 -预制轨道板 --200mm -乳化沥青水泥砂浆层 --30mm -支承层(C15混凝土)--300mm(宽3250mm,间距2.5~5m)
(2)轨道板生产
安装定位钢筋
预应力筋初张拉
钢筋网片安装
脱 模
养 护
混凝土浇筑
翻 转
打 磨
存 放
(3)无砟轨道施工
桥面验收及铺板前评估
测量并记录临时 端刺区LP2~LP5 段温度及长度
划分施工单元:Βιβλιοθήκη Baidu在单元内施工底座板(滑动层、硬泡沫 塑料板、绑扎钢筋、支模、浇混凝土。
临时端刺区内挡块 施工(临时过渡)
• 凸台树脂
– 树脂应满足《CRTSⅠ型板式无砟轨道聚氨脂 技术条件》铁科技基[2008]74号 – 树脂灌注袋与凸台和轨道板应粘帖平整,没有 褶皱。
• 铺轨、锁定、精调
– 500m长轨拖拉铺设,入槽加装弹条扣压。 – 工地闪光接触焊:人员有上岗证,焊接控制程 序通过型式检验,焊接后焊缝打磨探伤满足验 标要求。 – 按设计锁定轨温,放散钢轨后,锁定焊接。 – 采用充填垫板对轨道高低进行精调,采用轨距 块或调整扣件铁垫板进行轨向精调。 – 精调后三个月内要对扣件弹条的螺母进行复拧。
* 轨道板采用后张法、单模生产
双向施加预应力
减振型板式轨道板底橡胶垫层的厂内粘贴
临时轨道的铺设
轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整
水泥乳化沥青砂浆灌注
• 水泥乳化沥青砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料(砂)、混合料、水、
铝粉、各种外加剂等多种原材料组成,其作为板式轨道混凝土底座与
轨道板间的弹性调整层,是一种具有混凝土的刚性和沥青的弹性的半 刚性体。
凸形挡台的功能
• 凸形挡台作为板式轨道结构中的重要组成部分,设置于混凝土底座 两端的中部,用以限制轨道板的纵、横向移动 ; • 其直接承受由钢轨传递到轨下基础的纵向力和横向力,包括:梁轨 间相互作用产生的纵向力、温度变化引起的轨道板伸缩力、轨道的 横向抗力、起动与制动力、轮轨间的横向作用力等;
• 凸形挡台外形在梁端部为半圆形,在梁体中部均为圆形,其半径为
SL-2型砂浆充填层:厚度30mm。抗压强度≥15 MPa,弹性模量7000~10000MPa。 支承层:水硬性材料 底宽3250mm,厚度300mm
CRTSI和CRTSII型板式无砟轨道的主要区别
• • • • 轨道板间的连接 板下充填层砂浆的结构功能 轨道板的设计原理 京津城际桥上结构设计方案的新理念
• 轨道板制造、存放和运输
– 轨道板采用长线台座、先张工艺,混凝土采用 保温养生,脱模强度大于48Mpa。 – 轨道板台座定期进行复测,并调整。 – 轨道板采用数控磨床进行打磨。定期对承轨槽 进行抽检。 – 轨道板采用平放,板间加方木,方木位置符合 设计要求。 – 轨道板可采用汽车或火车运输,装载应固牢。
CRTSⅠ型板式无砟轨道
CRTSⅠ型板式无砟轨道概述及特点

明确的层状、单元体系设计,确保方便维修或重建。 传力机理明确。水平荷载:凸形挡台;垂向荷载:板、底座。 轨道板承担钢轨定位、传力、承载多重作用,工厂预制。
轨道板下可设置弹性层,减轻对环境的影响。
前期工程实践
狗河特大桥(直线)
测量板温、计算张拉距离,连接常规区 BL1 及临时端刺区 K0 、 J1 、 J2 、 J3, 一天内完成 。
基准测量:
浇筑常规区BL1及临时端刺区K0、J1混凝 土,24h内完成。
设标网修正测量(此工作开始于单元段底座板混凝土完成 时),轨道基准点测设、安装定位锥。
布 板 计 算
粗铺轨道板 精调轨道板、封边、灌注垫层砂浆。 浇筑窄接缝混凝土 张拉连接锁、浇筑宽接缝砼 浇筑临时端刺中部2个固定连 接(底座板连接后3~5天进 行。
结构组成示图
预制轨道板:C55 • 尺寸:6450×2550×200mm
• 横向施加预应力
• 板间纵向连接
•底座板侧向挡块:C40
•轨道板侧向挡块:C40
-- 新方案的结构设计特点(与德国既有方案相比)
• 预制轨道板和底座板在长桥上是跨过梁缝的连续结构。轨道板结构 及外形尺寸不受桥跨限制,与路基、隧道内的轨道板统一,轨道板 本身的制造和安装简便。 • 底座板在梁固定支座处与梁体固结,其它部位铺设“两布一膜”的 滑动层,设计假定不计桥梁温度伸缩对无碴轨道的影响。 • 梁端 3.1m 范围铺设 5cm 厚硬质泡沫塑料板,减小由梁端转角对无碴 轨道结构的影响;
轨道板在温度影响下的力学分 析
轨道板纵向应力云图
轨道板横向应力云图
框架型轨道板
预应力平板
预应力平板(寒冷地区)
CRTSⅠ板式轨道的主要施工工序
下部基础验交
→ 基标测设 →底座与凸形挡台的钢筋布置与混凝土施工 → 临时轨道铺设 →轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整
→水泥乳化沥青砂浆灌注
→凸形挡台周围树脂灌注 →长钢轨铺设与焊接 →轨道状态的精细调整(充填式垫板施工)
• 轨道板存放和运输
– 轨道板长期存放时应采用竖立存放方式,在工 地临时存放时,可采用平放,板间加方木,存 放时间不应大于5天。 – 轨道板运输可采用汽车或火车运输,并采用可 靠的装载加固方式,保证轨道板运输过程中不 变形、不移动。
• 底座和凸台
– 底座表面应平整,板边外的底座宜设排水坡。高 程精度是致关重要的,精度要求是+3至-10mm。 – 凸台的定位精度,以及曲线超高地段凸台的垂直 度,是质量保证要点。两凸台中心间的精度要求 是±5mm。
结构组成示图
锚固销(梁固定支座处) 2×7 Φ28 (简支梁) 7 ×7 Φ28(连续梁)
滑动层(两布一膜)
硬质泡沫塑料板: 厚度50mm
结构组成示图
混凝土底座板:C40 • 现场浇筑
• 跨梁缝连续铺设 • 在梁固定支座处通过预埋 锚固销与桥梁固结 • 宽度:2950mm • 厚度:140、190mm • 配筋率:约 3%
• 铺板定位
– 工地铺板及运输有多种方式,但应保证轨道边 板不被损坏。 – 粗铺后轨道板有多种临时支撑方法,但应使支 撑后的轨道板有足够的稳定性。 – 轨道板精调有传统的基准位器配合三脚规方式, 也可采用CPⅢ绝对座标,配合专用精密定位测 具的方式。
• 砂浆充填层灌注
– – – – 配方:目前可上道使用的三种配方 乳化沥青:每种配方匹配特定的乳化沥青 砂子的细度模数和含泥量是质量监控重点 搅拌设备:每种配方对于每种搅拌设备都有特定的搅 拌工艺,每种车都应有自动计量和数据记录装置 – 灌注前应对砂浆的流动度和含气量进行检测 《关于客运专线板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆管理指 导意见》铁工管函[2009]67号
轨道结构 桥梁地段,从上而下依次是: -钢轨 -扣件 -预制轨道板 --200mm -乳化沥青水泥砂浆层 --30mm -现浇钢筋混凝土底座板--190mm -硬质泡沫塑料板 -梁面喷涂防水层。 -侧向挡块--轨道板、底座限位。 --50mm(梁缝两侧310mm)
-滑动层(两布一膜) --粘贴在梁面
常规区侧向挡块施工
轨道板与底座板抗剪切连接
与下一个单元段连接施工
桥面验收
铺设两布一膜
钢筋绑扎
轨道板精调测量
轨道板粗铺就位
底座板混凝土浇筑
砂浆灌注
接缝施工
京津城际铁路无砟轨道
质量质量监控要点
• • • • • • • 轨道板制造 轨道板存放和运输 底座和支承层 铺板和精调定位 充填层灌注 板间连接和灌缝 铺轨、锁定和精调
基础工程验收及基础表面处理
梁体预留连接钢筋
底座与凸形挡台的C40混凝土施工
• 底座在梁面、隧道仰拱回填层、
或基床表层上构筑;厚度不得 小于100mm; • 凸形挡台与底座或梁体相连; • 曲线超高在底座上设置;
• 沿线路方向隔一定距离设横向
伸缩缝 。
底座的混凝土灌筑作业
底座混凝土的灌筑与养生
竣工后的板式轨道
质量监控要点
• • • • • • 轨道板制造 轨道板存放运输 底座和凸台 铺板定位 充填层灌注 铺轨、锁定、精调
• 轨道制造
– 混凝土养生温度控制:蒸养时芯部温度不高于 55℃ – 脱模时混凝土强度大于40Mpa – 张拉后或脱模后混凝土温度与室温不于15℃时, 放入水池中养生至少3天 – 后张板封锚应采用加入胶粘剂的干硬性砂浆, 气锤封压。
• 省略轨道板侧面多余的水泥乳化沥青砂浆的修整工作; • 注入袋为砂浆的补强材料,提高水泥乳化沥青砂浆的耐
久性。
水泥乳化沥青砂浆灌注
水泥乳化沥青砂浆灌注 前必须进行的试验项目: • 流动度; • 可工作时间 • 含气量;
• 温度。
水泥乳化沥青砂浆灌筑完成
(1天后拆除轨道板支承螺栓)
凸形挡台周围树脂的填充
• 底座
– 防水层和滑动层的施工 – 桥上底座应划分施工段落,先施工该段落两端 的底座,即临时端刺段落的,记录混凝土施工 温度。再施工段落常规区的底座,记录混凝土 施工温度。计算每段底座的张拉长度,在一天 后完成张拉和后浇带的施工。 – 轨道板粗铺完成后,浇注临时端刺中部的两个 与桥梁的固定连接。之后,轨道板可进精调。
• 支承层
– 材料:贫混凝土,低水灰比;或级配碎石加胶 凝材料,如水泥、粉煤灰,并通过重型击实试 验确定含水量 – 工艺:贫混凝土可采用模注法施工;级配碎石 加胶凝材料可采用摊铺机或碾压切边施工工艺。 – 每间隔4 ~ 6m切一假缝,深度是整体厚度的 1/3
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