CRTSⅡ型板式无砟轨道结构设计

CRTSⅡ型板式无砟轨道施工工法

1 前言

沪杭客运专线设计采用Ⅱ型板式无砟轨道，设计时速350km/h。通过学习、研究德国博格公司原始技术资料，借签京津城际积累下来的经验教训，外出实地参观学习同时在建的京沪高铁，积极与设计、业主、监理、兄弟单位以及这方面的专家沟通、咨询，充分利用各方面的资源，立足现场实际，提早着手准备，探索、总结、现场观摩、培训学习，在仅一个多月的无砟轨道紧张施工中大胆实施、积极创新，形成了自己一套相对成熟、完善的CRTSⅡ型无砟轨道施工工法。

2 特点

施工工艺成熟、可靠，质量保证。

工艺简单，操作方便，可形成流水作业。

施工效率高，尤其适合快速施工。

3 适用范围

该工法适用于CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的高速铁路、客运专线、城际轨道交通等工程的路基、桥上无砟轨道施工。

4 工艺原理

CRTSⅡ型轨道板铺设工艺分两种工况：铺装路基上CRTSⅡ型板和铺装长桥上CRTSⅡ型板。

桥上无砟轨道结构设计

桥上CRTSⅡ无砟轨道结构由两布一膜滑动层/高强挤塑板、混凝土底座板、水泥乳化沥青砂浆调整层和轨道板四部分组成。自上而下分为：20cm 厚混凝土轨道板，2cm～4cm 沥青砂浆垫层，19cm 厚(直线段)混凝土底座板，“土工布＋塑料膜＋土工布”滑动层（简称两布一膜）。梁缝处1.5m 范围内为消除梁端转角对底座板的内力，加装5cm 厚高强挤塑板。

Ⅱ型轨道板标准长度ｍ，板缝5cm，板间用张拉锁纵向连接。轨道板铺设于桥面上经精调和灌浆后进行纵向张拉连接成为整体。为了适应连续底座板连续结构，在桥梁两端路基上设置摩擦板及端刺（桥上设临时端刺），以限制底座板中的应力及温度变形，两端刺间底座板纵向跨梁缝连续，在桥梁固定支座上方通过梁体设置的预埋螺

纹钢筋和抗剪齿槽与梁体固结，形成底座板纵向传力结构。底座板两侧设置侧向挡块，限制底座板横、竖向位移和翘曲。水泥乳化沥青砂浆是填充于底座板/支承层与轨道板之间的结构层，主要起充填、支撑、承力和传力作用，并可对轨道提供一定的弹韧性，是轨道结构中的重要结构层，水泥乳化沥青砂浆充填层标准厚度为2cm～4cm。底座板与梁面之间设两布一膜滑动层(剪力齿槽部分除外)，形成底座板与梁面可相对滑动的状态。桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道一般构造详见图4-1。

图4-1 桥上无砟轨道一般构造断面图

路基上无砟轨道结构设计

路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道板的支承层，采用C15 素混凝土垫层或干硬性材料压筑成型(称之为水硬性支承层，HGT)，设计宽度为3.25m，厚度为0.3m。支承层施工与桥上底座板施工基本相同，主要区别有以下几点：

（1）支承层无两布一膜滑动层、高强挤塑板以及钢筋。

（2）支承层直接浇注在路基基床表层上。

（3）路基上支承层施工无需设置临时端刺区、后浇注带等施工结构和工序。

（4）支承层需每隔～5m 进行切缝处理，切缝深度至少10cm。路基上无砟轨道一般构造断面图4-2 所示。

图4-2 路基上无砟轨道一般构造断面图

5 工艺流程及要点

桥梁上轨道结构及工艺流程 5.1.1 轨道结构

5.1.1.1 桥上CRTSⅡ型板式无碴轨道系统主要分 4个结构组成部分见图5-1。自上至下的结构为：60kg/m 钢轨，弹性扣件，20cm 厚砼轨道板，3cm 厚沥青砂浆调整层，19cm 厚(直线段)砼连续底座板，“两布一膜”滑动层，侧向挡块等部分组成，台后路基

上设置摩擦板、端刺及过渡板，梁缝处设置硬泡沫塑料板。无碴轨道设计使用寿命不小于60年。

5.1.1.2 标准轨道板外形尺寸为6450mm×2550mm×200m m ，为先张预应力混凝土结构，体积约3.452m 3，重约 t （不计扣件，扣件重约 t ）。每块轨道板混凝土用量约3.4 m3，钢筋用量约373kg 。特殊板和补偿板依据具体设计确定。板间纵向连接，横向设预应力钢筋，纵向每 65 cm 设预裂凹槽，槽深 4cm 。轨道板在精调安装后统一进行纵向张拉连接并成为整体；两端刺间底座板纵向跨梁缝连续，在桥梁固定支座上方通过梁体设置的剪力齿槽和预埋螺纹钢筋(含套筒)与梁体相连，使底座板与桥梁有着纵向传力连接。底座板两侧设置侧向挡块，挡块通过齿槽和予埋螺纹钢筋(含套筒)相连，保证底座板横竖向稳定及轨道与梁间的横向传力。

5.1.1.3 沥青砂浆垫层主要为粘接轨道板及底座板而设，标准厚度为3cm ，使

纵向连接锚固

钢筋

预设断裂位置

轨道扣件

图5-1 标准轨道板结

轨道板与底座板共同作用；底座板下设“两布一膜”滑动层，其中在梁缝两端各 1.5m 范围设置一层 5 cm 厚的硬泡沫塑料板（弹簧板），以减小轨道系统由梁端转角带来的附加力，梁固定端的硬泡沫塑料板设置范围内不设置滑动层，泡沫板与桥面通过胶合剂粘贴，梁活动端的硬泡沫塑料板下铺设底层土工布及滑动薄膜，顶层土工布仅延伸至板(弹簧板)下 10cm ，硬泡沫板顶部采用塑料薄膜覆盖；为配合底座板的设置，在桥梁两端路基上设置摩擦板及端刺，以限制底座板中的应力及温度变形，确保无碴轨道的稳定。

5.1.1.4 桥梁间隔缝(含梁与桥台接缝)、端刺与路基过渡段、不同线下结构过渡段以及不同轨道结构过渡区域见图5-2，图5-3，Ⅱ型轨道板与底座板间设置剪力筋通过钻孔植筋的方式连接。

图5-2 桥梁上直线段轨道结构示意图

图5-3 桥梁上曲线段轨道结构示意图

5.1.2 施工工艺流程

施工工艺流程见图5-4。

图5-4 桥上无砟轨道施工工艺施工准备

5.2.1 桥面验收

为了保证无砟轨道各部结构的技术条件，施工前应对桥面施工质量进行验收和技术评估。验收内容主要包括桥梁平面位置、桥面高程、桥面平整度、相邻梁端高差及梁端平整度、防水层质量、桥面预埋件(包括梁端剪力筋、侧向挡块预埋筋)、剪力齿槽几何尺寸的规范性、桥面清洁度、桥面排水坡等。

5.2.1.1 桥面高程

梁端1.5m 以外部分的桥面高程允许误差±7mm，梁端1.5m 范围内不允许出现正误差。使用精测网进行复核检查。对不能满足要求的应进行打磨和采用聚合物砂浆填充处理。

5.2.1.2 桥面平整度

桥面平整度要求3mm/4m 。使用4m 靠尺测量(每次重叠1m)，每桥面分四条线(每底座板中心左右各0.5m 处)测量检查。对不能满足3mm/4m 要求，但在8mm/4m 范围内的，可用1m 尺复测检查，应满足2mm/1m 要求。对仍不能满足要求的，对梁面进行整修处理。 桥面平整度检查见图5-5、5-6。

5.2.1.3 相邻梁端高差

相邻梁端高差不大于10mm 。采用0.5m 水平尺进行检查(在底座板范围内对观感较

差处进行量测)。对大于10mm 处应进行专门处理，或一侧梁端采取落梁措施或较低一端用特殊砂浆修补。相邻梁端高差检查见图2.1.3-1。 5.2.1.4 梁端梁面平整度 梁端1.5m 范围的平整度要求为2mm/1m 。不能满足要求时，打磨处理，直至符合要求。

5.2.1.5 防水层

防水层不允许存在破损及空鼓现象。防水层空鼓检查可采用拖拽铁链的方法进行。检查时沿桥面纵、横向拖拽铁链，以拖拽时桥面发出的空鼓声音初步确定空鼓范围，用记号笔画出范围。破损及空鼓的防水层部位必须整修。

图5-6 相邻梁端高差检查

图5-5 桥面平整度检查