高速铁路CRTSⅠ型双块式无砟道床施工技术

摘要:由于无砟轨道具有轨道刚度均匀性好、稳定性高、结构耐久性强、免维修或少维修的特点,能极大地满足高速列车运行安全、平稳、舒适等性能的要求,而逐步成为我国高速铁路建设轨道结构采用的主要形式。本文结合高速铁路CRTSI型双块式无砟道床施工情况,具体介绍其施工流程,各主要施工工序质量控制的要点,并对施工中常见质量问题进行分析,给出相应解决措施。

关键词:高速铁路；双块式无砟轨道；施工技术

中图分类号： U238 文献标识码： A 文章编号：

1、概述

高速铁路CRTSI型无砟轨道是将预制的双块式轨枕组装成轨排,以现场浇筑混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内,为混凝土浇筑一次性成型的轨道结构。是目前我国高速铁路建设轨道结构采用的主要形式。根据路、桥、隧线下结构物的不同可分3种轨道形式。根据CRTSI型无砟轨道施工的特点,一旦在具体施工中出现质量问题将很难返工,会给总体施工带来难以预料的损失。无砟道床施工工序繁多,且需进行流水性作业,各工序之间相互关联、相互制约。要做到施工质量受控,具体各个工序的控制是基础,将直接影响到无砟轨道的整体施工质量,是质量控制的关键。

2、高速铁路CRTSI型双块式无砟道床施工流程

CRTSI型双块式无砟轨道施工工艺流程主要包括以下几方面：

(1)对路基、桥梁、隧道工后沉降和桥梁收缩徐变情况进行评估,满足设计要求后,方可进行无砟轨道施工。

(2)复核基桩控制网(CPIII),测设加密基桩。

(3)路基支承层及桥梁保护层、凸台施工。

(4)运卸工具轨、双块式轨枕、钢筋等施工材料;工地散布纵向钢筋;散枕机散布双块式轨枕;组装12.5m工具轨轨排;粗调轨排;绑扎纵横向钢筋;立纵横向模板;精调轨排;轨道检测小车进行轨道检测,精调轨道;混凝土浇筑机浇筑道床板混凝土。

(5)倒运模板、施工机具、工具轨等,人工养护混凝土。道床板修补。

(6)轨道竣工测量,轨道调整。

3、施工过程中的质量控制

按照CRTSI型双块式无砟道床施工标准，施工过程中的质量控制可以从以下几方面入手：

3.1路基支承层施工

路基支承层施工前先要检查路基面的高程是否符合设计要求,其目的是要保证支承层高度满足设计需要,同时也要控制好支承层的方向、宽度及顶面高程,以保证道床板底层钢筋与支承层顶面有一定的保护层。另外施工前路基上的杂物要清理干净,并用水清洗。支承层施工过程中混凝土质量控制是关键,其中混凝土的配合比和坍落度要满足相关要求。支承层施工完成后要及时洒水养护,同时一般在支撑层摊铺完成后12h内及时切缝,这两点对于支承层施工质量控制非常重要。只有及时养护和切缝,才能从根本上保证混凝土的强度及有效的防止支承层裂缝的产生。

3.2桥面保护层及凸台施工

桥面保护层及凸台施工主要技术控制要点:一是桥面保护层钢筋的绑扎、焊接及绝缘的相关接口要达到有关要求。二是保护层施工用的混凝土要保证质量,同时保护层面的高程及平整度的控制也是相当重要的一部分;成型后的保护层表面要光滑,这点与路隧的要求恰恰相反。三是要保证凸台的结构尺寸,凸台高度、高程及间距要按设计要求进行施工。

3.3布枕及轨排组装

枕木布置关键是要满足设计间距的需要,同时枕木一定要布放到位。布枕完成后在铺设钢轨前要求钢轨清洁干净,以保证轨道高程的精确性。钢轨铺设完后在钢轨接头处安装鱼尾夹板,这样可以有效地控制道床板在混凝土浇筑过程中因各方面的外力而使接头处产生的错牙。轨排组装完成后要安排专人对其几何尺寸进行检查,其重点主要有:轨距、枕木间距、弹条扣压力、接头鱼尾板的安装是否符合要求。

3.4轨排粗调、布钢筋、接地焊接、安装模板

轨排粗调无论是粗调机还是采用人工,其粗调完的轨道几何尺寸最大误差不大于6mm,这样才能给后续的轨道快速精调创造良好的条件,从而加快无砟轨道的整体施工速度。轨排粗调完成后要根据要求安装好螺杆调节器,保证螺杆调节器与底部接触面垂直。钢筋的布置关键是要掌握好各种编号钢筋的位置和间距的准确无误,另外钢筋加工尺寸要精确,绑扎过程中注意相互间的绝缘。钢筋绑扎完成后按照路、桥、隧道床板的不同要求进行接地单元的设置与焊接,同时也要保证接地端子焊接的质量。钢筋焊接最关键的质量控制环节是要满足绝缘电阻实测值≥2MΩ,这个指标在施工现场必须满足,不然当混凝土浇筑后一旦发现绝缘电阻不合格,将会给无砟轨道整体施工质量带来非常大的影响。钢筋焊接完成后一般在每对螺杆调节器处安装1根轨距撑杆,这样可以从根本上解决混凝土浇筑后轨距普遍偏小的问题,轨距合格率均达到97%以上。模板安装要牢固,并按照设计尺寸严格控制,立模完成后发现底部与支承层或保护层面有空隙时一定要填塞,以防止混凝土浇筑时模板底部漏浆。

3.5轨排精调

这是无砟轨道施工中一道关键的工序,对轨道最终位置的几何尺寸能否达到设计及验标的要求起着决定性作用。在具体施工中首先根据气温,最终线形调整应在混凝土浇筑之前2~3h进行。精调过程中要保证轨道的几何尺寸满足设计要求,并及时进行数据采集。

3.6轨排固定

根据无砟轨道精度要求,轨排精调之后如何在后续工序中保持轨排的精度,也是保证无砟轨道精度非常关键和非常困难的环节。桥梁的道床板与桥梁之间要求光滑并能相对滑动,所以桥梁的轨排固定是最困难的,特别是曲线地段。主要固定措施是通过可调节的拉杆和顶杆将轨排固定在防撞墙上。路基和隧道地段分别在支承层和垫层上设可调节的预埋件将精调好之后的轨排锚固好。

3.7混凝土浇筑

混凝土浇筑前,要保证混凝土运输通道畅通,满足道床混凝土浇筑需求,同时要保证混凝土罐车运输的连续性。另外在浇筑前还要对轨道的几何尺寸及绝缘情况再进行一次全面的复检。混凝土浇筑过程中主要从以下几个方面加强控制。

(1)严禁混凝土入模温度高于30℃,否则混凝土容易开裂。

(2)浇筑混凝土的配合比要满足试验要求,坍落度严格控制在16~18cm。

(3)混凝土在振捣过程中振动棒和浇筑机泵管禁止与轨排接触,以免影响轨道几何尺寸。

(4)混凝土浇筑时,轨道上站立的人员要尽量少,最多不要超过5人,以免扰动轨排。

(5)混凝土浇筑时要对钢轨和扣件采取保护措施,最大程度避免混凝土对钢轨、扣件的污染。

(6)混凝土在初凝时及时松转螺杆调节器90°和松扣件,这点很重要,尤其在气温变化快时。否则,会因为工具轨的温度力产生的对轨枕的纵向力破坏新浇混凝土的结构,破坏轨枕和道床板混凝土的粘结性。

(7)混凝土浇筑完后要及时进行覆盖养护,混凝土的养护是无砟轨道施工中一个非常关键的环节,将直接影响道床板施工质量。在凝土浇筑初期,水泥水化过程产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗拉强度时,就会导致混凝土开裂。因此在混凝土浇筑后要及时覆盖,初凝后要及时洒水、保湿,以防止混凝土在炎热或大风天气情况下表面水分蒸发过快。除了及时覆盖洒水养护外,最好在混凝土道床板浇筑后,再配备100m左右的养护帐篷加强养护(采用养护帐篷时,帐篷两端要进行封闭,防止通风),这样会达到更好的效果。一般洒水覆盖养护时间不少于7d。

3.8道床板裂纹控制

为了有效防止裂纹产生,首先要保证混凝土的质量,生产中应严格控制配比中粗、细骨料及水的计量,控制好水灰比,混凝土的搅拌时间应达到要求,施工中不得发生离析现象,防止现场混凝土坍落度与配合比不匹配。二是要选择适宜的混凝土支撑层切缝时间实

施切缝,防止无规则裂缝引起上部道床板混凝土开裂,同时为了防止支撑层施工中的无规则收缩裂缝,一般以支撑层混凝土终凝后或抗压强度达到2~3MPa为实施的切缝时间。三是要确保混凝土浇筑后的及时覆盖养护和二次抹面,使混凝土表面呈湿润状态;必要时要采用养护帐篷或新型的养护剂进行保水养护,并避免夏日强光直射。四是要尽量避免在太阳辐射较强的时间浇筑,夏季施工,避开正午高温时段(一般气温不超过30℃),浇筑混凝土宜安排在夜间施工。

4、结语

高速铁路采用CRTSI型双块式无砟轨道施工工艺，在我国尚属起步阶段,施工人员技术还不够娴熟,铺轨关键技术环节的掌握还不十分到位,因此施工过程的质量控制要统筹考虑,抓住每个环节,在施工中要边施工、边学习、边总结,遇到困难及时解决,出现错误及时改正,逐步总结出一套适合施工、操作的新工艺，使工程质量得到有效的控制,更好地为我国高速铁路建设事业服务。

参考文献

[1]铁建设[2007]85号,客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S].

[2]铁建设[2006]158号,客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南[S]