桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工技术

摘要：重点阐述一般桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板结构特点及施工要点。

关键词： CRTSⅡ型板式无砟轨道 底座板 桥梁

1 前言

CRTSⅡ型板式无砟轨道具有施工精度高、运营速度高、坐车舒适度高的特点,在我国高速铁路建设上得到大规模推广应用，自我国第一条开通运营的350km/h京津城际客运专线到已经运营的沪杭客专以及正在建设或即将投入运营的京沪高铁、京石客专、石武客专、津秦客专、合蚌客专等，全长约3000km均采用CRTSⅡ型板式无砟轨道技术。而桥梁结构占线路总长80%以上，底座板又是CRTSⅡ型板式无砟轨道中的基础工序及工程量最大的工序，以石武客专为例浅谈桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工技术。

2．底座板结构特点

桥梁地段纵向布置示意图

2.1 纵贯全桥的连续钢筋砼板带结构，桥梁地段底座板位于“固定区”的设计理念。通过台后设置的永久端刺结构的锚固作用，使桥梁地段的底座板不因温度升降产生较大位移，从而优化桥梁轨道相互作用。同时永久端刺还可使底座板冗余纵向力在该区域全部传递至路基，不致影响端刺以外路基上的轨道结构。

2.2 桥梁前后终点与路基永久端刺结构相连，在桥梁固定支座附近底座板和桥梁之间设置剪力齿槽、锚固螺栓固结机构，将纵向力及时向墩台上传递，保证轨道系统的结构安全。

2.3桥梁范围内底座板与桥梁之间设置滑动层，以减弱桥梁伸缩引起的钢轨和板内纵向附加力，将梁体伸缩对底座板产生的影响降低到最低。

2.4 通过在梁端1.45m范围的梁面上铺设5cm厚高强度挤塑板，以减小梁端转角对无砟轨道结构受力的影响。

2.5 临时端刺的设置

1）底座板连续结构理论上要求全桥底座板一次纵连完毕达到锁定温度、后浇带一次进行浇筑，这样才能保证底座板内部应力均匀，由此带来的问题是：长大桥上多作业面施工不同步，难以实现一次纵连、浇筑。故在长大桥梁上设置了临时端刺，将底座板分成若干区段进行张拉纵连。两个临时端刺与一个常规区划为一个施工单元进行作业，常规区、临时端刺都是底座板的一部分，临时端刺的设置回避了全桥底座板一次纵连锁定、浇筑的问题，轨道板铺设作业也可以多作业面进行。

底座板施工单元划分

2）每个常规区两端设置两临时端刺，临时端刺长约800米。底座板纵连后临时端刺与桥梁上部结构先不连接，即固定连接（剪力齿槽）暂时不起作用。在温度变化时临时端刺可在桥梁纵向滑动，上部力不传入下部结构，临时端刺与桥梁的连接固定作用主要是通过其800米长的底座板和桥梁之间的摩擦力及自重实现。这个摩擦力可以阻止底座板常规区的变形，通过摩擦力引起的应力应变使底座板常规区的温度变形逐渐减小。因其功能与路基永久端刺相仿，且在后续施工中被消除，故称此为临时端刺。

3 底座板施工

3.1底座板施工流程

3.2 滑动层的铺设

1）安装高强度挤塑板

高强度挤塑板在每孔梁的梁端1.45m处安装，由5块拼装而成，拼装后尺寸为1450mm×2950mm×50mm，相邻挤塑板间采用“SL型搭接型”进行搭接处理，铺设后的挤塑板与凸台垂直边要紧贴，不得留有间隙。

高强度挤塑板采用具有可塑性的粘结剂与梁面全面积粘结，粘结剂厚度要合适，在一定程度上可补偿基础面平整度。高强挤塑板与梁面粘结后，顶面要均布压上沙袋等重物，确保粘结处不空鼓。

2）铺设两布一膜

滑动层由上、下两层土工布，中间夹一层土工膜组成，滑动层的铺设范围从桥梁固定端的剪力齿槽内边缘开始，向桥梁支座活动端方向进行，铺设至下一孔梁固定端的剪力齿槽外边缘。

下层土工布通过3条宽30cm的胶粘剂带与梁面粘结，中间土工膜，上层土工布直接铺设，铺设完毕后滑动层应立即压上保护层混凝土垫块，防止其滑动或被风掀起。土工膜受温度变化影响热胀冷缩变化大，因此施工时将土工膜与上层土工布采用夹板预拉后临时固定在剪力齿槽钢筋上，这样能防止土工膜受热膨胀造成空鼓，影响底座板与桥梁间的摩擦效果。

3.3 钢筋工程

1）剪力钢筋安装

在每孔梁固定支座端的预埋套筒上安装剪力钢筋，使以后混凝土底座板中的纵向力传递到桥梁墩台上。齿槽剪力钉拧紧力矩450N・m。

混凝土浇筑时此处预留68cm宽的剪力齿槽后浇带，主要作用是避免底座板还未达到锁定温度过早的通过剪力齿槽把力传递到桥梁上。

2）钢板连接器安装

钢板连接器一边由30根Ф25 HRB500热轧带肋螺纹钢筋通过焊接在钢板相连，另一边由28根Ф25 HRB500精轧螺纹钢筋穿过钢板预留孔，用分置于钢板两边的螺母与钢板连接。连接器钢板两侧钢筋分别与底座板钢筋搭接绑扎。

钢板连接器每3～5孔梁设置一处，位于箱梁跨中位置。

混凝土浇筑时此处预留为50 cm宽的后浇带，它的作用是避免由温度变化引起的强制力传入桥墩。后浇带中设置连接器，用于传递混凝土浇注段之间的力，当底座板芯部温度不在设计合拢温度时需要对钢板连接器进行张拉。

3）钢筋绑扎

底座板内采用HRB500级钢筋，可采取2种工法施工，一种为桥下整体绑扎、采用双梁式吊机起吊上桥，另一种为在桥面上散绑。2种工法各有利弊，整体绑扎法需人工少、接头少、节省钢筋，但需要专门的起吊设备，散绑法可以多开工作面不需要专门的设备。经过实践对比建议采用散绑法进行施工。严禁在桥面上进行焊接作业，以免损坏滑动层，最外层钢筋净保护层厚度不应小于35mm, 且不应大于50mm。

3.4 模板工程

由于底座板为变高度结构，底座板模板对于控制底座板标高至关重要。模板结构有2种形式，一种为调高式模板，模板高度可以调整，模板顶面直接作为底座板混凝土顶面，另一种为定高模板，，在槽钢模板顶部设置可调高的方钢管作为提浆机走道，通过提浆机收面控制底座板顶面标高。建议采用定高模板采用提浆机控制标高，这种模板无错台，底座板整体外观效果好，施工效率也高。

3.5 混凝土工程

1）埋设温差电偶

底座板混凝土浇筑前，每两个钢板连接器后浇带之间埋设1根温差电偶，用于测量浇筑段混凝土的芯部温度（用于底座板的张拉锁定），埋设位置在浇筑段的中部。

2）混凝土浇筑

桥梁底座板采用强度等级为C30的混凝土现场浇筑，弹性模量不应超过31500MPa,混凝土的坍落度控制在160～200mm。

底座板混凝土顶面标高宜控制在（-5mm，0），以确保CA砂浆的厚度。混凝土浇筑完毕后在轨道板铺设范围内进行拉毛处理，拉毛深度1～2mm，通过拉毛处理增强底座板与砂浆层的粘结性。

直线段两侧，曲线端较高一侧抹出25cm宽，2%坡度的反向排水坡。施工时一定注意要设置反向排水坡，特别是超高段曲线外侧，必要时可适当增大坡度，防止雨水渗入CA砂浆与底座板间的缝隙内，形成“动水压”，缩短CA砂浆寿命。

3.6 底座板张拉纵连

1）轨道板张拉连接的本质是对底座板结构的“锁定”，使混凝土内部处于零应力状态。石武客专北线设计底座板芯部温度20℃时处于零应力状态。

2）埋设的温差电偶测量底座板芯部温度，以一个施工单元为单位（两个临时端刺一个常规区）进行张拉纵连，张拉扭矩扳手拧紧力矩450N・m。温度大于30℃或小于5℃不进行张拉连接；当温度大于20℃小于30℃时无需张拉，直接进行锁定连接后浇筑后浇带；当温度低于20℃时，需要计算出对应的张拉量，根据张拉量张拉钢板连接器的精轧螺纹钢筋，使底座板芯部达到锁定的温度后浇筑后浇带。施工时应选择合适的时期及温度，尽量选择在20℃-30℃时进行底座板纵连，缩短工序内容，节省施工时间。

3）一个施工单元内张拉作业要严格按照顺序张拉，且左右线同步进行。张拉连接完成后，按照施工顺序浇筑钢板连接器后浇带、剪力齿槽后浇带。浇筑完成后便可在一个施工单元的常规区内进行轨道板的施工。

4 结束语

底座板是轨道板的支撑结构，是无砟轨道的基础工序，施工时要重点保证底座板与桥面的滑动性以及底座板顶面标高，对后续轨道板铺设的施工进度及经济效益有很大影响。

参考文献

1、《浅谈桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道》彭倩倩 赵运刚 席恒文

2、《CRTSⅡ型板式无砟轨道一般地段简支梁上底座板施工工艺》王振岩 李琳

3、《京津城际高速铁路CRTSⅡ型板式无碴轨道底座板铺设技术》鲍国、杨春艳

注：文章内的图表、公式请到PDF格式下查看