CRTSI型板式无砟轨道施工技术研究

【摘 要】对于CRTSI型轨道板张拉技术，国内外的施工方案主要为借鉴后张法预应力混凝土箱梁的张拉模式，采用合适吨位的千斤顶及高压油表控制张拉力、游标卡尺进行伸长值测量的方法。水泥乳化沥青砂浆简称 CA 砂浆，是无砟轨道的关键部位，是板式轨道中轨道板与混凝土底座之间的充垫层，是一种新型有机无机复合材料，是轨道结构必不可少的弹性减振关键材料之一，在我国高铁建设中得到了越来越多的应用。

【关键词】CRTSI型轨道板；预应力；张拉设备；客运专线

明确CRTSI型板式无砟轨道的施工要点和工艺标准。本文将从CRTSI型板无砟轨道的施工的工程概况，施工技术难点，施工方案研究，施工测量技术研究这几个方面来阐述CRTSI型板式无砟轨道的施工技术研究。

1、工程概况

CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青、水泥、细骨料、水和外加剂经特定工艺搅拌制得的具有特定性能的砂浆。水泥乳化沥青砂浆简称CA砂浆，是无砟轨道的关键部位，CA砂浆作为轨道板和底座之间的调整层，主要起到填充、支撑、承力、传力的作用，并可为轨道提供适当的刚度和弹韧性。国内外的施工方案主要为借鉴后张法预应力混凝土箱梁的张拉模式，采用合适吨位的千斤顶及高压油表控制张拉力、游标卡尺进行伸长值测量的方法。轨道板的铺设精度直接影响钢轨的平顺性，从而直接影响列车的运行速度。

因此，提高无砟轨道板的铺设精度是关系到整个无砟轨道铺设成功的关键。为节省现场搅拌时间,原材料常被制成干料加乳化沥青的双组份模式。搅拌工艺对CA砂浆性能产生重要影响。CA砂浆的性能直接影响到轨道结构的平顺性、列车运行的舒适性与安全性，轨道结构耐久性和运营维护成本，是板式无砟轨道的关键工程材料之一。因此，研究、设计一套技术可靠性强、操作简便、施工干扰小的轨道板张拉施工技术方案非常必要。为提高无砟轨道板的铺设精度，关键需要解决三个精度问题。轨道基准网的精度、轨道板精调精度、轨道板搭接精度。搅拌过程也是干料、乳化沥青、水、外加剂、空气等混合与演化过程，因此研究体系的搅拌动力学将有助于其搅拌工艺的优化。应对乳化沥青的温度、颗粒极性、恩氏粘度、残留物含量、水泥混合性、筛上剩余量以及干料的最大粒径、颗粒级配进行检验。轨道板预应力张拉方式分为传统张拉方式和自动控制方式。

2、施工技术难点

首先利用铁路线路的平面和纵坡设计参数以及曲线超高，和轨道板各扣件点的设计里程，计算出轨道板各扣件点的理论坐标值和理论高程，将这些理论数据输入到全站仪中。多相搅拌动力学研究目前已在混凝土、制药、食品加工、陶瓷等领域展开，搅拌功因可反映物料搅拌的难易而备受重视。应对乳化沥青的温度、颗粒极性、恩氏粘度、残留物含量、水泥混合性、筛上剩余量以及干料的最大粒径、颗粒级配进行检验。传统张拉方式设备简单，张拉力和位移都靠人工控制，受人为影响因素很大用全站仪建站之后，将实际测量值和理论值进行比较得到轨道的线形偏差，通过数据显示器器显示出来，现场工人按照显示的数据对轨道板进行精调。人们常利用搅拌功率变化来研究混凝土的混合动力学，用来监测混凝土的均匀性、工作性等。根据砂浆的组成材料和砂浆理论配合比，拟定一个CA砂浆的临时配合比，作为第一个试拌配合比，根据砂浆流动度、含气量、单位容重、可工作时间等参数进行调整，得出第二个试拌配合比。施压过程不易控制。通过人工调节控制阀开口大小来控制压力油流量，从而实现张拉施压，过程受人为因素影响太多，对张拉工人的熟练程度和经验要求很高。提高轨道板的精调精度，就必须在测站的设立、轨道板的初步精调以及轨道板的复测及精调修正时严格按照规范精度要求控制。

3、施工方案研究

目前 CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的的研究大多基于先固料后液料的搅拌工艺，且液相体积分数一般较低。根据第二个试拌配合比24h的膨胀率、泛浆率及1d抗压强度进行调整，重复上述步骤进行工作，得出第三个试拌配合比。肉眼观测压力表及游标卡尺读数随意性大。张拉过程中既要肉眼观测压力表又要操作控制阀，且不同人、不同角度的观测结果均不一样。在进行轨道板的初步精调时，首先要调整的是轨道板的中线，在将轨道板的中线调整到误差允许范围之内后。因此对其研究不仅有应用价值，还有理论价值。如果第三个试拌配合比24h的膨胀率、泛浆率及1d抗压强度都合格，则把第三个试验配合比直接作为初始配合比。本文研究了一定搅拌工艺下的CA 砂浆搅拌电流的变化，并对其电流曲线做了微分分析及波动分析，且不同阶段浆体所处状态进行了观测，最后对搅拌工艺的优化进行了讨论。张拉精度影响因素多。传统的张拉工艺是将油压换算为预应力钢棒。工人依据数据显示器显示的数据对轨道板进行修正精调，如此反复操作，直到复核测量的数据结果在允许误差范围之内时，复核测量和修正精调完成。搅拌过程实行全自动投料，砂浆配比、搅拌速度、搅拌时间、搅拌方量均可自由设定。根据初始配合比和现场施工环境温度情况，对砂浆的用水量进行调整，在确定2个基本配合比。预应力工程是轨道板预制的关键工序，操作不当容易导致轨道板发生翘曲变形。

4、施工测量技术研究

利用所测得的 GRP 点的三位坐标建站定向，并对轨道板进行精调后，轨道板的标高及中线和其设计位置坐标差值很小，均能达到规范要求，保证了轨道板的铺设精度。将源数据减去平滑后的数据，并将差对时间作图，得到功率波动曲线；对平滑后的曲线求导，得到功率的导数曲线。根据砂浆基本配合比和砂浆车的工况情况，确定砂浆的拌制工艺参数，传统张拉方式受人为因素影响很大，极易造成重大质量隐患。包括计量系统的精度、拌合量、拌合速度以及拌合时间。通过工艺性试验，确定砂浆施工的合比。功率的波动与用水量和混凝土的坍落度有关，且可反映物料的均匀性主机空转时功。率的减少与叶片磨损有关；灌注后的砂浆垫层采用自然条件下养护，无需特殊养护措施。但如果一缸掉压，却不能对其单独补压，必须两缸同时补压。而比例阀电控方式能做到单独补压，故采用比例阀电控方式。该仪器使用中主要存在问题是测试速度慢、效率低，难以满足路面存在较多坑槽以及病害严重的情况，同时仪器较为笨重，携带不便。

由于侵入干料的乳液间的内聚力主要系乳液的表面张力导致的，液相体积分数的加大使其比表面积减小而使其内聚力减小。在砂浆垫层为完全凝结硬化前，不得有水洒上或流入灌注袋中，以免造成砂浆分层离析，影响砂浆垫层的耐久性和力学性能。机操作界面分操作级及管理级二级权限，操作级只能操作不能更改各张拉参数，管理级能操作也能修改参数。用塑料布将扣件和钢轨包裹，防止 在浇筑混凝土的过程中被污染。将要浇筑的道床板位置和轨枕洒水湿润。利用车载式激光传感器和高精度加速度计等传感器，激光平整度仪可精确地检测道路纵断面。乳液的侵润使液相的体积分数减少，浆体粘度升高，同时将料球击碎也需消耗能量，因此搅拌功率越来越高。由砂浆垫层支撑轨道。这样有利于避免轨道板与砂浆垫层产生缝隙。该设备操作简单，无人工干预，工作效率高，大大节约人工成本，缩短工序作业时间。测定精度较差，再现性差，技术欠成熟，质量问题较多。

5、结语

CRTSⅠ型板式无砟轨道综合施工技术在客运专线综合试验段铺设施工中得到了成功应用，工程质量符合无砟轨道铺设精度的相关规定，对于客运专线无砟轨道的施工具有现实指导意义，在我国高铁建设中得到了越来越多的应用。

参考文献：

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