浅谈CRTSⅡ型无砟轨道板精调及铺设施工

摘要：CRTSⅡ型无砟轨道板施工技术是一种无需设置断缝，采纳梁、板间滑动的技术理念，充分发挥了底座板、轨道板连续铺设的技术优势，实现了铁路的高速运行目标。CRTSⅡ型无砟轨道板铺设施工主要包括轨道板粗铺、轨道板精调、轨道板封边及固定、CA砂浆灌注、轨道板纵向连接及张拉等工序。本文结合京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥的施工对CRTSⅡ型无砟轨道板精调测量技术及铺设控制要点做一些简要介绍和初步探讨。

关键词：高速铁路CRTSⅡ型轨道板轨道板铺设轨道板精调CA砂浆灌注中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A

为了适应铁路运营的高舒适性、高平顺性、高速度性要求，京沪高速铁路轨道工程采用CRTSⅡ型无砟轨道技术。下面是介绍CRTSⅡ型无砟轨道精调及铺设施工的操作流程和施工工艺。轨道板铺设施工流程见图1.1。

一、轨道板运输及存放

为缓解轨道板厂的存板压力，轨道板需要提前运至现场存放，运输采用改装平板汽车运输。轨道板吊运装车时，每层板间要摆放方木垫块和防滑胶垫，并采取固定措施，防止轨道板运输过程中滑动。

我工区轨道板主要以沿线桥下存放为主，集中存放为辅的存板方式。现场采用QY35K型汽车起重机起吊卸板，施工中注意轨道板下放置木质垫块和透明塑胶垫（防止轨道板受污染）。

二、轨道基准点测量

轨道基准点测量前对施工技术人员进行实测培训和技术交底。平面测量用全站仪为徕卡TCRP1201+全站仪，高程测量用水准仪为天宝DINI03电子水准仪，配套使用因瓦水准尺。

1、轨道基准点放样

混凝土底座板完成后，依据轨道控制点（CPⅢ），采用全站仪自由设站极坐标法测设轨道基准点。轨道基准点布设时其平面定位允许偏差不应大于5mm。

2、轨道基准点测量

1）平面测量

轨道基准点的平面测量左右线分别进行，在底座板张拉连接并琐定后，粗铺轨道板之前进行，采用全站仪自由设站极坐标法进行观测。观测自由设站应尽量靠近左线或右线中线。自由设站点精度一般应符合表1.2的要求，连续梁自由设站点精度可放宽至1mm。

表1.2自由设站点精度要求

X Y H 定向精度

≤0.7mm ≤0.7mm ≤1mm ≤2″

自由设站CPⅢ点的坐标不符值应满足表1.3的要求。当CPⅢ点坐标不符值X、Y大于表1.3的规定时，该CPⅢ点不应参与平差计算。每一测站参与平差计算的CPⅢ点不应少于6个。

表1.3CPⅢ点坐标不符值限差要求

X Y H

≤2mm ≤2mm ≤2mm

外业观测数据处理采用布板软件进行处理，并进行复核。测量精度应满足表1.4的要求。

表1.4 轨道基准点平面测量精度要求

相邻点平面相对精度 轨道基准点各半测回测量的坐标值与平均值间的较差 重迭轨道基准点的平面位置允许偏差

≤0.2mm ≤0.4mm 横向≤0.3mm，纵向≤0.4mm

2）高程测量

高程测量在轨道板粗铺之后进行，采用几何水准方法，按照附合水准方法和中视水准测量方法相结合进行施测。轨道基准点一般作为中视点，除首末CPⅢ点外，其余CPⅢ点作为附合水准线路的转点。测量过程如图1.5所示。

单程水准测量起闭于CPⅢ点的闭合差限差应满足下式要求：

式中：S为单程水准测量线路长度（km）。轨道基准点往返测高程值与其平均值间的较差不应大于0.3mm，重叠区内轨道基准点高程较差不应大于0.3mm，相邻轨道基准点间的高程相对精度不大于0.1mm。

3）数据处理

布板软件根据全站仪实测平面坐标的原始观测记录数据、电子水准仪实测高程原始记录数据进行处理。各项指标满足要求后，相邻测站间重复观测的轨道基准点的平面坐标和高程采用余弦函数加权平均的方法进行平滑搭接。非搭接区域及已完成搭接的搭接区域的轨道基准点成果可供轨道精调系统使用。

平面和高程测量完成后，采取有效措施，加强轨道基准点的保护和维护；并对测量成果进行整理，报监理审核后执行。

三、轨道板粗铺

轨道板粗铺前清洁底座板顶面，安装定位锥，在底座板顶面安放垫木。垫木为厚3.5cm、约35cm长的衫木条。木条紧靠精调爪突出点铺放在底座板上，每块轨道板下有6个垫条。在粗铺前必须采用高压水枪清洗轨道板，并对轨道板的质量逐块进行检查验收。

粗铺过程中应在精调爪安设部位的内侧粘贴发泡材料模制件，以防止CA砂浆灌注过程中从此处漏浆。发泡材料模制件采用硅胶牢固粘贴在轨道板底面，外侧两端应伸出轨道板边缘，以便衔接封边角钢。

四、轨道板精调

1、精调前的准备工作

精调测量用精调爪安装在轨道板纵向前、中、后部位两侧，共6个；其中板前、后部4个精调爪应具有平面及高程调节能力，中部2个具有高程调节能力。精调标准标架校正工作委托仪器生产厂家在板厂的“标准轨枕”上进行。

1）精调测量数据准备

精调前准备齐全测量的三种数据，即：各GRP点三维坐标文件，格式为“.DPU”；每块板各支点的理论坐标，格式为“.FFC”；记录精调时各棱镜与轨道板上各支点的对应关系的棱镜配位文件，格式为“.FFD”。

2）布设精调系统

①在待测轨道板的后一块轨道板的后端控制点（GRP点）上架设并调平全站仪，对中精度约为0.5mm。

②精调前用标准标架校正四个施工用的测量标架。检校标架时标架必须放置在离仪器第二块板的最近的承轨台上。

③校正标架1和标架2上的倾斜传感器。

④摆放各标架及定向（定向点为待调板的前端GRP控制点）。视天气情况测站点和定向点应间隔3或4块轨道板。

⑤开启无线电装置，建立设备间的通讯。

测量精调系统见图1.6。

2、精调程序

1）提前粗调相邻轨道板，粗调后保证相邻板的过度误差小于5mm；

2）1、8、3、6号棱镜处四角测量；

3）2、7号棱镜调高程；

4）在进行1）、2）步骤时，对1、2、3、6、7、8 号棱镜进行单点跟踪测量，保证每个棱镜读数均在限差±0.3mm之内；

5）完测；

6）合格后移动精调系统调下一块板。

精调时对数据的分析判断要掌握以下原则：

同一块板各棱镜读数要尽量保持“平顺”，即在一块板内各棱镜纵向数据避免出现“凹凸”，比如：1(或8)号镜＋0.2，2(或7)号镜－0.3，3(或6)镜＋0.3，或者1(或8)号镜－0.3，2(或7)号镜＋0.3，3(或6)镜－0.3；横向数据避免出现“扭曲”，比如：1号镜＋0.2，8号镜－0.3，3号镜-0.3，6号镜+0.3。

精调施工原则上每个测站最多调整6块板，当测站变换时，轨道板要重叠1块板测量。

3、精调注意事项

1）保证标架棱镜、全站仪、对中棱镜避免阳光照射；三者的镜头要用镜头纸随时擦拭，防止粘染灰尘、水汽，以免造成全站仪照准精度偏差；

2）安放全站仪、对中棱镜时清理GRP测钉内的杂物，调好位置后锁死调高螺母，防止三角架的微动；

3）调整标架棱镜的纵横向角度，使其与全站仪镜头对中照准时处于最佳角度；

4）提前检查精调爪内侧泡沫垫安放位置是否合适，发现粘贴偏歪，提前裁割，避免在精调过程中轨道板始终处于不稳定状态，数据跳跃频繁；

5）精调作业时，要将支承木条取出；同时对标架支承轮在安放时用手清理轮缘附着颗粒，保证放置承轨台后处于稳定状态；

6）标架放置好后用弹性橡胶圈与扣件固定；

7）每个工作日开始都要对标架进行检校。每支标架读取两到三次数值，每读一次数值，要重新放置一次标架；

8）调整全站仪及定向时，架设全站仪的轨道板不可踩踏；

9）每月对三脚架的支脚高度检查一次。

五、轨道板封边

轨道板纵向封边采用角钢封边。采用10/6.3角钢紧贴轨道板边缘立放，角钢与轨道板和底座板之间铺3mm厚土工布及1mm厚聚乙烯薄膜密封。在底座板上沿角钢外缘间隔1m植入Φ16钢筋，钢筋与角钢之间采用三角木楔楔紧。每块轨道板的四角及中部各设置一个共6个φ20mm的排气孔，以利于灌浆时空气顺利排出，确保灌浆层的密实度。

轨道板横向接缝也采用角钢封边。采用6.3/4角钢紧贴轨道板横向边缘立放，在角钢与轨道板和底座板之间铺3mm厚土工布及1mm厚聚乙烯薄膜密封。相邻两块轨道板横向封边角钢之间采用三角木楔楔紧。

在定位凹槽处塞与之稍小的半圆木，半圆木与轨道间同样铺塑料薄膜及土工布，半圆木要顶紧于轨道板端头及封边槽钢间，确保密封良好。

六、轨道板固定

为防止精调到位的轨道板在灌浆后悬浮起来，必须采取压紧装置将其固定。固定工序在封边作业完成后进行，施工中注意在轨道板精调后到CA砂浆填充层硬化之前，尽量不要踩到轨道板上，以免引起轨道板位移。

轨道板侧边固定和板端固定装置的锚固螺杆植入方法同定位锥螺杆，其抗拔力要满足30KN；压紧装置锁紧用翼形螺母先手动拧紧，然后再锤击2到3下，同时避免轨道板变形；轨道板灌浆垫层砂浆充分硬化后可以拆除锚杆。

七、CA砂浆灌注

1、灌浆前轨道板过渡处的检查

灌浆前用普通的量尺对轨道板过渡处进行检查，约每10个板接缝处进行抽样控制测量。如果确定有偏差，再用特殊的量尺检测，量尺上装有指针式测量表可以精确地测出高程和平面偏差，测量确定轨道板是否有必要做补充测量或重新调整，误差大于0.5mm时要重新调整轨道板。

2、CA砂浆灌注

本工区CA砂浆拌制采用由南方路机生产的型号为Ⅰ/Ⅱ-S-L-800的移动式沥青水泥砂浆搅拌车，该车自带清洁和灌浆设备。另须准备用于预湿润用可旋转喷嘴的高压清洗器、检测测杆/量尺等工具。

1）灌注前的检查工作

①检查轨道板封边质量，如存在错位或缝隙，必须予以修补。

②检查6个通气孔通透情况，确保砂浆可顺利流出。

③检查压紧装置的完整性、支承处的密实性及扣件位置正确与否。

④检查灌浆孔，去除灌浆槽的脏物，如有积水，在灌浆过程中增加灌浆量对其排除。

2）底座板顶面和轨道板底面预先浇湿

灌注垫层砂浆前用专用的旋转喷嘴将两者浇湿，喷嘴通过软管与CA砂浆车搅拌机的高压清洗设备连接来工作。足够湿润的标志是表面潮湿但不反光。

3）拌制和灌注CA砂浆

CA砂浆搅拌车在灌浆地点桥下生产垫层砂浆。施工时从轨道板中间灌浆孔灌入，灌浆前覆盖土工布，安放集料槽，防止灌浆过程中溢出的砂浆污染轨道板。

①采用25t汽车起重机吊起中转储存罐于CA砂浆转运罐车上方，将搅拌好的CA砂浆放入转运罐车中。转运罐车中设有搅拌器，运输过程中保持搅动状态，保证CA砂浆的流动性。

②转运罐车行驶至待要灌注的轨道板侧，将软管放入中间灌入孔上的PVC管中，打开软管上的节流阀开始灌浆。

③灌注过程要连续，通过其他两个灌浆孔和封边上的排气孔观察灌浆过程，在灌浆快结束时应减少砂浆流量而不是突然中断。所有的排气孔处冒出砂浆，灌浆即告结束。在排气孔中塞上塞子,灌注下一块轨道板。

④当砂浆在灌注孔中不再流动，将多余砂浆掏出，使砂浆表面距离轨道板上沿约15cm。在垫层砂浆轻度凝固时将一根S形钢筋钩子从灌浆孔插入垫层砂浆中。

每个工作班结束后需要及时清洗CA砂浆搅拌车、中转储存罐及转运罐车和搅拌器。垫层砂浆的最小抗压强度证实达到1N/mm2以后才能拆除轨道板下面的精调装置。垫层砂浆的最小抗压强度证实达到3N/mm2后才允许在轨道板上行车。

八、轨道板纵向连接及张拉

当垫层砂浆的强度证实达到9N/mm2时方可对轨道板进行张拉。安装张拉锁件前，在轨道板的连接螺杆上涂抹脂，然后套上绝缘胶套，装上张拉锁件，装入带绝缘垫片的紧固螺母，然后用手拧紧紧固螺母。

1、张拉锁件的张拉

涂有脂的螺纹钢筋预张力采用450Nm的扭矩张紧。张拉步骤如下：

1）成对地张拉中间的两根螺纹钢；

2）在第1块板后的第3块轨道板开始张拉时，重复步骤1），即第1块板可张拉另外一对螺纹钢筋；

3）先中间后外侧,成对地张拉剩下的螺纹钢，开始时，相对于第1）步的最外面的轨道板（第3个板缝）只有中间的螺纹钢被张拉。

轨道板连接中断超过12小时分别将纵连轨道板段端部的三块轨道板和底座板进行抗剪连接。

2、浇筑轨道板纵向接缝及轨道板灌注孔

在轨道板纵向接缝处按设计要求安装钢筋，要注意钢筋之间、钢筋与张拉锁件间的绝缘。清理接缝，安装模板，润湿混凝土接合面，浇筑与轨道板同强度等级（C55）的混凝土，插入式振捣器振捣密实，收面后覆盖洒水养护。轨道板连接缝浇筑施工作业要在当天构件温度最低且环境温度低于25℃时进行。

在连接缝进行混凝土浇筑时也要将灌浆孔封闭，通过使用合适的楔形模具对灌注孔处的轨道板预裂缝进行造形，顺接压出预裂缝，与轨道板预裂缝光滑一致。

【参考文献】：

(1)《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

(2)《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；

(3)《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）；

(4)《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）；

(5)《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；

(6) 薛小伟;侯彦;;京沪高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道板铺设技术;水利水电施工;2011年03期。