浅谈CRTS I型板式无砟预应力轨道板施工工法

摘要：根据我国《中长期铁路网规划》的要求，到2020年我国铁路将建成“四纵四横”快速客运通道及三个区域城际快速客运系统，高速度、高密度、长距离跨线运输是我国客运专线主要运营特点，而新型无砟轨道板是高速铁路安全运行的基础条件之一。沪宁城际铁路客运专线的铺设的CRTS I型无砟预应力轨道板是我国在充分吸收客运专线建设及无砟轨道技术再创新成果的基础上首次生产。在沪宁城际铁路施工中采用台式模具法生产的CRTS I型无砟预应力轨道板成功解决了工期紧，工艺精细，检测内容复杂，轨道板易损伤等施工技术难题，经总结施工经验形成本工法。

Abstract：

According to China's long-term railway network planning ", 2020, the railway will be built" four vertical and four horizontal "channel of fast passenger and three regional inter-city express passenger transport system, high speed, high-density, long-distance transport of across the line isof dedicated passenger railway operator characteristics, and the board of the new non-ballasted track is one of the basic conditions for safe operation of high-speed rail. Prestressed track laying of the Shanghai-Nanjing Intercity Passenger Railway CRTSI Ballastless board in China to fully absorb the first production on the basis of Passenger and non-ballasted track technology innovations. The successful resolution of the tight time schedule, sophisticated technology, the complexity of detection, the orbital plate easy to damage the construction of technical problems in the Shanghai-Nanjing intercity railway construction using the Desktop mold production CRTSI type Ballastless prestressed track plate, formed by the summary of construction experience this construction method.

关键词：CRTS I型板式无砟预应力轨道板；施工工法；工艺原理、操作流程及效益分析

Key word

CRTS I type ballastless prestressed track board; construction method; process principle, process and

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

工艺流程及操作要点

(一)工艺流程

(二)操作要点

1.模具

1.1模具加工制作

模具由项目联合有资质的厂家开发。模具必须使用方便，材质必须合格，应有足够的强度、刚度及稳定性，在规定的使用期限内变形量应符合规定；模具的几何尺寸、平整度、预埋孔位置工艺偏差应较规范偏差提高一个等级，结缝必须平整严密。轨道板模具构造见图2。

1.2模具安装

模具检查合格后才能安装，模具应稳固在台座上，安装时各销轴、拉紧弹簧、定位机构装置等主要部件的性能应完好，确认正常后方可启用；必须采用由专业的扭矩扳手操作各种螺栓，并检查其使用配套情况；安装完成后检查各部尺寸、平整度、预埋孔位置应符合要求。

图2轨道板模具构造图

1-底板 2-卡槽 3-中侧板 4-锁紧机构 5-侧板 6-凸台板 7-导向装置 8-千斤顶底座 9-连接螺栓

2.钢筋加工和绑扎：

CRTS I型轨道板钢筋分普通钢筋和涂层钢筋,钢筋根据设计图纸制作与实物相同比例的样品，然后进行加工。在对涂层钢筋进行弯曲加工时，环境温度不宜低于5.C；为避免涂层损坏，在钢筋加工设备转轴处设置护套和挡板。钢筋在绑扎胎具上进行绑扎，在钢筋交叉点用φ0.7mm～0.9mm的绝缘扎丝牢固地绑紧；轨道板普通钢筋和环氧涂层钢筋交接处须加设绝缘套，以保证轨道板的整体绝缘。钢筋骨架临时存放时层数应小于9层, 各层之间应水平存放，层与层之间用垫木隔开，垫木应上下对齐；单块骨架四点吊装入模。为确保混凝土保护层厚度，在钢筋上设置细石混凝土垫块，并用铁丝绑紧，每平方米混凝土垫块设置数量不得少于4块，梅花型布置。

3.无粘结预应力钢棒

①、预应力无粘结方式为采用护套包裹，护套材料为挤塑性高密度聚乙烯树脂，预应力筋与护套间涂敷脂。②、预应力筋就位时必须位置正确，入模板后，应对钢棒螺母施加1～2t的预紧力，保持钢棒在模板内始终处于水平状态，钢棒轴线和锚垫板之间的角度控制在设计范围之内。③、钢筋骨架吊装入模后，依次将钢棒放置模板内，一般先纵向，后横向，如和钢筋位置冲突时，调整钢筋位置。预应力筋安装时，护套末端必须缩进锚垫板内2mm左右，防止护套被挤压变形、破损；锚垫板应和螺旋筋一端进行焊接。

4.预埋件安装

同一块轨道板的预埋套管应必须使用同一生产厂家(按用户要求的)产品。预埋套管应符合铁建设〔2006〕248号《客运专线扣件系统暂行技术条件》的要求。预埋件组装时，采用固定夹具夹紧人工管钳拧紧方式，使套管和套轴紧密连接。预埋件入模时，应和模具面密贴垂直，不留空隙。

5.混凝土施工

5.1混凝土的拌制

①、混凝土由搅拌站集中拌制，搅拌前应将搅拌机和混凝土料斗设备用水湿润，开动搅拌机空车运转2～3min，确认正常后再投料搅拌。②、搅拌顺序：先向搅拌机内投放细骨料、水泥、掺和料和减水剂，搅拌均匀后，加入70～80%水；待砂浆和水搅拌均匀后再投放粗骨料和余下的水继续搅拌，至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间应为2.5～3min，不超过3min。减水剂采用水剂，掺量根据试验确定，使用前需搅拌均匀。混凝土采用汽车运输，由桁吊提升料斗入模。

5.2 混凝土浇筑

①、混凝土按两层布设，由模板一端向另一端逐步推进。第一层混凝土布料厚度约16cm即上层钢筋顶面。开启附着式振动器振动2min至混凝土表面有明显浮浆；第二层补满，开启附着式振动器振动2min～3min至混凝土表面基本无气泡冒出为宜。②、入模前混凝土拌和物的温度应控制在50C～300C。混凝土拌和物的含气量应小于3%，塌落度在80～120mm；混凝土入模时模板温度宜在50C～350C。③、采用高频转换器控制高频振动器振捣效果，混凝土布料要均匀，不准集中一处下料，振捣完成后人工抹面横向拉毛。

5.3混凝土的养护

混凝土浇筑成型后，覆盖保温蓬布，静置3小时以上，锅炉供汽进行蒸汽养护，蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段进行。经试验室试压同条件养护的混凝土试件强度达到40MPa以上时，由试验室出具拆模通知单方可进行拆模作业。

6.轨道板张拉、封锚

6.1张拉

①混凝土强度和弹性模量达到设计值的８０％，方可对轨道板进行张拉作业。张拉顺序为：先横向后纵向。横向预应力筋单端张拉，按照先下后上的张拉顺序单向张拉，固定端预应力筋螺纹外露量控制在8～10mm；纵向预应筋两端同步张拉张拉，从中间向两侧，并应保证两端伸长量基本一致。张拉记录填写应完整、准确。②、千斤顶和油压表在使用前须进行标定，千斤顶的校正系数不得大于1.05，千斤顶标定的有效期不得超过1个月或张拉300块板，油压表不得超过1周。 ③、预施应力值采用双控，以油压表读数为主，以预应力筋伸长值做校核，实际伸长值与设计值的差值不得超过1mm，实测伸长值以10％张拉力作为测量的初始点。张拉完成后，必须在轨道板板侧面作上 “张拉完成”标记。

6.2封锚

①、封锚砂浆采用半成品和一定比例的水拌和后作为封锚材料。封锚材料的计量误差应符合《铁路混凝土工程质量验收补充标准》（〔2005〕160号）的规定。②、封锚砂浆须采用强制式搅拌机搅拌，搅拌机转速不得小于180r/min；封锚砂浆填压前，应对锚穴进行凿毛并处理，锚穴内不得有油污、浮浆（尘）、杂物、积水，并均匀涂抹能够提高粘结强度的界面剂。③、封锚砂浆应分层填压，采用空气锤对砂浆进行振捣，空气锤振捣频率不得小于1000Hz，振捣力不得小于6kg，振捣次数不得少于3次，每次振捣时间不少于20s。封锚砂浆填压完成后应马上在砂浆表面喷涂养护剂。④、封锚砂浆填压过程中，可对砂浆进行二次搅拌，但严禁二次加水。⑤、封锚砂浆填压时的环境温度宜为5０C－35０C。当昼夜平均气温低于5０C或最低气温低于－3０C时，应采取保温措施，保温时间不少于２４ｈ。应避免在阳光直射、雨、雪和大风的环境下进行封锚作业。轨道板封锚结束检查完毕后，入池进行二次水养,时间不得不少于3d。

7.成品轨道板的存放及运输

①、成品轨道板必须按型号和批次分别存放，不合格的轨道板应单独存放。轨道板存放场地必须坚固平整，存放台座应经常观测沉降情况。②、成品轨道板存放以垂直立放为原则，并采取防倾倒措施。相邻轨道板之间采用Ｕ型卡固定。日常平放时（不超过7d），堆放层数不能超过4层，每层之间用垫木隔开（净空不小于20mm）。支承垫木应上、下对齐，位置符合要求。 ③、装车时，专人指挥，利用轨道板上的起吊装置四点水平起吊，确保起吊螺栓受力均匀。混凝土轨道板装卸和运输过程中严禁碰、撞、摔。④、 混凝土轨道板存放和运输中，应在预埋套管等处安装防护装置。

效益分析：

CRTS I型轨道板预制采用工厂化流水作业，机械设备相对集中，能充分发挥机械设备的作业效能，提高了机械的利用率；各功能作业区相对独立，又相互衔接，便于规模化生产管理，节省了大量的作业周转时间。 台座模具法生产的CRTSI型预应力轨道板为C60高性能混凝土，采用篷布覆盖蒸汽养护，自动温控系统调控温度，能够实现快速制板，最快达到18小时/批次的生产循环效果，使制板工期得以保证。国内无砟轨道高铁施工市场前景光明，快速制板为大规模生产创造了良好的技术条件。

参考文献：

1、《客运专线铁路CRTS I型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》（科技基〔2008〕74号）；

2、《预应力混凝土用钢棒》（GB/T5233.3-2005）；

3、《环氧涂层钢筋》（JG3042-1997）；《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）；

4、《客运专线高性能混凝土暂行暂行技术条件》（科技基《2005》101号）；

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。