客运专线无渣轨道结构及施工技术无碴轨道及CRTSⅡ型板

无碴轨道是建在混凝土或沥青防冻层上具有弹性或阻尼性质的一种永久性轨道结构。※之所以经久耐用的重要因素在于路基和构筑物之间对过渡段的沉降和刚性差异的均衡。无碴轨道定义无碴轨道结构几何形位能持久保持，横向阻力较高，轨道稳定性好，保证了运营的安全性；无碴轨道与有碴轨道相比,长波不平顺小，因此轨道平顺性高；无碴轨道可通过轨道刚度的合理匹配，提高旅客舒适度。1、轨道稳定性好、平顺性高、舒适性好、养护维修工作量少，使用寿命长与有碴轨道相比，无碴轨道养护维修工作量小，结构耐久性好,轨道使用寿命长(60年以上)。、初期土建工程投资相对较小，节省工程总造价；无碴轨道与有碴轨道相比，初期投资较高，国外一般控制在无碴轨道为有碴轨道的1.3倍。无碴轨道在圆曲线地段可实现超出有碴轨道高达25%的超高，这就有可能在保持规定速度的情况下选择较小的曲线半径，同时无碴轨道可以采用较大的线路纵坡，提高线路平纵断面对地形、地物的适应性，减少对景观的破坏，减少投资；结构高度低，自重轻，可减少桥梁二期恒载、降低隧道净空，从而降低工程总造价。、整洁美观，利于环保；无碴轨道道床整洁美观，解决了有碴轨道在列车高速运行下道碴飞溅带来的一系列问题，利于环保。三、国内外高速客运专线无碴轨道的应用现状由于无碴轨道结构具有一系列的优点，在国外高速铁路上获得了广泛应用，日本、德国二十世纪90年代后期修建的高速铁路以及台湾修建的高速铁路，采用无碴轨道的比例接近100%，法国也在地中海线2km隧道铺设了无碴轨道，近年来，国内也铺设了各类无碴轨道。；德国2002年8月1日正式投入运营的科隆—法兰克福，全长177km，其中在运营速度不小于200km/h的155km地段铺设了无碴轨道（包括44组无碴轨道道岔）三、国内外高速客运专线无碴轨道的应用现状公里，全线正线、高架车站道岔区均采用无碴轨道，其中区间采用框架式板式轨道，道岔区采用Rheda2000型无碴轨道。三、国内外高速客运专线无碴轨道的应用现状客专之前，国内无碴轨道的应用情况如下:板式轨道铺设在秦沈线的狗河特大桥、沙河特大桥和赣龙铁路枫树排隧道；长枕埋入式铺设在渝怀线鱼嘴二号隧道及秦沈线双何特大桥；弹性支承块式主要铺设在秦岭隧道、兰新线乌鞘岭隧道。三、国内外高速客运专线无碴轨道的应用现状，日本国铁开始研制新型轨道结构，至今，无碴轨道经历了试验研究标准定型推广应用的发展历程。国内“九五”国家重点科技攻关项目之一“高速铁路无碴轨道结构设计参数的研究”中，提出了三种结构形式：板式、弹性支承块及长枕埋入式无碴轨道，随后根据铁道部科技研究开发计划项目《高速铁路高架桥上无碴轨道关键技术的试验研究》，完成了三种无碴轨道整体结构的具体设计、部件试制、室内实尺模型的施工铺设，并进行了各项性能试验、车线桥系统动力仿真分析等。通过上述试验国内得出如下结论：“三种无碴轨道结构形式，具有各自不同的结构特点。这三种结构形式在国外应用已相当成熟，通过振动加载与疲劳试验表明，其结构有足够的安全储备，不会影响高速列车的行车安全。”在此基础上，有代表性地进行了工点铺设。轨枕埋入式板式轨道无碴轨道大致可以归纳为两种结构类型：轨枕埋入式：德国Rheda系列无碴轨道、弹性支撑块式无碴轨道等板式轨道：日本的大板和框架式板式轨道、德国的博格轨道日本板式轨道根据使用要求的不同，轨道板一般分为A、B两种类型，A型轨道板的长度为4.930m，B型轨道板的长度为4.765m，宽度均为2.4m,厚度190mm。其中，B型轨道板上预留有辅助轨螺栓孔，用于无碴轨道与有碴轨道过渡段上。板式无碴轨道主要由钢轨、扣件、预制轨道板、乳化沥青砂浆层(CA砂浆)、钢筋混凝土底座组成。博格板式轨道与日本板式轨道的最大不同在于博格板式轨道的轨道板下采用的是水泥砂浆，价格比较低廉，而日本板式轨道采用的是水泥沥青砂浆，价格较昂贵，其次博格板式轨道的轨道板宽度较窄。弹性支承块无碴轨道由于双块之间、支承块与道床板之间缺乏结构钢筋的有效连接，其在高速运营条件下的结构稳定性有待于进一步研究与试验，同时这种结构国内外没有超过160km/h的运营实践，在客运专线上大范围铺设设计单位会慎重考虑；轨枕埋入式无碴轨道对两种轨道结构形式，进一步分析：长枕埋入式由于预制轨枕和现浇钢筋混凝土结构之间的收缩徐变速度不同，轨枕与现浇道床板之间产生裂纹，国内铺设实践尤其在迎车面裂纹更加显著，因此这种结构用在隧道内比较合适，至于在露天路基及桥梁范围内铺设，考虑到排水等会慎重考虑。道床板钢筋为现场绑扎，纵横向钢筋的绝缘相对较为困难，如何保证信号最小传输距离大于1500m（困难情况下1200m）是这种无碴轨道推广应用的技术瓶颈。桁架式钢筋骨架组成的特殊双块式轨枕有利于提高施工质量和结构整体性。轨道高度从原来的650mm降至472mm，有利于降低工程造价。道床板为现场浇灌，适合应用于道岔区铺设。1342砂浆，既增加了轨道的弹性，又使板式轨道在结构设计上具有可维修性，轨道板为工厂预制，一方面可以保证施工质量，另外一方面现场为组装式施工，施工进度较快。框架式轨道由于减少了轨道板圬工量，进一步降低了工程造价，同时改善了大板式轨道的受力条件。但是，由于板式轨道轨道板为工厂预制，在几何设计上对于道岔区的适应性较差，因此在道岔区不宜铺设板式轨道。Ⅱ型板式无砟轨道施工技术2010年10月主要内容一、结构形式简介二、工艺流程及操作要点一、结构形式简介1.桥上无砟轨道系统桥上CRTSⅡ型板式无碴轨道系统主要分4个结构组成部分。自上至下的结构为：60kg/m钢轨，弹性扣件，20cm厚砼轨道板，3cm厚沥青砂浆调整层，19cm厚(直线段)砼连续底座板，“两布一膜”滑动层，侧向挡块等部分组成，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板，梁缝处设置硬泡沫塑料板。无碴轨道设计使用寿命不小于60年。Ⅱ型板式无砟轨道板的支承层，采用C15素混凝土垫层或干硬性材料压筑成型(称之为水硬性支承层，HGT)，设计宽度为3.25m，厚度为0.3m。支承层施工与桥上底座板施工基本相同，主要区别有以下几点：（1）支承层无两布一膜滑动层、高强挤塑板以及钢筋。（2）支承层直接浇注在路基基床表层上。（3）路基上支承层施工无需设置临时端刺区、后浇注带等施工结构和工序。（4）支承层需每隔2.5～5m进行切缝处理，切缝深度至少10cm。二、施工流程及操作要点1、桥面验收2、底座板范围内防水层作业3、CPⅢ测设及底座板放样4、两布一膜作业5、底座板施工6、轨道板施工7、剪切连接8、钢轨铺设9、侧向挡块作业10、底座板范围外防水层作业、桥面平整度桥面平整度要求3mm/4m。使用4m靠尺测量每次重叠1m)，每桥面分四条线每底座板中心左右各0.5m测量检查。对不能满足3mm/4m要求，但在满8mm/4m要求的，可用1m尺复测检查，应满足2mm/1m要求。对仍不能满足要求的，对梁面进行整修处理2、梁端剪力齿槽等凹槽几何尺寸梁端左右中线底座板幅宽2.95m范围凹槽深度50mm，两侧横向排水平顺接向外，不能满足要求的凿除、打磨或补浆处理。、梁端平整度1.5m凹槽范围的平整度要求为2mm/1m。不能满足要求时，打磨处理，直至符合要求。4、桥面高程1.5m以外部分跨中及支座处凸台顶面中心线位置的桥面高程允许误差7mm，梁端1.5m范围内不允许出现正误差。使用CPⅢ进行复核检查。对不能满足要求的应进行打磨和采用聚合物砂浆填充处理、相邻梁端高差在梁端处理合格基础上，相邻梁端高差不大于10mm。采用0.5m水平尺进行检查在底座板范围内对观感较差处进行量测。对大于10mm处应进行专门处理，或一侧梁端采取落梁措施或较低一端用特殊砂浆修补。6、桥面预埋件要求预埋件平面、高程位置要准确。采用测量检查。对不能满足无砟轨道施工要求的，视情况进行处理。、桥面排水坡桥面排水坡构成应符合设计要求。对排水坡存在误差的桥面，应保证设计的汇水、排水能力，不允许反向排水坡的存在，特别是两线中间部位。对可能造成排水系统紊乱的桥面应打磨整修处理。8、伸缩缝伸缩缝安装完成且牢靠，不得有脱落现象。、梁面净宽满足8.8m净宽及位置要求。10、防水层施工空鼓现象的存在。防水层空鼓检查可采用拖拽铁链的方法进行。破损及空鼓的防水层部位必须整修。、先施工底座板下范围内的防水层，施工范围的宽度为3.295m（两侧部分搭接）。2、设计为2mm厚弹性聚脲防水涂料。防水层施工工艺流程基层交接基层处理（抛丸、打磨）喷、涂腻子底涂满刮PU修补腻子喷、涂聚脲底涂修补针眼基层质量自检喷涂（纯）聚脲防水涂料防水涂层检验、验收Ⅲ测设及底座板放样1、在梁端固定制作上方的防撞墙顶部安装CPⅢ埋件，路基上埋设在接触网支柱的基础上。2、使用全站仪通过CPⅢ点进行底座板放样（CPⅢ的测设及成果提交由中铁咨询完成）。3、底座板的边线测设的一般为控制线，距底座板边缘向外15cm，便于施工。底座板放样断面图说明：1、3点为底座板边缘，4、5点底座板放样点。底座板放样点断面图两布一膜作业在梁缝处设高强度挤塑板。高强度挤塑板标准尺寸为1.45m×2.95m，由5块拼装而成，其中3块为600×1450mm，2块为550×1450mm，两块之间采用台阶形搭接。