CRTSⅠ型板式无砟轨道施工技术

CRTSⅠ型板式无砟轨道施工技术一、编写依据1.《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》铁建设（2006）158号；2.《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设（2006）189号；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.《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》等10个暂行技术条件，科技基[2008]74号；5.设计单位、业主单位提供的有关资料。二、铺设无砟轨道的必要性2010年，我国建设客运专线7431公里（截至沪杭通车），初步形成以客运专线为骨干，连接全国主要大中城市的快速客运网络。但随着高速铁路的发展，越来越多的事实证明，高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统，将使道砟粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性及经济性相对较差，因此无砟轨道成为高速铁路工务工程技术的发展方向。无砟轨道最突出的特点就是用整体式道床代替有砟轨道道床的道砟，就有稳定性好等特点。但无砟轨道的轨下刚度较大，需要列车在刚度上做一些改进。以满足旅客舒适，行车平稳等条件。客运专线高速行车要求轨道具有高平顺性。无砟轨道的路基结构能够满足高速列车运行的平稳性和舒适性要求。三、无砟轨道结构的组成目前,列入我国高速客运专线选用的无砟轨道,按结构型式和施工特点,大体上可分为板式轨道(如板式轨道和博格型轨道)和轨枕埋入式轨道(如长轨枕埋入式、短轨枕埋入式、弹性支承块式等)。每种类型都有他的优点，京津客运专线使用的是德国博格型轨道，沪宁城际用的是CRTSⅠ型板式轨道。为了与国际接轨、走出国门，目前铁道部正在研制Ⅲ型板。CRTS是中国轨道交通峰会（ChinaRailTrafficSummit）的英文缩写。3.1CRTSⅠ型板式无砟轨道结构总体设计CRTSⅠ型板式无砟轨道由钢轨、弹性分开式扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）调整层、凸形挡台及其周围填充树脂等组成。详见图1无砟轨道平面布置图。3.1.1路基上路基上轨道结构高度为757mm，底座在基床表层上分段设置，每4块轨道板底座设置20mm伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台；线间排水单独设置，线路两侧及线间路基表面以沥青混凝土封闭。详见图2直线路基轨道横断面图.，详见图3曲线路基轨道横断面图。3.1.2桥涵上桥上轨道结构高度为657mm，底座在梁面构筑并分段设置，每块轨道板底座设置20mm伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心；底座范围内梁面不设防水层和保护层，轨道中心线2.8米范围内的梁面在梁场预制时进行拉毛处理，梁体采用预埋套管植钢筋与底座连接；底座范围外的梁面防水层、保护层设计见桥梁设计图。桥面采用三列排水方式。详见图4直线桥梁轨道横断面图。3.1.3过渡段有砟和无砟轨道过渡段（正线无）；路基和桥梁过渡处设置钢筋混凝土搭板或采取其它加强措施以保证混凝土底座连续铺设。道岔区采用专用道岔混凝土轨枕，道岔区过渡段采用专用的双块式轨枕（武广线、大西线、郑西）:旭普林。减震区过渡段采用不同的轨道板板型。详见图5减震区过渡段轨道横断面图。3.2轨道结构组成3.2.1钢轨钢轨采用60kg/m无孔热轧新轨，质量应符合《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）及《客运专线250km/h和350km/h钢轨检验及验收暂行标准》（铁科技[2004]402号）的要求。线路按一次铺设跨区间无缝线路设计。3.2.2扣件采用WJ-7B型分开式扣件，扣件节点间距一般为629mm，特殊情况下不宜大于650mm，当扣件节点间距大于650mm时应进行特殊检算。3.2.3轨道板轨道板可分为预应力平板（P）、预应力框架板（PF）、钢筋混凝土框架板（RF）；按轨道板长度可分为4962mm、3685mm、4856mm(5600、4330、3060等特殊板)。轨道板的制造验收应按照《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》执行。3.2.4底座及凸形挡台（1）凸形挡台分圆形和半圆形，梁端及隧道洞口为半圆形，其余为圆形。（2）伸缩缝的设置与行车方向有关，设在列车前进方向一侧。3.2.5超高设置CRTSⅠ型板式无砟轨道线路曲线超高均在底座上设置，采用外轨抬高方式，并在缓和曲线区段完成过渡。3.2.6轨道电路绝缘轨道板采用环氧树脂涂层钢筋进行绝缘；在试验满足要求的前提下，底座及凸形挡台钢筋不作绝缘处理。3.2.7综合接地轨道板内应设置接地钢筋和接地端子。3.3无砟轨道主要建筑材料3.3.1混凝土预制轨道板、底座和凸形挡台的混凝土材料应满足《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》和《铁路混凝土工程质量验收补充标准》的相关技术要求。3.3.2钢筋轨道板采用预应力钢棒、环氧树脂涂层钢筋、HRB335、HPB235和低碳冷拔钢丝等；混凝土底座和凸形挡台中采用HRB335、HPB235等。3.3.3水泥乳化沥青砂浆水泥乳化沥青砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料、水和外加剂等原材料组成。其原材料及砂浆的性能应满足《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》的相关要求。3.3.4充填式垫板（沪宁城际铁路最终没有采用，r=1000m小曲线地段）充填式垫板由注入袋及树脂铸体组成，用于轨道状态的精细调整。其技术性能应满足《客运专线铁路无砟轨道充填式垫板暂行技术条件》的要求。3.3.5凸形挡台填充树脂凸形挡台填充树脂为双组分聚氨酯材料。其技术性能应满足《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道凸形挡台填充聚氨树脂（CPU）暂行技术条件》的要求。3.3.6伸缩缝填料(沪宁城际采用石膏板、低密度板)采用聚乙烯泡沫塑料板或泡沫橡胶板填缝，采用聚氨酯或沥青软膏密封。3.3.7预埋套管（含绝缘套管、起吊套管）轨道板预制时需预埋扣件绝缘套管和轨道板起吊套管，其性能应符合相关制造验收技术条件的规定；3.3.8接地端子与接地连接钢缆接地端子与接地连接钢缆的材料要求应参照铁集成[2006]220号文和相关规范要求办理。3.3.9桥面预埋套筒预埋筋采用直径16mmHRB335钢筋，套管长度不小于42mm，钢筋接头的拧紧力矩应符合《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）的规定。连接套筒及钢筋螺纹应符合《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）的相关规定。四、CRTSⅠ型无砟轨道板4.1CRTSⅠ型无砟轨道板的分类CRTSⅠ型无砟轨道板分为预应力平板（P）、预应力框架板（PF）和钢筋混凝土框架板（RF）;按轨道板长度分为4962mm、4856（4856A梁端）mm、3685mm、5600mm、4330mm、3060mm。4.2CRTSⅠ型无砟轨道板的结构特点4.2.1预应力平板及预应力框架板采用双向后张、部分预应力混凝土结构，钢筋混凝土框架板采用普通钢筋混凝土结构；4.2.2配筋按截面中心对称布置；4.2.3轨道板内预埋扣件预埋套管和轨道板起吊套管。4.3CRTSⅠ型无砟轨道板的组成Ⅰ型轨道板由C60混凝土、预应力钢棒（13mm）、封锚砂浆、预应力筋端部锚固螺母、Ⅱ级热轧带肋钢筋、纵横向环氧树脂涂层钢筋、低碳冷拔钢丝（螺旋筋）、起吊套管、预埋绝缘套管、接地端子等。五、CRTSⅠ型板式无砟轨道的铺设条件5.1设计单位对沉降变形观测的设计要求向施工单位进行技术交底，设计院分阶段向分析评估单位提供设计预测沉降变形值。5.2施工单位埋设变形观测元器件和观测点，建立变形观测网，进行观测，建立数据库和有关资料，及时提交观测数据资料，报监理确认。5.3监理单位对沉降变形观测过程中进行监督和检查，对重要环节应进行旁站监理，并及时对施工单位报的观测数据及有关资料进行签字确认。5.4施工单位分阶段将监理签认过的观测数据资料报分析评估单位，分析评估单位对线下工程各阶段沉降变形观测数据时进行分析、预测、评估，并将各阶段分析、评估报告提交有关各方。5.5施工单位负责编制《无砟轨道铺设条件评估报告》，评估单位配合。经过分析、评估，区段内线下工程工后沉降满足铺设无砟轨道技术要求后，施工单位及时将《区段铺设无砟轨道申请报告》（附整套评估报告资料）报送沪宁城际铁路公司，由公司组织评审。5.6咨询单位对线下工程沉降变形观测阶段性评估报告和铺设无砟轨道申请报告及时进行咨询，并提出咨询意见和结论性的专项咨询报告。5.7在对路基、桥梁、隧道和过渡段等不同结构物的基础沉降变形预测评估完成后，绘制区段或标段（全线）的沉降预测变形曲线，进行综合评估，确认满足铺设无砟轨道的要求，开始施工无砟轨道底座。六、CRTSⅠ型板式无砟轨道的施工6.1无砟轨道的施工顺序按结构层施工顺序依次为无砟轨道板的预制—混凝土底座施工—凸形挡台浇筑—测设GRP基标—铺设无砟轨道板—测量中线、水平—精确调整轨道板中线、水平—铺设ＣＡ砂浆灌注袋—灌注ＣＡ砂浆—凸形挡台树脂填充—养生—安装钢轨扣件—（铺设充填式垫板）—铺轨—精确调整轨道水平、方向、高程—轨道动态验收—轨道再次调整。6.2施工工艺及质量控制要点6.2.1无砟轨道施工条件无砟轨道施工前，应按《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》的要求对线下工程进行评估验收，并符合《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》的相关要求。桥梁地段：主体完工、桥梁架设完成后，桥梁墩台沉降和梁体徐变基本完成，才能进行沉降评估，沉降评估必须合格。路基地段：路基本体填筑完成后按要求堆载预压，预压时间不少于3个月，沉降评估必须合格。6.2.2无砟轨道施工测量无砟轨道施工前，为了保证施工精度，首先对全线CPI、CⅡ点进行复测和加密，采用GPS对CPI、CⅡ及加密点进行平面测量（相对点位精度10mm）。然后利用CⅡ加密点对线路进行CPⅢ基准网布设，CPⅢ点设在路基接触网基础或桥梁防护墙上面，间距为40-65米一对点。CPⅢ基准网平面、高程采用1’’级自动跟踪型全站仪测设（相对点位精度1mm）。高程全部采用电子水准仪测设，测量等级为国家二等，测设精度为相对点位精度1mm。CPⅢ平面和高程测设合格后作为底座放样的依据。6.2.3接口验收无砟轨道底座施工前需要进行桥梁和路基面的接口验收，验收标准为1）桥面高程：允许偏差0，-20mm。2）中线：与设计中线偏差小于10mm。3）平整度：纵向平整度5mm/1m4）相邻梁端高差：不大于10mm。5）底座板范围桥面拉毛：拉毛质量均匀，无空白拉毛处。拉毛痕迹深度一般应在3mm左右。6）桥面预埋件：高程误差满足+2mm，-5mm；平面误差满足20mm。7）路基表面平整度：纵向10mm/2.5m。8）表面横向坡度：不出现负误差，允许超出最大误差的5%。9）表面高程：设计与实际误差不超过±10mm。10）路基中线：偏差不超过10mm。11）路基宽度：不小于设计值。12）压实密度：按K30≥190Mpa及孔隙率＜0.18双控。13）过轨管线：各类过轨管线已预埋完成。6.2.4底座模板的加固和调整1）为了保证轨道板的结构尺寸，模板采用组合槽钢，模板纵横、上下均可连接，曲线采用不同高度的槽钢进行组合。采用组合模板，既满足了模板最大限度的重复利用，又保证了结构物平面及高程的准确。轨道板底座每节2厘米的伸缩缝采用低密度板，上面设扣紧装置进行固定，这样能确保伸缩缝的位置。2）底座模板支立前先采用CPⅢ基准网放出线路中心线，然后由技术人员对路基的实际长度或桥梁的实际伸缩缝和实际梁长进行测量，再根据实际测量值套用设计图纸对该范围内的轨道板板缝进行调整，最后在现场放出每块底座板的轮廓线和四周模板的调整值，并现场标注，方便工人实际操作。3）模板拼装前，打磨模板，涂刷脱模剂。模板安装线条平顺，相邻模板错台不超过1mm。模板外侧设置螺丝，螺丝起到上下调节模板顶面标高和支撑模板的作用。模板底与梁面的空隙用高强度砂浆填塞，做到接缝严密；中间侧模板采用对拉剪刀撑加固，剪刀撑两头设置丝杆，能起到撑拉的作用。在梁端处底座端模板上按设计预留伸缩缝耐候钢预埋件，型钢槽内需填塞土工布，型钢与端模接触部分采用腻子封闭模板缝隙，为了防止杂物进入伸缩