CRTS-III型板式无砟轨道施工工艺

2.5.4.3CRTSⅢ型板式无砟轨道2.5.4.3.1工艺背景及工艺流程图CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国具有完全知识产权的高铁施工技术，具备成套的技术工程实验与设计创新工作，展现了我国高铁技术水平、彰显了国家实力。其总体结构方案为带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构，主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土（自流平混凝土调整层）、限位挡台、中间隔离层（土工布）和钢筋混凝土底座等部分组成。CRTSIII型无砟轨道线上施工前应结合当地原材料通过CRTSⅢ型板式无砟轨道线下工艺性试验，使无砟轨道作业人员熟练掌握无砟轨道施工各工序流程和工艺特点，形成一套成熟的工法和科学参数。对施工管理人员进行培训教育，掌握关键工序控制要点，以便更好的指导线上施工,其主要目的如下：1）了解掌握CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工工艺流程，着重解决关键工序的施工方法；2）确保自密性混凝土各项检测指标满足规范要求；3）对底座、自密实混凝土层施工模板设计进行检验，并不断优化；4）检验工装的使用效果，形成一套成熟完备的施工工装及机具设备；5）解决CRTSⅢ型板式无砟轨道铺设时存在的关键点、重难点问题。6）为线上先导段施工做好准备。CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺流程框图桥面、路基验收CPⅢ建网及评估桥梁及路基混凝土底座施工底座基础放线沉降变形初步评估桥梁段最小板缝验算（曲线梁）底座模板安装底座钢筋制安桥面预埋Z字筋检查整修桥梁及路基混凝土底座验收隔离层及橡胶垫层施工自密实混凝土钢筋网铺设轨道板粗铺布板计算轨道板精调自密实混凝土施工配合比设计、工艺性试验自密实混凝土模板安装拆模养护底座拆模及养护轨道板上桥上路基轨道板验收运输轨道板临时存放现场清理灌注孔封堵轨道板静态精调长轨铺设沉降变形最终评估评估路基地段底座单元划分2.5.4.3.2桥面及路基验收无砟轨道底座施工期前，必须对桥面及路基进行交接验收。桥面验收主要包括桥面Z字筋预埋情况及埋设质量、Z字筋抗拨力检测、梁缝宽度、平面位置、桥面高程、桥面平整度、相邻梁端高差及梁端平整度、防水层质量、桥面清洁度、桥面排水坡等。路基验收包括路基顶面高程、平面位置、表面平整度、表层质量、护坡情况、相关资料等。2.5.4.3.3沉降变形评估铺设无砟轨道前，按照《无砟轨道铺设条件评估技术指南》铁建设（2006）158号文对路基、桥涵变形进行系统评估，确认路基的工后沉降和变形、桥涵基础沉降和梁体长期变形、各种过渡段的差异沉降等符合设计要求，满足无砟轨道铺设条件。2.5.4.3.4CPⅢ建网及评估（a）概念介绍CPⅢ精密控制网为沿线路布设的三维控制网，起闭于CPI或CPⅢ，约60m左右一对，无砟轨道CPⅢ网一般采用自由设站边角交会法测量，一般在线下工程施工完成后施测，为无砟轨道铺设和运营维护的基准。（b）前期准备①CPI、CPII及高程控制网的复测；②CPII点的加密测量；③编制CPⅢ测量实施方案；④桥梁防护墙、接触网支柱基础已完工。（c）CPⅢ点埋设与编号①CPⅢ点的埋设CPⅢ采用完全嵌入式方式埋设，避免被破坏。路基上CPⅢ桩主要设于接触网支柱基础旁，桥上主要设于防护墙上，高于外轨面不小于300mm。桥梁段CPⅢ埋设示意图②编号CPⅢ控制点编号的标注应全线统一。CPⅢ的点号由七位数组成，从左到右前四位数表示CPⅢ点所在里程的整公里数，第五位是“3”表示是CPⅢ网点，后两位数字表示点的顺序号，点的顺序号为单数表示该点在里程增加方向的左侧，点的顺序号为双数表示该点在里程增加方向的右侧，当里程不足千、百、十公里时，加“0”填充以保证CPⅢ的点号都是七位数齐全。CPIII编号CPⅢ控制点编号方式点编号含义数字代码在里程内点的位置0260301表示线路里程DK260范围内线路前进方向左侧的CPⅢ第1号点，“3”代表“CPⅢ”0260301（轨道左侧）奇数1、3、5、7、9、11等0260302表示线路里程DK260范围内线路前进方向右侧的CPⅢ第1号点，“3”代表“CPⅢ”0260302（轨道右侧）偶数2、4、6、8、10、12等备注：自由设站点编号按“Z026001，Z026002…”沿线路里程增加方向编号。“Z”表示设站点，“0260”表示里程，“01”、“02”表示该里程的设站号。（d）CPⅢ控制网区段的划分和区段之间的连接①CPⅢ控制网的区段定义为在上一级控制网点约束下进行本次平差计算的CPⅢ网的范围。②CPⅢ控制网（包括平面网和高程网）可分区段分别进行观测和平差计算，区段的长度不宜低于4km。③CPⅢ平面网区段的两端必须起止在上一级控制网点（CPⅠ或CPⅢ）上，而且应保证有连续的三个自由设站与上一级控制网点联测。④CPⅢ高程网要满足区段中联测的上一级水准点的数量不得少于3个，而且CPⅢ高程网区段的两端必须起止在上一级水准点上。⑤CPⅢ网区段与区段之间，至少应该有四对（8个）CPⅢ点作为公共点在相邻的两区段中都要测量；这些点在各自区段中的观测和平差计算，应该满足CPⅢ网的精度要求；除此之外，还要满足各自区段平差后的公共点X、Y、H坐标较差应小于±2mm的要求；在达到上述要求后，前一区段CPⅢ网的平差结果不变，后一区段的CPⅢ网要再次平差，再次平差时除要约束本区段的上一级控制网点外，还要约束前一区段公共点中至少一个公共点的坐标；这样其他未约束的公共点在两个区段分别平差后的坐标差值应≤1mm，以确保CPⅢ网的整体精度。最后公共点的坐标，应该采用前一区段CPⅢ网的平差结果。⑥CPⅢ测量成果评估CPⅢ数据处理完成后，根据测量情况编制CPⅢ测量成果报告，报告内容应包括：技术设计书；外业测量观测手簿；测量平差计算表；控制点成果表；控制网联测示意图；测量技术总结报告。报告完成后由建设单位组织，设计、施工、监理及咨询评估单位参加，对CPⅢ测量成果进行评估，在通过评估后方可进行无砟轨道的施工测量。2.5.4.3.5底座施工（a）底座施工工艺流程，底座施工工艺流程图如下图：底座成品图底座施工工艺流程图（b）原材料底座钢筋采用CRB550φR11级冷轧带肋钢筋焊接网，钢筋焊接网必须由工厂化加工制作，其技术条件应符合现行国家标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》（JGJ114-2003）的要求。施工准备基面凿毛处理钢筋加工及绑扎测量放线安装底座及限位凹槽模浇筑底座混凝土验收合格混凝土生产及检验混凝土收面及养护无砟轨道铺设条件评估完成套筒连接及基面植验收合格线下及接口工程验收验收合格检查验收下道工序底座使用C40混凝土,其质量满足相关耐久性规范要求。水泥采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其品质符合《通用硅酸盐水泥》（GB1752007）的相关规定。细骨料应选择级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的天然中砂。混凝土应采取措施预防碱－骨料反应，并符合《铁路混凝土工程预防碱－骨料反应技术条件》（TB/T3054）。混凝土的配比、耐久性等应符合《铁路混凝土结构耐久性规范》（TB10005-2010）和《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424－2010）的相关要求。底座施工时，桥面、路基、隧道洞口100m范围内预埋L型钢筋应与底座底层钢筋绑扎在一起。（c）基础整修、拉毛底座施工前，在浇筑路基道床板混凝土前，对混凝土基床进行验收，轨道中心线2.9m范围内基床表面应进行拉毛处理，拉毛深度为1.5~2mm。无砟轨道施工前应对拉毛效果进行检查，若拉毛效果未达到设计要求，应对基床面进行补充凿毛，凿毛范围见新面不应小于75%,浮渣碎片等应清除干净。对桥面高程进行测量，对超出规范要求的进行处理；对施工范围内的Z字筋撬起，对Z字筋脱落或数量不足、抗拔力不满足要求的重新进行植筋处理。底座钢筋施工前，应对施工范围的杂物清理干净。基础修整拉毛（d）基础放线底座基础放线应根据CPⅢ测量控制网，对底座的中线位置、高层进行测量放样，偏差满足相关规范要求。曲线地段桥梁底座施工前，应根据设计图纸计算底座悬出量，其后再根据已确定的悬出量均匀调整（除对应梁端外的）其他板缝值。在底座施工前，应进行梁端底座悬出后最小板缝的验算，如果验算结果不满足要求，应及时与建设单位及设计院沟通，解决后方可施工。曲线段放样时，必须根据实际超高考虑轨道中线线的偏移量，保证底座模板、凹槽模板放样位置的准确性。路基地段应根据设计图纸要求划分轨道板单元，一般路基地段的一个底座单元对应4块轨道板；短路基或过度段的一个底座单元可对应2块或3块轨道板。基础放样（e）钢筋工程底座钢筋网片为冷轧成品焊网，由专业厂家生产。存放使用前下垫上盖，防止生锈。钢筋网片由上下两层组成，施工时，一般地段根据35mm钢筋保护层厚度放置混凝土垫块，按照底层焊网、上层焊网、U形架立筋的顺序依次安装。对于曲线超高地段，超高采用外轨抬高方式，U形筋及架立筋高度在缓和曲线区段按线性变化完成衔接过渡。凹槽结构钢筋及四角处上下两层CRB550防裂钢筋，由现场钢筋加工场制作，与焊网相连接固定。钢筋绑扎剪力筋安装：Z形剪力筋加工采用砂轮切割，安装时确保与基面呈垂直状态，23mm长度套丝全部旋入预埋套筒内，拧紧力矩不小于100N.M。钻孔深度及植筋长度满足要求，植入筋与基面呈垂直状态，注入胶液略高于孔口，试验采用拉拔力试验检测，拉拔力不小于65KN。Z形剪力筋施工（f）模板工程底座采用高模低筑法施工。模板采用24cm高定型钢模,面板厚度4mm。模板打磨清理干净后涂刷脱模剂，根据底座平面测量位置弹线支立模板，测量底座面标高，在侧、端模板内面按照50cm间距张贴双面胶标记，控制底座面标高和平整度符合要求。模板固定采用在基面打设锚固钢筋进行固定，设置可调三角支撑固定牢固，三角支撑间距不大于2m。底座模板底部的缝隙采用发泡胶封堵，从内向外注打，将多出部分沿着模板面切除整齐。每块轨道板对应的底座板范围内设置两个限位凹槽，限位凹槽尺寸720*1020mm，。限位凹槽模板为整体定型钢模，放置到底座单元固定位置处，与侧模连接稳固。安装时，调整丝杆螺母使凹槽模板顶面与底座标高面一致。伸缩缝位置设置7mm钢板与模板上部40*60mm方管夹紧聚乙烯泡沫板。模板安装前必须对模板表面清理后涂刷脱模剂。模板安装时，根据CPⅢ控制网测量底座顶面高程并在模板上采用双面胶底面做为标记，如图所示。采用双面胶标记底座混凝土标高图模板安装要顺直、牢固，接缝严密，防止跑模、漏浆，限位凹槽模板位置必须准确，如图所示：凹槽、伸缩缝模板安装模板安装注意事项：①由于底座板单元板长度较长，而底座板高度较小，导致模板在纵向刚性较小，施工时容易胀模，因此，底座板纵向模板底三角支撑间距不得大于2m。②模板使用前应除锈处理，并涂刷脱模剂。③模板底部缝隙使用泡沫胶封堵密实，封堵完成后使用刀片对外露部分切除整齐。④安装底座模板时，需同时安装好伸缩缝型钢。底座范围外的型钢部分需使用2根钢筋进行焊接固定，桥上行车时，需采用栈桥对型钢进行保护，确保型钢不弯折。伸缩缝型钢不得切割。⑤为方便轨道板的扣压，在底座施工时压紧装置对应底座板位置，以φ25mm的PVC管预留轨道板压紧用锚固孔，PVC管与底座内下层两排钢筋绑扎牢固，锚固孔在底座靠下位置，深度为40cm（PVC管），自密实混凝土浇筑完成后使用自密实混凝土进行堵孔；质量控制要点：质量控制要点：模板定位准确，安装牢固、平顺、接缝严密，做到不跑模，不漏浆。凹槽处模板采用角钢定制的固定架与纵向模板连接固定凹槽的位置，横向和竖向采用可调设计，如图所示，以确保安装凹槽模板的易操作性和凹槽位置的准确性。当安装曲线段的凹槽模板时，通过调节曲线外侧的凹槽螺杆，使之达到标高要求。凹槽模板调节图凹槽模板安装注意事项：①凹槽模板与固定架连接在纵向模板采用固定设计，横向可根据放样的凹槽边线调整，位置及标高准确后方可拧紧螺栓。待螺栓拧紧后再次检查凹槽位置符合设计要求时方可使用，若不符合要求，则重新丈量尺寸并固定模板，直到凹槽位置及标高符合要求方可使用。②凹槽固定定架成批进行加工，若焊接位置不一致时，应与对应的底座模板统一编号使用，防止凹槽位置发生错位。③