CRTSⅡ型板式无砟轨道揭板试验施工技术

1、CRTS型板式无砟轨道道下揭板试验施工技术摘 要 根据石武客运专线CRTS型板式无砟轨道道下揭板试验实例，介绍了CA砂浆搅拌、灌注和轨道板粗铺、精调等各项施工工艺及现场揭板检验平坡和最大曲线超高CA砂浆充填层的饱满度、匀质性和密实性，为类似工程提供参考。关键词 客运专线 型板式 无砟轨道 揭板试验1.工程概况1.1工程概况石武客运专线是京广铁路通道的重要组成部分，北起河北省省会石家庄市，南至河南省省会郑州市，设计正线为双线，设计时速350km/h，线路全长353.919km。其中河北省境内202.683km，河南省境内151.236km。其中，卫辉卫共特大桥(DK568+325DK590+28

2、0) 全长21.955 km，轨道结构为 CRTS型板式无砟轨道。1.2无砟轨道结构1） 桥上CRTS型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成，桥梁固定支座上方设置剪力齿槽固结机构，梁缝处设置高强度挤塑板，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板。2）直线地段轨道结构高度为679mm（内轨顶面至梁面加高平台顶面的垂直距离）。曲线超高在底座板上设置，曲线超高180 mm地段，轨道结构高度为753 mm（内轨顶面至梁面加高平台顶面的垂直距离）。其余超高地段，轨道结构高度按线性内插计算确定。3）底座板宽度为2950m，直线地段平均厚度为200mm，曲线

3、地段根据超高设计情况计算确定。4）轨道板采取集中预制，定位锥初定位，板吊就位，精调定位。5）CA砂浆现场拌制，灌注轨道板与底座板之间填充层。1.3 试验目的通过轨道板揭板试验主要目的是检验基础配合比CA砂浆各项施工性能，现场揭板检验平坡和最大曲线超高CA砂浆垫层的充填饱满度、匀质性和密实性， CA砂浆外观质量是否满足施工要求，以确定轨道板灌注施工工艺和CA砂浆施工配合比。培训技术人员和施工人员熟悉轨道板各种施工机械性能，掌握CP测设、GRP点、CA砂浆的投料顺序、搅拌工艺、灌注工艺和轨道板粗铺、精调等各项施工工艺。2. 无砟轨道道下试验段工艺过程2.1 CP点测设现场模拟4对CP点，间距20m

4、，按照自由设站边角交会法测量CP点坐标，电子水准仪测量CP点高程。2.2底座板施工2.2.1立模浇筑混凝土底座板模板根据不同曲线超高采用不同尺寸槽钢钢加工成，缓和曲线变超高部位采用可调高模板。模板内侧涂好脱模剂，按照直线和曲线超高立模板并用可调丝杠加固模板，模板高程必须依据CP精确控制在5mm内，以确保水泥乳化沥青砂浆层的厚度，并保证与滑动层之间的密贴。模板下部用砂浆封堵，防止模板下部漏浆。CA砂浆灌注揭板检验CA砂浆灌注质量CA砂浆拌制CA砂浆试验试验成果上报埋设CPIII点CP测量安装底座模板灌混凝土底座CP复测测设GRP点和定位锥轨道板粗铺测量GRP点标高轨道板精调无砟轨道道下试验段工艺

5、流程图2.2.2 混凝土的振捣及整平混凝土灌注时，应保证混凝土高出模板顶面少许，用振捣棒振捣施工时应以没有气泡冒出和表面泛浆为止，然后将振动棒慢慢的沿垂直方向从混凝土中拔出，其插入孔必须自己封闭。振动棒不能碰动模板，整个底座板范围不得漏振。拌和站拌制C30混凝土，混凝土运输罐车采用泵车泵送。混凝土入模后，前方混凝土振捣采用人工插入式振捣器捣固，后方采用三辊轴混凝土整平机整平混凝土面，保持35m，用槽钢尺人工配合刮平，选择合适时机拉毛，覆盖养护时间最少7天。2.2.3 混凝土表面平整度检查此工序紧跟于混凝土整平之后，用水平尺检查。在检查合格基础上，用抹子在底座板两侧做出20cm宽、坡度为2%的横

6、向排水坡。最后进行表面拉毛处理。2.3定位锥和GRP点测设复测CP点，满足评估条件后利用CP点全站仪测量放样定位锥点和GRP点，放样精度在5mm以内，电钻打孔，用鼓风器将孔内粉尘吹干净,注入植筋胶安装GRP点测量基标和定位锥。定位锥锚杆为直径16mm螺纹钢筋，螺距为10mm，长550mm。定位锥放样安装要求准确、牢固稳定，若个别定位锥安装困难，可根据定位锥点或基准点（GRP点）放样点弹出轨道半边卡轨道板边框线，铺板时板与边框线对应。2.4 轨道板粗铺采用专用车辆运输轨道板至试验现场，吊装及运输支点设置符合相关要求。在混凝土底座板上放置3005030mm的硬质垫木,垫木紧靠吊具夹爪摆放，每侧放置

7、3个，分别放在轨道板两端承轨台中心板底及板中防止裂缝下方。粗铺工艺及要求：1）轨道板粗铺前一定要进行检测编号，同时要对轨道板清理：承轨台面、扣件表面，灌浆孔疏通。2）底座板表面要进行高压清洗。3）再次确认轨道板铺设方向和顺序。4）底座板上轨道板基准网放样完成且平差计算通过后才可进行轨道板粗铺。相邻轨道基准点相对精度应满足平面位置0.2mm,高程0.1mm。5）底座板上做好标识,方便时用墨线弹出轨道板边线位置,提高轨道板粗铺效率和精度。粗铺后轨道板定位精度10mm。6）相邻板缝宽度严格控制，5cm左右。7）在混凝土底座板上放置3005030mm垫木，质地要硬，每侧放置3个，分别放在轨道板两头及板

8、中。8）粗铺时禁止强行撬动轨道板。2.5轨道板精调2.5.1精调原理通过全站仪自动测量轨道板实际位置坐标并录入到计算机中，经过程序计算出实际位置与设计间的偏差，显示在工控机智各点显示器上，操作人员根据显示器上的偏差量进行位置调整，使轨道板快速的调整到偏差允许范围内。2.5.2精调施工工艺过程精调施工工艺流程：复测设标网安装轨道板精调千斤顶检校测量标架全站仪初始定向轨道板精调数据保存备份。2.5.2.1设标网的复测1）精调施工前，测量班应对精调段设标网进行复测检查。采用全站仪测量GRP点的平面坐标，将测得的GRP点实测的平面坐标输入SPVP软件进行平差。计算结果超限将无法通过，需重新调整、测量，

9、直到通过为止。2）轨道板粗铺结束后采用电子水准仪测量GRP点高程，将测得的GRP点实测的高程数据输入SPVP软件对进行平差 。计算结果超限将无法通过，需重新调整、测量，直到通过为止。2.5.2.2安装轨道板调节千斤顶1）调节千斤顶使用前应对相关部位进行润滑，调节千斤顶在待精调板(纵向)前、中、后部位两侧安装，共6个。其中，板前、后部4个调节千斤顶应具平面及高程调节能力，中部2个具高程调节能力。前、后部调节千斤顶应在安装前将横向轴杆居中，使之能前后伸缩大约有10mm的调节量，以避免调节能力不足问题。2）安设精调千斤顶时，应在轨道板底对应闻之放置T型发泡沫材料的模件，以防止在垫层灌浆时砂浆溢出和污

10、染千斤顶。轨道板下面的模件可以重复利用，等砂浆达到一定强度，拆除千斤顶。2.5.2.3测量、精调程序测量标架校核(依据于标准标架)全站仪安装(与待精调板间相隔12块板处安装，对中精度0.5mm)测量标架布设(精调板上3个，前方已完成的精调板上1个，调节并保证标架支点与承轨槽内的单面相触)开启无线电装置(建立全站仪与电脑系统间联系)测量定向(基于已完成精调板上的标架，作为已知点)测量定向的校核(基于GRP点)对待精调板上前、后两标架进行测量并读取精调数据轨道板初步精调(对板前、后两端进行平面及高程精调)对待精调板中部标架进行测量读取精调数据(主要为高程数据)轨道板中部的补充精调对待精调板上3个标

11、架(6个棱镜点)进行复核测量读取精调数据修正精调相邻板间(待精调板与已完成精调板间)平面及高差测量顺接性精调修正(直至相邻板间平面及高差小于0.4mm)。精调测量在布板计算的基础上进行，布板计算工作另行组织。精调后专人看护，禁止踩踏。调节精调千斤顶2.6轨道板预湿作业由于底座板存在吸水率较高的现象，必须对底座板进行预湿，以减少对砂浆灌注质量的影响。1）预湿前应将板底的杂物用高压水枪冲洗干净。2）提前半天用带旋转喷嘴的高压水枪对底座板进行预湿，确保整个底座板和轨道板底面在灌浆时保持湿润，但不得有积水。足够的湿润标记是无光泽微湿的底座板表面和轨道板底面。当外界温度高于25时，应将灌浆孔盖住，确保灌

12、浆孔的湿度。3）根据不同的天气情况决定不同的预湿时间和预湿程度。天气越干燥、越热时应在灌板前预湿，可多次预湿，灌浆前用棉布把底座板顶坑凹处的积水、明水吸走，使轨道板底座表面达到饱和的润湿状态；天气越潮湿、越冷则可以提前预湿或少预湿。 4）预湿完成后，用海绵将灌浆孔堵塞，用塑料封闭灌浆孔，防止水分失散。轨道板预湿2.7轨道板封边作业1）轨道板精调完、固定、预湿完成后及时进行封边施工。2）轨道板纵向两侧封边采用不透水土工布、薄海绵、角钢、木楔子；先把薄海绵与不透水土工布铺好，然后用角钢压好，为了减少砂浆充填层的两边气泡，避免气泡聚集，角钢上面每隔5cm设直径为16mm孔进行排气。海绵条的铺设位置应

13、当距离轨道板边线5mm的距离，防止海绵条侵入砂浆层内，上敷设透气不透水的土工布，防止漏浆。3）端部横向封边采用0.8 mm镀锌板支挡，材料与填充层弹性模量相同的迈克斯特砂浆进行封边，应超出轨道板底边23cm，并密实。轨道板封边4）四个双向千斤顶至板四角采用普通砂浆封边，封边时板边镀锌板支挡，等砂浆封好后撤掉镀锌板抹平缝隙，同时在该处四角砂浆封边处设置排气和排浆通道。2.8轨道板压紧装置1）为了保证在灌浆时轨道板上浮在可控范围之内，要安装压紧装置。压紧装置由5#、10#槽钢、10mm、20mm钢板和锚固在底座板中的锚杆组成，采用翼形螺母压紧，其作用是防止轨道板在灌浆时上浮。在块轨道板的欲裂缝处，

14、板端部都要安装固定装置。2）压紧装置安装位置板端：在两块板之间设置一个一字型固定装置，利用锚杆和翼形螺母将钢板压紧在两边轨道板上。板侧：在轨道板两侧设十个压紧装置，一边五个，位于第一、三、五、七、九道裂缝处，对称设置。经试验确定压紧装置的锚杆直径18mm，防止砂浆膨胀容易引起压紧装置弹性拉长、变形，控制轨道板上浮量超标。 3）在轨道板砂浆灌浆结束后，水泥乳化沥青砂浆强度达到1.0MPa（或夏季12h）后，可以拆除压紧装置。3.砂浆主要准备工作3.1 CA砂浆配合比的确定要首先确定砂浆的搅拌工艺、搅拌时间及配合比应满足环境温度(5t30)条件下施工所需要各种指标、性能稳定后，才能确定基础配合比。

15、在室内配置出基础配合比后交给砂浆搅拌车操作人员，砂浆搅拌车固定专人操作并掌握每次试验的搅拌程序，搅拌时间。试验时，砂浆车应满料搅拌，满料试验才有可能全面体现砂浆车性能。3.2 CA砂浆原材料的确定砂浆配比确定后，严格掌控所用原材料品牌、品质的稳定性，如乳化沥青、干料、减水剂、消泡剂等，如原材料发生变化时要及时进行揭板试验，经过评估、验证后才能使用。3.3 建立并形成原材料的仓储能力施工时，砂浆原材料要确保供应。同时，对乳化沥青、干料等材料的仓储设施考虑降温及保温措施，此类原料的现场使用时温度严格控制在530。干料的储存应有严格的防潮措施，防止结块。3.4砂浆拌合的稳定性确认每类型(主要设备完全

16、一致的)砂浆搅拌车及每组砂浆配比在正式灌注施工前均应进行砂浆拌合的工艺性试验。因为每台砂浆搅拌车的性能、搅拌转速、搅拌叶的大小和搅拌叶的角度有所差别，即使是同一型号的砂浆搅拌车搅拌工艺也有所差别。3.5砂浆材料的进场检验对进场的砂浆材料均应按规定抽检。如发现干料有受潮、结块现象不得使用，乳化沥青有破乳现象不得使用。4.垫层砂浆灌注前施工准备 轨道板几何位置的确定，垫层砂浆灌注施工前应对精调完成的轨道板进行空间位置检查确认。检查测量使用全站仪及测量标架进行，方式类同精调测量。每板检查3处(前、中、后)，一次检查的轨道板数量可根据实际情况确定，测量结果输入检测评估软件之中，对精调完成的轨道板段进行

17、平顺性检查。检查通过的方可进行砂浆灌注施工。5现场砂浆搅拌5.1搅拌参数准备工作就绪后，启动搅拌车，设备运行稳定后调节搅拌速度，按拟定的搅拌工艺进行砂浆拌合。搅拌完成后从搅拌罐中取砂浆试样进行砂浆温度，流动度，扩展度，含气量，容重等测试，根据检测结果调整用水量和搅拌速度及搅拌时间，同时在测试过程中砂浆搅拌机要保持慢速搅拌，砂浆要留样进行膨胀率，力学性能以及耐久性能的检测。由于水泥乳化沥青对材料温度相当敏感，加料前原材料温度在535范围，同时搅拌灌注应在环境温度处于530范围内进行，确保灌注时水泥乳化沥青砂浆的温度处于535范围内。5.2工艺试验配合比汇总现场搅拌砂浆过程中，做好砂浆施工配合比记

18、录，砂浆搅拌完成后，立即进行砂浆指标试验测试，CA砂浆技术指标应满足客运专线铁路CRTS II型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件 科技基2008（74）号的技术要求。6.CA砂浆灌注准备试灌五块轨道板，灌板用时控制在约5min，砂浆流速采用先慢、后快、再慢的方法，加减速均匀，防止轨道板因灌浆速度过快造成扰动，过慢影响灌注效果。轨道板横向两端放置8根（内径为30mm）PVC管，端角处每个角放置2根PVC管进行排水、排气，然后用水泥砂浆封边，砂浆封边要及时覆盖、养生，防止出现裂痕。纵向采用剪裁好的土工布、薄海绵、角钢封边，土工布裁剪时必须大于角尺寸2cm以上，防止漏浆时进行塞堵，角钢立面间隔5cm设直径25mm的排气孔，减少气泡。7.揭板验证通过揭板试验检查作业人员熟练程度，通过灌注孔、观察孔检查砂浆有无泌水，揭板后充填层表面的匀质性与密实性，充填层断面的匀质性与密实性，灌注饱满度，粘结强度等指标。8.试验结论1）通过揭板试验得出，