客运专线无碴轨道及CRSⅡ型板式无砟轨道施工技术

客运专线无碴轨道结构及施工技术客运专线轨道结构应具备四大基本性能

高平顺性高稳定性高可靠性高耐久性一、什么是无碴轨道

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。无碴轨道定义二、无碴轨道结构的优点无碴轨道优点：

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、舒适性好无碴轨道的优点：2、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)。无碴轨道的优点：3、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。无碴轨道的优点：4、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三、国内外外高速客运运专线无碴轨道的的应用现状状由于无碴轨轨道结构具具有一系列列的优点，，在国外高高速铁路上上获得了广广泛应用，，日本、德德国二十世世纪90年代后期修修建的高速速铁路以及及台湾修建建的高速铁铁路，采用用无碴轨道道的比例接接近100%，法国也在在地中海线线2km隧道铺设了了无碴轨道道，近年来来，国内也也铺设了各各类无碴轨轨道。日本铺设的的无碴轨道道已经达到到2700km；德国2002年8月1日正式投入入运营的科科隆—法兰克福，，全长177km，其中在运运营速度不不小于200km/h的155km地段铺设了了无碴轨道道（包括44组无碴轨道道道岔）三、国内外外高速客运运专线无碴轨道的的应用现状状台湾台北至至高雄高速速铁路全长长约345公里，全线线正线、高高架车站道道岔区均采采用无碴轨轨道，其中中区间采用用框架式板板式轨道，，道岔区采采用Rheda2000型无碴轨道道。三、国内外外高速客运运专线无碴轨道的的应用现状状客专之前，，国内无碴碴轨道的应应用情况如如下:板式轨道铺铺设在秦沈沈线的狗河河特大桥、、沙河特大大桥和赣龙龙铁路枫树树排隧道；；长枕埋入式式铺设在渝渝怀线鱼嘴嘴二号隧道道及秦沈线线双何特大大桥；弹性支承块块式主要铺铺设在秦岭岭隧道、兰兰新线乌鞘鞘岭隧道。。三、国内外外高速客运运专线无碴轨道的的应用现状状四、高速客客运专线，日本国铁开开始研制新新型轨道结结构，至今今，无碴轨轨道经历了了1965年年试验研究标准定型推广应用的发展历程程。国内“九九五”国家家重点科技技攻关项目目之一““高速铁路路无碴轨道道结构设计计参数的研研究”中，，提出了三三种结构形形式：板式式、弹性支支承块及长长枕埋入式式无碴轨道道，随后根根据铁道部部科技研究究开发计划划项目《高速铁路高高架桥上无无碴轨道关关键技术的的试验研究究》，完成了三三种无碴轨轨道整体结结构的具体体设计、部部件试制、、室内实尺尺模型的施施工铺设，，并进行了了各项性能能试验、车车线桥系统统动力仿真分析等等。通过上述试试验国内得得出如下结结论：“三三种无碴轨轨道结构形形式，具有有各自不同同的结构特特点。这三三种结构形形式在国外外应用已相相当成熟，，通过振振动加载与与疲劳试验验表明，其其结构有足足够的安全全储备，不不会影响高高速列车的的行车安全全。”在此此基础上，，有代表性性地进行了了工点铺设设。12轨枕埋入式式板式轨道无碴轨道大大致可以归归纳为两种种结构类型型：轨枕埋入式式：德国Rheda系列无碴轨轨道、弹性支撑块块式无碴轨轨道等板式轨道：：日日本的大板板和框架式式板式轨道、德国国的博格轨轨道日本板式轨轨道大板式框架式根据使用要要求的不同同，轨道板板一般分为为A、B两种类型，，A型轨道板的的长度为4.930m，B型轨道板的的长度为4.765m，宽度均为为2.4m,厚度190mm。其中，B型轨道板上上预留有辅辅助轨螺栓栓孔，用于于无碴轨道道与有碴轨轨道过渡段段上。板式无碴轨轨道主要由由钢轨、扣扣件、预制制轨道板、、乳化沥青青砂浆层(CA砂浆)、钢筋混凝凝土底座组组成。博格板式轨轨道预设断裂位位置纵向连接锚锚固钢筋轨道扣件灌注孔调高螺杆博格板式轨轨道框架式博格板式轨轨道与日本本板式轨道道的最大不不同在于博博格板式轨轨道的轨道道板下采用用的是水泥泥砂浆，价价格比较低低廉，而日日本板式轨轨道采用的的是水泥沥沥青砂浆，，价格较昂昂贵，其次次博格板式式轨道的轨轨道板宽度度较窄。双块式无碴碴轨道弹性支承块块无碴轨道道由于双块块之间、支支承块与道道床板之间间缺乏结构构钢筋的有有效连接，，其在高速速运营条件件下的结构构稳定性有有待于进一一步研究与与试验，同同时这种结结构国内外外没有超过过160km/h的运营实践践，在客运运专线上大大范围铺设设设计单位位会慎重考考虑；轨枕埋入式式无碴轨道道1对两种轨道道结构形式式，进一步步分析：长枕埋入式式由于预制轨轨枕和现浇浇钢筋混凝凝土结构之之间的收缩缩徐变速度度不同，轨轨枕与现浇浇道床板之之间产生裂裂纹，国内内铺设实践践尤其在迎迎车面裂纹纹更加显著著，因此这这种结构用用在隧道内内比较合适适，至于在在露天路基基及桥梁范范围内铺设设，考虑到到排水等会会慎重考虑虑。道床板钢筋筋为现场绑绑扎，纵横横向钢筋的的绝缘相对对较为困难难，如何保保证信号最最小传输距距离大于1500m（困难情况况下1200m）是这种无无碴轨道推推广应用的的技术瓶颈颈。双块式无碴碴桁架式钢筋筋骨架组成成的特殊双双块式轨枕枕有利于提提高施工质质量和结构构整体性。轨道高度从从原来的650mm降至472mm，有利于降降低工程造造价。道床板为现现场浇灌，，适合应用用于道岔区区铺设。1342板式轨道2板式轨道道在轨道道板与底底座之间间浇注CA砂浆，既既增加了了轨道的的弹性，，又使板板式轨道道在结构构设计上上具有可可维修性性，轨道道板为工工厂预制制，一方方面可以以保证施施工质量量，另外外一方面面现场为为组装式式施工，，施工进进度较快快。框架式轨轨道由于于减少了了轨道板板圬工量量，进一一步降低低了工程程造价，，同时改改善了大大板式轨轨道的受受力条件件。但是是，由于于板式轨轨道轨道道板为工工厂预制制，在几几何设计计上对于于道岔区区的适应应性较差差，因此此在道岔岔区不宜宜铺设板板式轨道道。CRTSⅡ型板式无无砟轨道道施工技术术2010年10月主要内容容一、结构构形式简简介二、工艺艺流程及及操作要要点一、结构构形式简简介1.桥上无砟砟轨道系系统桥上CRTSⅡ型板式无无碴轨道道系统主主要分4个结构组组成部分分。自上上至下的的结构为为：60kg/m钢轨，弹弹性扣件件，20cm厚砼轨道道板，3cm厚沥青砂砂浆调整整层，19cm厚(直线段)砼连续底底座板，，“两布布一膜””滑动层层，侧向向挡块等等部分组组成，台台后路基基上设置置摩擦板板、端刺刺及过渡渡板，梁梁缝处设设置硬泡泡沫塑料料板。无无碴轨道道设计使使用寿命命不小于于60年。2.路基上的的无砟轨轨道系统统路基上CRTSⅡ型板式无无砟轨道道板的支支承层，，采用C15素混凝土土垫层或或干硬性性材料压压筑成型型(称之为水水硬性支支承层，，HGT)，设计宽宽度为3.25m，厚度为为0.3m。支承层层施工与与桥上底底座板施施工基本本相同，，主要区区别有以以下几点点：（1）支承层层无两布布一膜滑滑动层、、高强挤挤塑板以以及钢筋筋。（2）支承层层直接浇浇注在路路基基床床表层上上。（3）路基上上支承层层施工无无需设置置临时端端刺区、、后浇注注带等施施工结构构和工序序。（4）支承层层需每隔隔2.5～5m进行切缝缝处理，，切缝深深度至少少10cm。二、施工工流程及及操作要要点1、桥面验验收2、底座板板范围内内防水层层作业3、CPⅢ测设及底底座板放放样4、两布一一膜作业业5、底座板板施工6、轨道板板施工7、剪切连连接8、钢轨铺铺设9、侧向挡挡块作业业10、底座板板范围外外防水层层作业1桥面验收收1、桥面平平整度桥面平整整度要求求3mm/4m。使用4m靠尺测量量每次重重叠1m)，每桥面面分四条条线每底底座板中中心左右右各0.5m测量检查查。对不不能满足足3mm/4m要求，但但在满8mm/4m要求的，，可用1m尺复测检检查，应应满足2mm/1m要求。对对仍不能能满足要要求的，，对梁面面进行整整修处理理2、梁端剪剪力齿槽槽等凹槽槽几何尺尺寸梁端左右右中线底底座板幅幅宽2.95m范围凹槽槽深度50mm，两侧横横向排水水平顺接接向外，，不能满满足要求求的凿除除、打磨磨或补浆浆处理。。3、梁端平平整度1.5m凹槽范围围的平整整度要求求为2mm/1m。不能满满足要求求时，打打磨处理理，直至至符合要要求。4、桥面高高程1.5m以外部分分跨中及及支座处处凸台顶顶面中心心线位置置的桥面面高程允允许误差差7mm，梁端1.5m范围内不不允许出出现正误误差。使使用CPⅢ进行复核核检查。。对不能能满足要要求的应应进行打打磨和采采用聚合合物砂浆浆填充处处理5、相邻梁梁端高差差在梁端处处理合格格基础上上，相邻邻梁端高高差不大大于10mm。采用0.5m水平尺进进行检查查在底座座板范围围内对观观感较差差处进行行量测。。对大于于10mm处应进行行专门处处理，或或一侧梁梁端采取取落梁措措施或较较低一端端用特殊殊砂浆修修补。6、桥面预预埋件要求预埋埋件平面面、高程程位置要要准确。。采用测测量检查查。对不不能满足足无砟轨轨道施工工要求的的，视情情况进行行处理。。7、桥面排排水坡桥面排水水坡构成成应符合合设计要要求。对对排水坡坡存在误误差的桥桥面，应应保证设设计的汇汇水、排排水能力力，不允允许反向向排水坡坡的存在在，特别别是两线线中间部部位。对对可能造造成排水水系统紊紊乱的桥桥面应打打磨整修修处理。。8、伸缩缝缝伸缩缝安安装完成成且牢靠靠，不得得有脱落落现象。。9、梁面净净宽满足8.8m净宽及位位置要求求。10、防水层层施工空鼓现象象的存在在。防水水层空鼓鼓检查可可采用拖拖拽铁链链的方法法进行。。破损及及空鼓的的防水层层部位必必须整修修。梁面打磨磨桥面验收收2防水层施施工1、先施工工底座板板下范围围内的防防水层，，施工范范围的宽宽度为3.295m（两侧部部分搭接接）。2、设计为为2mm厚弹性聚聚脲防水水涂料。。防水层施施工工艺艺流程基层交接接基层处理理（抛丸丸、打磨磨）喷、涂腻腻子底涂涂满刮PU修补腻子子喷、涂聚聚脲底涂涂修补针眼眼基层质量量自检喷涂（纯纯）聚脲脲防水涂涂料防水涂层层检验、、验收防水层现现场施工工照片抛丸底涂防水层现现场施工工照片自动喷涂涂设备聚脲防水水完成3CPⅢ测设及底底座板放放样1、在梁端端固定制制作上方方的防撞撞墙顶部部安装CPⅢ埋件，路路基上埋埋设在接接触网支支柱的基基础上。。2、使用全全站仪通通过CPⅢ点进行底底座板放放样（CPⅢ的测设及及成果提提交由中中铁咨询询完成））。3、底座板板的边线线测设的的一般为为控制线线，距底底座板边边缘向外外15cm，便于施施工。底座板放放样断面面图4两布一膜膜作业在梁缝处处设高强强度挤塑塑板。高高强度挤挤塑板标标准尺寸寸为1.45m×2.95m，由5块拼装而而成，其其中3块为600××1450mm，2块为550××1450mm，两块之之间采用用台阶形形搭接。。挤塑板铺铺设挤塑板铺铺设双组份胶胶勾兑铺设两布一膜膜铺设布一膜滑滑动层包包括下层层土工布布、土工工膜和上上层土工工布，简简称两布布一膜。。两布一一膜滑动动层从剪剪力齿槽槽一端边边缘铺设设至下一一剪力齿齿槽边缘缘。两布一膜膜铺设在底座板板范围内内沿线路路纵向两两侧及中中间各弹弹出宽30cm的粘合剂剂涂刷带带，底层层土工布布对接，，中间薄薄膜采用用熔接方方式，上上层土工工布不许许对接。。涂胶范围围示意图图土工膜融融接机两布一膜膜铺设每一段内内土工布布尽可能能整块连连续铺设设，如果果不能连连续整块块铺设，，下层土土工布只只允许对对接，对对接接头头要与梁梁面全断断面粘接接，采用用刷30cm宽横向胶胶粘接方方式，分分块对接接时，每每块土工工布的最最小长度度不小于于5m。上层土土工布搭搭接长度度不小于于20cm，搭接位位置与其其他层对对接处错错开至少少1m。两布一膜膜铺设要要求两布一膜膜铺设底座板垫垫块提前前预制，，凝土垫垫块摆放放符合每每延米垫垫块与底底座板的的接触面面积不小小于0.185m2，每块垫垫块与底底座板接接触面的的宽度不不小于5cm。两布一膜膜铺设垫块摆放放5底座板施施工底座板施施工主要要包括的的内容有有：1、施工单单元划分分2、钢筋加加工3、底座板板模板安安装4、底座板板混凝土土浇筑5、底座板板张拉底座板施施工单元元划分由于桥上上CRTSII型板式轨轨道底座座无法一一次施工工完成，，因此必必须划分分成几个个施工段段，施工工段的位位置及长长度根据据施工组组织方案案确定。。一般一一个施工工段长度度为4～5km，施工段段的首尾尾位置应应设置端端刺或临临时端刺刺，临时时端刺长长约800m，端刺或或临时端端刺之间间的区段段为常规规区。常常规区一一般最短短为3个浇筑段段，长度度约480m。底座板施施工单元元划分每个施工工单元包包括一个个常规区区和两个个临时端端刺区底座板施施工单元元划分一个施工工单元的的构成：：临时端端刺分为为五段，，各段之之间在跨跨中采用用钢筋连连接器连连接。在在临时端端刺中一一次命名名为K0、J1、J2、J3、J4、K1。左右线线临时端端刺错开开两孔梁梁。底座板施施工单元元划分后浇带定定义：底底座板混混凝土浇浇筑采用用分段浇浇筑，在在两个混混凝土浇浇筑段之之间有后后浇混凝凝土接缝缝，称此此接缝为为后浇带带。后浇浇带的分分类如下下：钢筋加工工底座板钢钢筋制作作、安装装方法有有两种，，一种是是在钢筋筋加工厂厂加工成成半成品品（主要要是横向向钢筋）），然后后连同纵纵向钢筋筋一起吊吊装上桥桥再进行行绑扎。。经实践践证明，，采用前前者，省省工，效效率高。。钢筋加工工箍筋、马马凳筋在在钢筋场场集中加加工，运运至施工工地点吊吊车垂直直上桥。。钢筋加工工钢筋连接接器及剪剪力钉提提前外委委加工，，运至施施工现场场安装。。钢筋加工工剪力钉安安装前先先将预埋埋套筒内内杂物、、铁锈用用丝锥清清理，然然后用自自制扳手手拧紧，，扭矩300Nm，深度不不小于1.5D。钢筋加工工1、为防止止梁缝处处底座板板混凝土土下卧，，下衬钢钢板。2、纵向钢钢筋搭接接时，还还应满足足钢筋搭搭接接头头终点之之间的距距离为1.3倍的搭接接长度（（即连接接区段长长度为搭搭接长度度的1.3倍），以以满足钢钢筋搭接接接头面面积百分分率≤50%的要求。。3、纵向钢钢筋搭接接区不得得位于剪剪力齿槽槽后浇带带（BL2）处，在在实际施施工中应应根据施施工单元元划分情情况，调调整纵筋筋的长度度。钢筋加工工模板安装装底座板模模板包括括侧模及及端模，，内侧模模采用拉拉杆连接接，侧模模采用可可调高式式组合钢钢模，外外侧模与与防撞墙墙支撑牢牢固。为为防止底底座板漏漏浆、烂烂根，在在侧模内内衬L形铁皮。。模板安装装模板安装装底座板混混凝土浇浇筑在底座板板混凝土土浇筑前前清理模模板内杂杂物，底底座板混混凝土浇浇筑采用用桥下泵泵送混凝凝土，插插入振捣捣棒振捣捣后，用用整平提提浆机整整平，在在适当时时间拉毛毛、抹边边，洒水水养生。。底座板混混凝土浇浇筑底座板混混凝土浇浇筑底座板张张拉底座板张张拉，设设计锁定定温度为为25℃，当温度度在25～35℃时，用手手拧紧钢钢筋连接接器上的的锁紧螺螺母即可可，当温温度在小小于25℃之间，需需要计算算张拉量量进行补补偿张拉拉。当温温度大于于35℃时，不允允许张拉拉作业。。底座板张张拉底座板张张拉分五五种工况况：新设临时时端刺＋＋常规区区＋新设设临时端端刺既有临时时端刺＋＋常规区区＋新设设临时端端刺固定端刺刺＋常规规区＋新新设临时时端刺既有临时时端刺＋＋常规区区＋既有有临时端端刺既有临时时端刺＋＋常规区区＋固定定端刺沪杭客专专当时施施工的温温度均在在25～35℃之间，不不需要张张拉，这这里不再再赘述其其它情况况的张拉拉工艺。。底座板板张拉完完成后按按设计顺顺序浇筑筑底座板板后浇带带。6轨道板施施工放样轨道板存存放轨道板粗粗铺轨道板精精调封边及灌灌浆轨道板连连接放样当一个施施工单元元的底座座板形成成连续的的板带结结构后，，就可以以在上面面粗铺轨轨道板。。首先要要进轨道道基准点点和轨道道安置点点测设。。轨道板存存放粗铺前的的轨道板板按照布布板软件件设计的的位置沿沿线路两两侧存放放，存放放前要对对地基进进行压实实处理，，应严格格按三点点支撑的的原则叠叠放。轨道板上上桥前应应清洗，，包括灌灌浆孔的的清理。。轨道板粗粗铺轨道板粗粗铺前粘粘贴非吸吸水性发发泡材料料，即精精调爪保保护套。。安放木质质垫块，，待精调调爪安放放完成后后抽出。。轨道板上上桥可通通过悬臂臂铺板门门吊或80t履带吊。。轨道板粗粗铺采用用铺板门门吊，该该设备和和实现垂垂直提升升、横向向移动、、纵向运运输、姿姿态调整整、点动动微调，，高效快快捷的实实现了轨轨道板一一次精确确就位。。在跨河、、跨路地地段，采采用行走走在底座座板上的的双向运运板车纵纵向运输输。轨道板粗粗铺后惊惊恐控制制在1cm范围内。。轨道板粗粗铺轨道板精精调安装精调调爪，每每块板6个，四角角各一个个为二维维，可进进行平面面、高程程双向调调整，板板间两侧侧各一个个为一维维，仅能能调整高高度。按要求定定期对标标准标架架进行校校核。轨道板精精调首先先利用平平差计算算后的轨轨道基准准点数据据，用施施工布板板软件计计算出每每块板对对应点的的空间理理论坐标标，再出出入到现现场调板板用精调调测量系系统中，，进行理理论坐标标与实际际坐标的的对比分分析，计计算出轨轨道板调调整量，，通过人人工调整整轨道板板精调爪爪，使轨轨道板位位置处于于设计的的空间位位置。经过精调调后的轨轨道板，，平面误误差控制制在±5mm，相邻两两块板间间的搭接接控制在在±0.3mm。轨道板精精调轨道板精精调轨道板精精调水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注精调后的的轨道板板尽量避避免对其其扰动。。封边全用用高压水水枪润湿湿底座板板及轨道道板底。。横向封边边采用稠稠度较大大的BZ砂浆封边边，封边边高度5cm，并采取取措施防防止砂浆浆侵入板板底。横横向封边边应对GRP点进行保保护，供供灌浆后后复测用用。侧向封边边采用封封边带和和带排气气孔的封封边角钢钢封边，，在底座座板植入入锚拴压压紧角钢钢。安装板间间压紧装装置和侧侧向压紧紧装置。。安装防侧侧移装置置。水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注BZ砂浆搅拌拌采用移移动式水水泥乳化化沥青砂砂浆车搅搅拌，施施工时将将搅拌车车停靠在在施工地地点，用用吊车将将从仓库库运送来来的原料料（干料料、乳化化沥青））加料，，泵送加加水，进进行搅拌拌。灌注前要要对砂浆浆进