CRTSⅡ型無砟軌道橋梁地段底座板施工關鍵技術

■ 張新民

CRTSⅡ型板式無砟軌道結構由鋼軌、彈性扣件、預制軌道板、CA砂漿調平層、連續底座板、滑動層、側向擋塊等部分組成，橋梁固定支座上方設置剪力齒槽固結機構，梁縫設置高強度擠塑板，臺后路基上設置摩擦板、端刺及過渡板。底座板為軌道板的底座，是承接橋面系與道床系的樞紐工程，也是CRTSⅡ型無砟軌道施工的核心環節，其技術新、精度高，施工質量直接關系著CRTSⅡ型板式無砟軌道結構的受力狀況。

1 底座板施工條件準備

底座板施工建立在防水層、擠塑板、剪力釘、滑動層等施工工序驗收合格后，因此，底座板施工前上道工序應滿足如下要求。

1.1 防水層施工驗收

底座板施工前，聚脲防水層除試驗室按照相關技術標準檢測所有項目合格外，施工現場還應目測驗收，確保聚脲防水層表面平整、無流掛、無針孔、無起泡、無空鼓、無開裂、無異物混入。

1.2 高強度擠塑板施工和驗收

相鄰擠塑板間（沿線路縱向）宜采用“SL搭接型”進行搭接處理。高強度擠塑板頂面采用具有可塑性的粘結劑與梁面或其他下部基礎全面積粘結，粘結劑應保證與梁面防水層和高強度擠塑板間的相容性，并具備補償基礎面平整度（允許值：2 mm/1 m）的功能。擠塑板頂面與梁面加高平臺頂面間的允許高差為±2 mm。其余相關技術標準按《客運專線鐵路CRTSⅡ板式無砟軌道高強度擠塑板暫行技術條件》（科技基［2009］88號）執行。

擠塑板安裝應主要控制平面位置和粘接質量。要求在梁端凹槽5 cm高度位置和擠塑板SL型搭接斷面2個部位都要涂抹粘接劑，并在施工時嚴格確認擠塑板粘接劑和土工布粘接劑的專用性，不可混搭，更不可錯用。

1.3 剪力釘安裝驗收

剪力釘采用H R B335的φ28 m m螺紋鋼和Q235鋼板焊接而成，在底座板鋼筋安裝前安裝到剪力齒槽預埋套筒內，要求擰入深度不小于42 mm（一般規定擰入深度按1.5D考慮，其中D為鋼筋直徑，側向擋塊連接件安裝也如此），扭緊力矩不小于300 N·m，高度容許偏差為±10 mm，安裝后的剪力釘軸線應垂直梁面，錨固板頂面與梁面平行。

1.4 滑動層施工驗收

滑動層由上、下兩層土工布，中間夾一層土工膜組成，寬3.05 m，在梁面加高平臺上沿線路方向連續鋪設（剪力齒槽處斷開）。下層土工布通過三條寬30 cm的膠粘劑帶與加高平臺粘結；滑動層鋪設的起、訖點（剪力齒槽處）的上層土工布應向下卷起與下層土工布進行粘結，防止混凝土及雜物等進入滑動層各層間，影響結構受力。在梁縫處，滑動層下層土工布需要斷開，土工膜和上層土工布連續鋪設。為確保滑動層的受力原理完全實現，設計規定上下層土工布和土工膜均不允許搭接或對接，斷開里程僅限于齒槽部位，一般通過定尺長度避免材料浪費。鋪設后的滑動層不得有起皺或破損現象，對起皺或破損的滑動層必須重新鋪設或更換。鋪設后的滑動層應立即壓上保護層混凝土墊塊，防止其滑動或掀起，在保護層墊塊擺放速度無法及時跟進的情況下，可采用往上層土工布上灑水的方式，確保滑動層快速定位。位于梁縫處的滑動層上方應鋪設長度與底座板寬度對應，寬度大于20 cm的鐵皮等輔助措施，防止澆筑混凝土時因混凝土自重及振搗等作用使滑動層下沉。

滑動層施工驗收主要控制好平面位置、底層土工布的準確定位和粘接質量、平順度，同時驗收保護層墊塊的施工質量。保護層墊塊施工應重點控制好橫向寬度（距邊模50 mm）、縱向間距（60 cm）2個方面的問題，并及時對滑動層和擠塑板進行壓緊保護。

2 底座板施工關鍵技術

2.1 底座板鋼筋加工及安裝

鋼筋加工及安裝是底座板施工的關鍵控制技術之一，施工精度高，主要受控指標是鋼筋尺寸、間距、保護層厚度。

縱向筋（N 1筋）的加工及安裝。N 1縱筋φ=16 mm，上下層各29根，橫斷面方向布置間距分70、80、100、120 mm 4種，搭接接頭長度為1.05 m，中間最小間距為1.37 m，一個搭接區域總長2.74 m。縱筋施工關鍵技術是解決齒槽加強縱筋（N11筋）長度（5 m）范圍不允許設置N1筋搭接區的問題，需要提前按照已經劃分好的澆筑段長度對縱筋搭接情況進行合理計算與配置，爭取做到既符合設計要求又滿足材料的高效使用。

箍筋（N5及N7、N25—N28）的加工及安裝。N5、N7箍筋用于縱筋一般地段和N11筋范圍，為單根閉合鋼筋，兩側內箍高度分別為77m m和90 m m。搭接區箍筋N25—N28兩側對應高度分別為107 m m和120 m m，由2個U形筋形成一個閉合箍筋。直線地段箍筋間距分3種，一般地段箍筋間距200 m m，齒槽加強筋地段箍筋間距150 mm，均屬內箍筋。縱筋搭接區和鋼板連接器范圍箍筋間距為100 m m，且為外箍筋，內箍筋與外箍筋銜接部位需設置2個過渡尺寸的內箍筋，以保證縱筋的平順性和保護層的均勻性。所有箍筋同一截面搭接率不得大于50％，安裝時應注意閉口方向間錯的問題。

剪力齒槽加強筋（N11—N15）的加工及安裝。N11筋為齒槽部位縱向加強筋，φ=20 m m，直線地段n=8根，按設計橫斷面圖所示位置布置，以剪力齒槽中心為界，L=5 m=3.5 m+1.5 m，3.5 m長度方向位于梁縫一端。N12—N15齒槽彎曲加強筋可采用分段彎曲鋼筋接長的方式解決鋼筋安裝困難的問題，其彎曲開口具有方向性，以齒槽中心為界，間距為300 mm。

澆筑段架立筋（N16—N21）的加工及安裝。N16—N21澆筑段架立筋設計高度分別為71、75、79 m m，為保證混凝土保護層厚度，一般情況下架立高度不可大于設計值。同時應根據梁面到底座板頂面的高差實測情況適當調整架立筋的高度。并特別提醒此類鋼筋在加工完成時應掛牌標注其具體規格和使用部位，以防止運輸和吊裝過程中因無法識別而安裝錯位。N16—N21澆筑段架立筋沿橫斷面方向布置3根，縱向間距為80 cm。

后澆帶鋼板連接器縱筋（N23—N24）加工及安裝。鋼板連接器縱筋共計58根，φ=25 mm，分2種類型。其中用于焊接的N23筋為H R B500級熱軋帶肋鋼筋，共30根，L=2.5 m；用于后期張拉錨固螺母連接的N24筋為HRB500級精軋螺紋鋼筋，共28根，L=2.5 m。施工時應特別注意焊接端與錨固端的朝向問題。

連接器后澆帶兩端架立筋（N29—N34）的加工及安裝。N29—N34鋼板連接器后澆帶地段架立筋架立高度分別為85、89、93 mm，布置于搭接區及鋼板連接器兩側2.45 m（2.38 m）范圍，橫向三排，縱向間距60 cm，其加工安裝方法及施工注意事項與澆筑段架立筋N16—N21相同。鋼板定位應特別注意上下保護層厚度問題，避免由于鋼板架立高度錯誤致使底座板混凝土沿連接器鋼板方向開裂。

2.2 鋼板連接器焊接施工

對已經完成鉆孔的鋼板平直度進行檢查，要求鋼板無扭曲、無波浪式彎曲。消除扭曲和波浪彎曲后，在不加熱狀態下對鋼板進行預彎曲，彎曲加載點和固定支點應位于鋼板橫向兩排孔之間（非鉆孔橫截面），固定支點為D≥40 mm的圓截面鋼管或鋼棒，加載點和固定支點必須對稱設置，預拱度控制在△1＝10～20 mm，具體預拱度根據焊接后的變形結果取值，預拱度不足時應結合現場實際適當增加。預拱完成后，選擇適當規格的焊條和推薦的焊接電流進行焊接；測量焊接后的連接器鋼板彎曲度須保證△0≤10 mm（見圖1）。

頂推裝置對焊接后產生彎曲的鋼板做校直處理是對已焊接成型的鋼板連接器進行校直的最關鍵、最奏效的做法。具體操作辦法是用精軋螺紋鋼配以鋼板和配套螺母組成反力架，對已彎曲的鋼板進行校直，具體彎曲程度和反向頂推撓度間的關系同施工環境溫度、持荷時間等有直接關系。此法也可將鋼板連接器彎曲度△0控制在≤10 mm范圍之內。

采用跳躍式焊接的方式避免鋼板彎曲變形。將螺紋鋼在鋼板事先鉆好的孔位上安裝到位，螺紋鋼穿過鋼板的長度為30 mm。確定好焊接順序并做上標記，然后從鋼板一端向另一端順序焊接。焊接順序可沿縱向在相鄰孔間跳躍焊接。

2.3 底座板模板及支架施工

側模采用定制大塊組合可調鋼模，直線地段側模組合高度低于底座板設計厚度20 mm，以適應梁面平整度情況，采用槽鋼組合而成。端模采用竹膠板制作，在相應鋼筋位置處開槽，保證后澆帶縱向鋼筋通過，具體尺寸根據鋼板連接器后澆帶和剪力齒槽后澆帶位置不同而區分為2種標準樣式（建議端模盡量采用鋼模，卡定鋼筋間距，以便后期軌道板剪切連接不傷及底座板主筋，還可重復使用）。

每次模板安裝前，對模板面進行除銹打磨并涂刷脫模劑。邊模安裝精度為平面（中線位置）5 m m，高程±3 m m。模型采用螺栓支墊調平，邊模的施作要點是控制其平面位置和高程，現場施工放樣均采用擴大30 cm的方式放出4條邊線，施工時根據所用模板的具體厚度遞減后彈出立模的內外邊線，并適當擴大2～3 mm的富裕寬度，以確保底座板的有效寬度受控于0～15 mm的誤差范圍之內。

端模的安裝重點是確保后澆帶有效寬度受控，為保證后澆帶鑿毛后的有效寬度滿足設計要求，在保證張拉不受影響的情況下，鋼板后澆帶寬度可適當減小（齒槽后澆帶寬678 mm、鋼板連接器后澆帶寬500 m m），施工時提前預留鑿毛厚度，可按照650 m m和480 m m的寬度固定端模。端模的加固重點是做好防漏漿處理，避免混凝土施工時對后澆帶造成二次污染。端模的高度應能保證攤鋪機順利通過。

模板驗收要做到以下五方面：一是檢查模板平面位置及高程的符合性。為避免高程使用錯誤，應做到在每次調模結束后，對整個待澆筑段的成型模板頂面標高進行貫通驗收，并與相鄰成品順接情況吻合后才能開始混凝土澆筑。使用測量儀器逐標記點檢查，且要做好詳細的檢查記錄，以便在施工過程中隨時監測其位移和上浮情況。二是檢查鋼筋保護層厚度。側模距離箍筋的保護層厚度為40 mm，距離第一根縱向筋75 mm。三是檢查模板安裝的穩固性，應滿足攤鋪整平振搗機操作需要。四是檢查后澆帶預留缺口寬度與設計的符合性。五是檢查鋼板連接器安裝的符合性。

2.4 底座板混凝土施工

混凝土施工作為底座板施工的關鍵環節，應重點保證平面位置、頂面高程、寬度、平整度、拉毛質量及強度等六項指標全面受控。底座板絕對公差要求：頂面高程±5 m m，中線位置±10 m m，寬度0～15 mm，頂平整度為7 mm/4 m。按施工順序對混凝土施工做如下總結：

（1）混凝土振搗應做到不漏振、不集窩、快插慢拔，由于底座板兩側不允許出現二次修飾，故邊模部位應確保無蜂窩麻面。攤鋪和粗平過程應保證混凝土至少高出模板2 cm以上，才能為精平創造條件。

（2）底座板混凝土頂面精平是保證高程兌現的關鍵環節，也是日后CA砂漿灌注厚度能否滿足設計要求的決定性因素，因此應引起每個施工人員的高度重視。施工現場精平主要靠鋁合金靠尺在既定的模板頂面刮平完成。施作要點是必須保證每個工作組至少4人以上，具體分工是2人拉尺、2人補料，對于靠尺底和混凝土頂面明顯有縫隙的地方應及時添補混凝土，以確保頂面精平質量，收面和壓光前應至少用靠尺刮平2次以上。且拉尺人員必須隨時檢查側模頂面是否有影響高程控制的堆積雜物，隨時清理，否則將直接導致調模標高無法兌現。

（3）待混凝土表面出現晶瑩的光澤時開始收面，收面時應對表面平整度做再次修整和完善。自混凝土入模到收面所間隔的時間應視施工具體環境不同而區別對待，在梁面溫度高、混凝土失水快等環境下，應及時調整收面人員配置并合理把握收面時間。每個澆筑面在拉毛前應確保2次以上收面及壓光。不能不進行人工收面和壓光就直接拉毛，給日后乳化瀝青砂漿的灌注留下極大隱患。

（4）底座板混凝土的頂面拉毛是整個底座板施工的定性環節，應高度重視。施工過程受控于拉毛深度，控制在1.8～2.2 mm，成品檢測應保證平均砂面直徑控制在107～119 mm，拉毛寬度為2.55 m，即軌道板寬度范圍，兩側各25 cm范圍做流水坡壓光處理。

（5）由于后澆帶布設有嚴格的條件限制，因此在底座板自由澆筑段施工過程中應對后澆帶位置給以重點預留和保護。混凝土施工前應制作對應寬度的蓋板對后澆帶予以遮蓋。養護完成后，所有后澆帶必須全部清理達標并嚴密覆蓋，防止雨水、異物進入和鋼筋銹蝕。

（6）底座板成品保護應重點做好覆蓋和灑水養護，嚴格杜絕裂紋出現。具體做法是在混凝土初凝后就開始灑水養護并用塑料布嚴密覆蓋，1天后再換土工布覆蓋灑水并用塑料布覆蓋保持水分，覆蓋養護過程應隨時保證混凝土表面濕潤。7天后揭去覆蓋物但需再淋水養護7天，每天至少淋水兩次以上。

3 底座板施工段落劃分及縱連要點

對于長大橋上C R T SⅡ型板式無砟軌道底座板的施工，可根據施工能力和施工組織安排，合理設置常規區和臨時端刺，分段進行底座板的施工。施工段落的劃分建議以4～5 km為宜，具體長度可根據實際情況及施工組織安排確定。

底座板施工可根據常規端刺、臨時端刺（分新設和既有2種）與常規區的不同組合進行段落劃分，主要分為常規端刺+常規區+新設臨時端刺、新設臨時端刺+常規區+新設臨時端刺、既有臨時端刺+常規區+新設臨時端刺等工況。臨時端刺應設置在一般簡支梁地段，連續梁、連續梁前后各兩孔簡支梁及特殊梁跨結構上不允許設置臨時端刺。左、右線上臨時端刺的設置應錯開兩孔或兩孔以上簡支梁。連續梁上自由混凝土澆筑段長度不大于80 m。鋼板后澆段距離梁縫的距離應控制在5 m以上。

常規區混凝土澆筑段的劃分應以奇數為宜，確保混凝土澆筑段中部一次澆筑完成的剪力齒槽位置偏離混凝土澆筑段中心位置不大于7.5 m；對于偶數跨和連續梁上混凝土澆筑段的劃分，應根據橋梁孔跨布置，調整鋼板后澆帶的設置位置，確保混凝土澆筑段中部一次澆筑的剪力齒槽位置偏離混凝土澆筑段中心位置不大于7.5 m。

連續梁、相鄰兩孔簡支梁及特殊梁跨結構上的剪力齒槽不能設置后澆帶，應一次澆筑混凝土；一般情況下，在簡支梁跨中及簡支梁和連續梁的剪力齒槽之間合理劃分混凝土澆筑段，長度最長控制在160 m左右；對于連續梁，可通過設置自由混凝土澆筑段，同時調整鋼板后澆帶的設置位置合理劃分混凝土澆筑段。

底座板混凝土澆筑段的劃分應統籌規劃，通過調整臨時端刺的設置位置、鋼板后澆帶的設置位置及混凝土澆筑段的長度，保證臨時端刺的設置、常規區混凝土澆筑段的劃分滿足相關技術要求。

后澆帶（齒槽后澆帶和鋼板后澆帶）的寬度不允許超過給定設計值，在不影響施工作業的情況下，可適當減小后澆帶的寬度。

底座板合龍段溫度暫按（25±5）℃設計；底座板溫度在設計合龍溫度范圍內，可直接進行合龍作業；底座板溫度超過設計合龍溫度時，需根據實際溫度和影響長度計算張拉量，進行張拉合龍作業。

底座板施工方案即臨時端刺設置、后澆帶設置位置、鋼板連接器張拉順序和后澆帶澆筑次序等應根據施組安排、梁型、梁跨、氣象條件等因素合理確定，并進行試驗驗證，根據試驗結果，相應調整底座板結構設計和施工工藝。

當底座板混凝土分段澆筑完成（后澆帶除外）且鋼板連接器張拉完成后，至后澆帶（鋼板后澆帶和齒槽后澆帶）混凝土澆筑完成并達到設計承載能力期間，底座板整體溫升（相對零應力時的合龍溫度）不應超過15 ℃，否則應采取必要的降溫措施或松開鋼板連接器，在合適的溫度下重新進行合龍作業，或采取增加齒槽加強鋼筋的辦法提高底座板齒槽抗失穩能力。