湖北城際鐵路CRTSⅢ型軌道板鋼棒折斷修復方案*

文妮

摘 要：湖北城際鐵路無砟軌道采用我國自主研發的CRTS Ⅲ型板式軌道，在運營過程中發現部分軌道板內部的橫向和縱向預應力鋼棒折斷，穿出軌道板病害，該病害會大幅縮減軌道板使用壽命，且嚴重危急行車安全。文章對湖北城際鐵路CRTS Ⅲ型板式軌道出現的預應力鋼棒折斷如何進行修復進行了探討。

關鍵詞：無砟軌道；CRTS Ⅲ型板式軌道；預應力鋼棒

中圖分類號：U239.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0026-02

1 概述

湖北城際鐵路是城市圈中心城市武漢與鄂中南地區之間的重要運輸通道，武漢市至咸寧市城際鐵路（武咸城際）、武漢市至黃石市（武石城際）、武漢市至黃岡市（武岡城際）三條城際鐵路是武漢城市圈城際鐵路的重要組成部分。湖北城際鐵路鋪設的軌道板為CRTS Ⅲ型軌道板，該板板長有5350mm和4856mm兩種，板里的鋼棒采用預埋套管后張拉法生產工藝，軌道板為雙向后張預應力混凝土平板。湖北城際鐵路自開通至今已有少量軌道板出現縱向鋼棒穿出的現象，鋼棒穿出屬軌道結構性問題，會影響軌道結構受力和耐久性，危及行車安全，應對其進行及時修復。

2 CRTSⅢ型軌道板鋼棒折斷修復方案

CRTS Ⅲ型軌道板里有橫向鋼棒和縱向鋼棒，橫向鋼棒較短，維修施工場地在無砟軌道的兩線間，施工場地大；縱向鋼棒較橫向鋼棒長，維修施工場地在兩塊軌道板之間，施工范圍在10cm左右，而且在縱向鋼棒上方還有鋼軌，施工空間更加狹小，施工難度更大。

2.1 施工前的準備工作

（1）在軌道板鋼棒折斷修復施工前，必須準備好施工所需要的機具和材料，機具和材料的規格及數量見表1。

（2）配備必要的施工人員最少8名，施工人員必須按照營業線施工辦法進行安全及技能培訓，熟練掌握張拉和封錨操作，以確保施工不影響運輸運營。

（3）提前熟悉施工現場環境，了解施工現場軌道板的布置情況及斷裂數量，做好標記，合理制定施工方案。

（4）檢查所有施工機具和材料是否安全可靠，千斤頂及油泵必須送有資質的單位進行配套標定。

（5）現場負責人清點所有的機具材料，做好記錄；施工現場設一名防護員，注意鄰線的軌道車、施工人員、機具、材料不得侵入鄰線限界。

（6）施工作業完成后，將現場衛生清理干凈，不得殘留垃圾及作業工具。

2.2 預應力鋼棒折斷修復

軌道板鋼棒斷裂修復采用Φ12.7mm、強度1860Mpa的預應力鋼絞線，并配合使用DSM13-1型低回縮夾片式錨具。

2.2.1 鋼絞線修復施工工藝流程

鑿開錨穴→抽出斷裂鋼棒→清理錨穴和錨墊板→穿入鋼絞線→張拉→封錨→養護→軌道板防護

2.2.2 更換鋼絞線施工作業程序

（1）鑿開錨穴，清除原有砂漿層，將錨穴內壁鑿毛，鑿毛處距側面約10mm。鑿毛完成后清理鑿毛混凝土渣，清除錨墊板表面混凝土及銹蝕。

（2）抽取斷裂鋼棒，用鉗子夾緊鋼棒，使用切割鋸將鋼棒切斷后分段取出，在同一塊軌道板兩端可同時進行切割。在切割過程中必須注意，切割機不能碰到鋼軌，避免傷到鋼軌的軌底角。在鋼軌底部，切割機的上面還要蓋上鋼板遮蓋物，避免切割過程中產生的火花傷人。

（3）根據軌道板尺寸情況，提前備好需使用的Φ12.7、1860

Mpa鋼絞線，分段剪斷6個邊絲使鋼絞線形成錐形，邊絲間距20cm 左右，將邊絲頭與中心絲用銅焊焊接在一起，焊接時注意兩端盡量平直不產生夾角。

（4）中心絲穿過管道后，剪斷兩端外露鋼絞線，兩端均安裝錨具，同時用套筒扳手旋動螺母完成預應力張拉。注意在鋼絞線進入孔道前在孔口處鋼絞線不能有硬傷，發現孔道有壓傷鋼絞線時，需停止作業，更換新的鋼絞線。

2.2.3 鋼絞線張拉施工

（1）檢查張拉設備和機具，確保千斤頂和手動油泵已連接且無漏油問題。將千斤頂穿進鋼絞線，油泵搖桿放置到進油位置。

（2）當油壓表讀數上升至張拉荷載20%時持荷并測量，記錄后持續加壓，當張拉力達到設計荷載時靜停1min，記錄油壓值和鋼絞線伸長值。

（3）張拉分兩次進行，第一次張拉至設計荷載時，回油錨固并卸下張拉千斤頂，在軌道板側面安裝張拉支架；第二次張拉時當張拉力達到設計荷載時，旋動鎖緊螺母抵緊在錨墊板上，回油錨固張拉完成。

（4）張拉完成后用砂輪鋸或等離子切割機切斷外露鋼絞

線，預留鋼絞線距夾片20-30mm。

張拉時按照設計張拉值控制應力大小，同時記錄油壓表壓力及張拉伸長量。P5350型軌道板的縱向鋼絞線張拉力為122kN，總伸長量為32.8mm，單端伸長量控制為16.4±2mm。各型軌道板縱向鋼絞線張拉力均為122kN，伸長量見表2。

（5）張拉作業時，預應力鋼絞線兩端嚴禁站人，防止人身傷害事故。

2.2.4 錨穴封錨施工

（1）用毛刷在錨穴內壁均勻涂刷界面劑，涂刷時注意界面劑不得涂到鋼絞線和錨墊板上，涂刷后30min內進行封錨作業。

（2）封錨修復砂漿材料采用TK-F型軌道板封錨砂漿（快干型），其性能應符合表3的要求。

（3）封錨砂漿水灰比為0.08-0.1，對稱量好的水泥和砂邊加水邊攪拌，攪拌時間不少于3min，攪拌完畢的砂漿宜在30min內用完。為保證砂漿的勻質性，可對砂漿進行二次攪拌。

（4）分三層進行填壓，內層填壓密實后，繼續添加砂漿，重復振搗，填壓完成后用抹子抹平砂漿外層。采用空氣錘對砂漿進行分層振搗，頻率不小于1000Hz，振搗力不小于3kg，振搗次數不得少于3次，每次不少于30s。封錨砂漿填壓完畢后應立即在砂漿表面噴涂養護劑。

（5）錨穴周圍軌道板混凝土缺損修復采用封錨砂漿。封錨砂漿2h后強度可達到30Mpa，未提高效率，可采用白熾燈進行外部加熱，加快封錨砂漿凝固。可滿足列車運營的要求。

3 結束語

湖北城際鐵路CRTSⅢ型軌道板使用高強度的螺紋鋼代替鋼棒，采用先張法，這樣可以避免后張拉的鋼棒拉應力集中在兩端的錨具位置。通過先張拉的螺紋鋼會將應力分散，可以起到防止混凝土開裂的效果。從現場施工效果來看，這樣可有效保障無砟板式軌道結構的整體性和連續性，對于延長軌道板的壽命起到了很好的效果。

湖北城際鐵路對CRTSⅢ型軌道板的穩定性和耐久性有很高的要求，系統的修復技術是保證湖北城際鐵路安全運營的關鍵。目前湖北城際鐵路運營不久，一些病害尚未完全顯現，維修實踐經驗不足，缺乏系統的無砟軌道病害維修方法。隨著湖北城際鐵路的大量開通，結合國外先進的無砟軌道維修技術，結合我國無砟軌道實際情況，形成適合我國無砟軌道維修技術體系顯得尤為重要。

參考文獻：

[1]關于發布《CRTSI型、Ⅲ型預應力軌道板防護和斷裂鋼棒修復作業指導書》的通知（運基技術函[2011]562號）及關于裝有軌道電路補償電容器的CRTSI型、Ⅲ型預應力軌道板側面防護補充方案的通知（運工高線函[2012]49號）[S].

[2]武漢城市圈城際鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道混凝土軌道板暫行技術條件[S].工管技[2010]232號.

[3]中華人民共和國鐵道部.高速鐵路無砟軌道線路維修規則（試行）[S].北京：中國鐵道出版社，2012.