上跨既有鐵路高速鐵路橋梁CRTSⅢ型板式無砟軌道施工技術

趙映冠

（中鐵十八局集團有限公司 天津 300350）

1 工程概況

新建商丘至合肥至杭州高速鐵路自商丘站上跨既有京九線后并行于京九線北側走行，該鐵路設計時速350 km/h，采用CRTSⅢ型板式無砟軌道，標準軌道板的型號有P5600、P4856、P4925三種。其中古城特大橋為三跨（72 m+128 m +72 m）連續梁橋，上跨既有京九鐵路，與其交角為22°55′，梁底距離京九鐵路軌頂最低處為11.85 m，限界高度為6.55 m，為減少對京九鐵路的影響，采用轉體施工技術。橋上軌道結構由鋼軌、彈性扣件、軌道板、自密實混凝土層、隔離層以及具有限位結構的鋼筋混凝土底座等部分組成（見圖1）。混凝土底座的主要功能為承受并傳遞荷載和為實現曲線超高的設置。軌道板主要功能為實現鋼軌和扣件的安裝定位并承受和傳遞荷載。作為CRTSⅢ板式無砟軌道充填層，自密實混凝土層既為預制軌道板提供支承也承受豎向和水平荷載。

圖1 橋梁無砟軌道結構示意圖

由于工程所具有的特點，其在施工過程中的重難點如下：

（1）上跨京九鐵路防護要求高。本工程連續梁橋上跨京九鐵路，橋上軌道結構施工面臨著機械設備可能會侵占既有鐵路限界和高空墜物威脅接觸網線和列車安全的問題；同時，由于空氣動力學效應，運營列車通過時會對臨近的設施、設備產生很大的作用力并危及施工人員的安全。京九鐵路運輸任務重，運行列車密度大。因此，保證施工不對營業線的正常運營造成干擾，確保營業線的安全不間斷行車和施工人員的安全是施工過程中的重點。

（2）底座板高程控制。無砟軌道自身的特點要求其必須具有良好的平順性，作為結構基礎的底座板對平順性有重要影響，而其本身采用現澆施工，受周圍環境和施工技術的影響交大，因此需在現場對其高程做到嚴格控制。

（3）軌道板精度控制。本工程軌道板施工有一半以上屬于曲線地段軌道板灌注施工，其中最大的軌道板超高達到150 mm，因此，防止自密實混凝土灌注過程中軌道板向曲線內側發生橫向位移，控制灌注完成后軌道板精度為重點和難點。

圖2 CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工藝圖

（4）自密實混凝土灌注。自密實混凝土灌注過程容易引起板軌道發生上浮而改變軌道板的位置，由于施工技術和環境的影響，灌注完成后自密實混凝土與軌道板產生離縫的現象多發，并最終造成軌道板開裂。

2 CR TSⅢ型板式無砟軌道施工關鍵技術

2.1 整體施工工藝流程，見圖2

2.2 施工關鍵技術及措施

CRTSⅢ型板式無砟軌道施工前應確保既有線正上方橋面進行密目網全封閉防護。施工期間必須設專人駐站，使施工現場時刻與車站保持密切聯系，列車通過時，停止吊裝、混凝土澆筑作業，確保行車、人員安全。

2.2.1 底座板施工

（1）測量放樣。無砟軌道鋪設前，首先建立CPⅢ控制網，包括平面和高程控制網。CPⅢ控制點埋設在橋梁防撞墻上，約每60m設一對具有強制對中功能的點。CPⅢ軌道控制網測量方案評估合格后，方可開展無砟軌道底座施工。利用專用高程控制測量軟件和現場高精度測量實現模板位置的控制，具體要求為：高程允許偏差±3 mm，寬度5 mm，中線位置2 mm，伸縮縫位置5 mm，伸縮縫寬度±2 mm。

（2）模板選擇和安裝。底座施工采用可調節組合鋼模板，以適應曲線段底座不同超高的要求，模板安裝前需涂刷脫模劑。根據混凝土底座設計標高來調節模板高度，根據測量放樣的點位對模板進行定位，采用低模板時應使模板頂面高程與底座收坡前高程一致；采用高模板時應在模板上標記出底座收坡前高程位置，模板頂面縱坡應與線路縱坡一致，便于找平尺找平。側模應預埋孔洞，用于安裝扣壓鎖緊裝置。預留孔一般直線段每側不少于4個，曲線段每側不少于5個。模板定位后，用砂漿封堵模板底部與基準梁面（路基面）間的縫隙，避免澆筑混凝土時漏漿。。

（3）底座混凝土澆筑及養護。混凝土澆筑由罐車運輸至連續梁兩側橋下，采用混凝土泵車運輸至梁面，梁面設置自制混凝土料斗車運輸至澆筑現場。混凝土入模后，采用人工插入式振搗器振搗，并使用刮杠整平混凝土面。曲線超高地段底座板施工時，刮杠整平過程中需用人工不斷補充超高范圍混凝土，保證混凝土面滿足設計標高。底座側面4%橫向排水坡采用人工或收坡工具成坡，成坡坡度應符合設計要求。混凝土澆筑完成后及時覆蓋灑水養護，養護時間不少于14 d，灑水時間間隔以保證混凝土面濕潤為準。當環境溫度低于5℃時[1]，禁止灑水養護，在混凝土表面噴涂養護液養護，并采取覆蓋保溫措施。當底座混凝土強度達到能保證其表面和棱角不受損傷時，方可拆除模板。

2.2.2 軌道板精調

底座板施工完成后，在底座混凝土強度達到設計的75%，開始軌道板鋪設施工，無砟軌道土工布、道床鋼筋網片、限位凹槽鋼筋由汽車運至連續梁兩側橋下就位后，由汽車吊吊至橋面，人工散布，綁扎成型，模板采用廠制定型鋼模板。軌道板由運板車運至連續梁兩側橋下，由橋上吊車吊至梁面，梁面設置一輛運板車，按照施工順序依次鋪設軌道板。

軌道板精調前再次檢查粗鋪精度，對明顯偏差的軌道板，先調整到一定精度范圍內，再進行測量調整，提高軌道板精調時效率；對變形軌道板的處理，采用調整支點，使變形恢復。軌道板粗鋪到位后，通過精調爪將軌道板調整至略高于自密實混凝土設計厚度（90 mm）后，抽出墊木。軌道板精調測量系統采用全站儀自由設站，利用CPⅢ控制網進行測設，每站精調4～6塊軌道板。CRTSⅢ型板精調系統在精調時需要使用六個標架，放置在當前調整的軌道板的正數第二排承軌臺和倒數第二排承軌臺上。進行搭接時，搭接標架放置在搭接板臨近當前精調板的第二排承軌臺上。啟動軌道板精調軟件測量，根據偏差值調板。

精調精度要求為：高程允許偏差為±0.5 mm；中線允許偏差為0.5 mm；相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面相對高差允許偏差為0.5 mm；相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面平面位置允許偏差為0.5 mm；軌道板縱向位置曲線地段允許偏差為2 mm，軌道板縱向位置直線地段允許偏差為5 mm[2,3]。

2.2.3 自密實混凝土灌注

軌道板精調完成后，及時安裝封邊模板，模板采用140 mm的槽鋼加工，模板內側粘貼不透水土工布。在模板轉角處設置排氣孔，以避免自密實混凝土轉角處聚集氣泡的通病。排氣管高度需高于軌道板頂面。由于兩軌道板間隙限制，排氣孔交叉錯開布置。

為了防止自密實混凝土灌注過程中軌道板上浮超限，應在灌注前在軌道板頂安裝壓緊裝置，扣壓裝置的橫梁采用不小于120 mm的槽鋼加工成箱型結構，加強鋼板與槽鋼腹板同厚。同時在曲線內側還應設置防側移裝置，P5600型軌道板防側移裝置不應少于3道，其它型號軌道板不應少于2道。正式上線施工前的工藝性揭板試驗結果表明，混凝土灌注速度過快所引起的軌道板上浮、側移最大可達3.2 mm，一塊P5600型軌道板的灌注時間應控制在4～7 min；拆除軌道板精調支座宜控制在混凝土初凝后、終凝前的時間段內，否則可能出現離縫現象。

結合軌道板粗鋪及精調進度，自密實混凝土灌注采用左右線同步或左右線錯開施工。自密實混凝土由混凝土拌合站集中拌和，罐車經施工便道運輸至灌注工點橋下，將混凝土放入料斗，料斗容積每次只連續灌注一塊板。采用橋面吊車將料斗垂直運輸至橋面，橋面叉車將料斗水平運輸至灌板地點。

3 結語

通過在商合杭高鐵項目的工程實踐，對上跨既有鐵路高速鐵路橋梁CRTSⅢ型板式無砟軌道相關施工技術進行了總結，以期為今后相關工程的施工提供一定的借鑒。