淺談350 km/h CRTSI 型雙塊式無砟軌道施工質量控制

王建峰

（中鐵建大橋工程局集團第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150020）

1 工程概況

1.1 工程簡介

草洪塘特大橋位于泉州市晉江市永和鎮及東石鎮境內，地勢較平緩，多為平原及丘軌道結構形式設計為CRTS I 型雙塊式無砟軌道施工。結構從上而下組成分別為鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板和底座組成，采用C40混凝土施工，如圖1所示。

圖1 橋梁地段CRTS I 型雙塊式無砟軌道設計圖

1.2 氣象

草洪塘特大橋位于福建省泉州市晉江地區，施工區域屬于南亞熱帶海洋季風性濕潤氣候，夏長無酷暑，冬短溫暖而少雨，秋溫高于春溫。年均降雨量911 mm～1231 mm，3—9月為多雨季節。年平均風速2.9 m/s，8—10月易受臺風天氣影響較大。

2 施工工藝流程圖

無砟軌道采用軌排架法施工，采取雙線并行交錯施工，先施工右線，左線滯后右線2個施工單元，每個施工單元長度為80 m～100 m。每個施工隊包括4個施工班組。即軌道班、鋼筋班、混凝土班和綜合班，每天至少完成1個施工單元的混凝土施工。詳細施工流程如圖2所示。

圖2 無砟軌道施工工藝流程圖

3 無砟軌道施工質量控制要點

3.1 底座板

梁面先采用銑刨機進行整體銑刨，寬度不小于2.6m，深度不小于2mm，新鮮混凝土露出面積不小于85%。銑刨完成后，對梁面不平整、銑刨不到位的地方采用小型鑿毛機人工處理。

使用4對以上的CPⅢ控制點，按照設計位置在放出無砟軌道邊線的控制點及中線，按10 m/個控制斷面的頻率進行放樣，同時做好標記。

檢查橋面預埋套筒是否完整可使用，將連接鋼筋旋入套筒內，旋入長度為套筒長度的1/2，旋入后鋼筋彎鉤段方向垂直線路方向；套筒缺損或失效部分，按“缺一補二”的原則進行植筋處理，植筋范圍為垂直線路方向、距離原預埋套筒位置5cm內。底座板鋼筋施工采用工廠化加工制作的定尺鋼筋網片，工廠按照施工單位提供的設計長度直接加工成型，頂面鋼筋出廠前按照設計尺寸提前切出凹槽位置，現場直接安裝。為保證鋼筋綁扎位置精準，可先固定最兩端的兩根鋼筋位置并拉線繩，其余鋼筋按照線繩來定位綁扎位置。

底座板施工采用“高模低筑”法，模板安裝后需要根據測量人員提供的高程在模板內側粘貼高程標識，保證底座板高程滿足要求。使用線繩、水平尺對模板進行校正。

無砟軌道側面模板需保證與梁面垂直，采用兩根可調節長度的螺栓以及梁面后錨鋼筋組成支撐系統固定。凹槽模板按設計凹槽尺寸焊接成整體，凹槽模板采用扁擔式加固在底座板側模上，通過調節螺桿控制頂面標高，采用縱向模板標高控制點拉施工線及尺量對凹槽模板位置進行調整，調整完成后對凹槽四角調節絲桿擰緊。凹槽模板的桁架，調整好位置后，通過U型扣將固定在縱向木板上。

限位凹槽模板安裝后，在四角增設10 cm×10 cm、網眼規格10 mm的防裂鋼絲網，防止凹槽四角開裂產生八字紋。

底座混凝土由拌和站集中供應，采用混凝土罐車通過施工便道運輸至施工現場進行澆筑。采用插入式振動棒進行振搗，振動梁進行收面，按照設計標高控制砼抹面高度。振搗時，振搗棒要與鋼筋、模板保持一定距離，避免沖撞鋼筋及模板。凹槽底部及模板邊緣加強振搗，減少氣泡。

混凝土施工過程中必須嚴格控制混凝土的塌落度，每班測定次數不少于2次。如果混凝土運距較長，混凝土運輸至現場后應再次檢測。混凝土通過罐車運輸至現場后，使用天泵泵送至模板內。泵送過程中須保證混凝土落差不大于2m，混凝土塌落度≤140 mm，入模溫度控制在度控制在5℃～30℃，含氣量控制在3%～4%。

底座板混凝土抹面時的施工順序為攤平、提漿、壓實和收面。最后一步收面須按照初抹、精抹、壓光進行3次收面。混凝土泵送入模板后及時振搗，振搗時間控制在30s左右，振搗完成后及時采用木抹進行粗平，再用鋼抹抹平?；炷琳駬v完成后應采用定尺的鋁合金尺將混凝土表面刮平，然后30min內用木抹抹平混凝土裸露面，表面沒有明顯凹凸現象。

凹槽圓角抹面采用定制圓弧倒角抹子，可克服圓弧收面困難，防止開裂、提高工效。凹槽四邊采用陰陽角抹子，可有效控制凹槽線型平直。

混凝土澆筑完成后，及時使用土工布進行覆蓋養生，保持混凝土表面潮濕。自然養護不少于7天。凹槽內可以采用蓄水養護，底座板表面可采用土工布加灑水的方式進行養護。

混凝土澆筑完成7 h～8 h后，凹槽內采用蓄清水養護，其他位置使用一布一膜覆蓋保濕養護。

在鋪設土工布時，須保證土工布長度足夠，不足時應及時替換。土工布施工不允許搭接，施工完后不得出現折疊以及重疊現象。土工布及彈性墊板粘貼時，先均勻涂刷萬能膠，靜置約1 min后，再粘貼土工布及彈性墊板，可保證粘貼更加牢固。使用橡膠錘敲擊彈性墊板，有效粘貼、消除空鼓。鋪設土工布時根據道床板長度使用電熔刀進行切割，采用電熔刀切割后的土工布無毛邊褶皺且施工速度快。

3.2 道床板施工

凹槽鋼筋須使用絕緣涂層鋼筋，絕緣涂層采用環氧樹脂涂層。由于凹槽的縱向鋼筋與軌枕鋼筋在施工時會產生沖突，因此在預制凹槽鋼筋籠時時，彎鉤不能提前彎曲，待綁扎上層鋼筋時再進行彎曲。道床板鋼筋綁扎時，橫縱向鋼筋及主體鋼筋與軌枕鋼筋交叉的位置，各個鋼筋搭接處均需按要求使用絕緣卡進行綁扎，絕緣卡綁扎完成后須減掉多余的扎帶。鋼筋綁扎前在土工布隔離層上按照設計位置使用記號筆畫出鋼筋位置；可固定兩端兩根鋼筋位置并拉線繩，中間鋼筋按照線繩來確定綁扎位置。道床板綜合接地系統需使用兆歐表對鋼筋整體的絕緣性能進行檢測。焊接時，單面焊時長度不小于200 mm，雙面焊時長度不小于100 mm。

軌排組裝完成后，利用跨線龍門吊吊運至道床板底層鋼筋上，通過軌道中線及框架軌排架上的中心基準期來調整框架跪拜，保證中線定位。嵌套式軌排將可以獨立調整軌道的高程和軌向，先對高程進行調整，調整完成后，再調整軌向，軌向的調整不會影響到已調整完的高程。高程、軌向2套調整系統獨立設計，可減少軌排系統內應力，提高軌道平順性，保證精調數據的穩定。軌排粗調時，采用自由設站法定位，配備全站儀和測量手簿，設站位置需保證可觀測到的CPIII點不少于4對。粗調順序。對某兩個特定軌排架而言，粗調順序為1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。如圖3所示。

圖3 無砟軌道軌排粗調示意圖

分枕完成后，將軌枕組裝至框架前，須對扣件的完好情況進行檢查，包括墊板、墊片、墊塊、彈條、螺栓等，同時須確認墊板、墊片位置正確。鋪裝機吊裝軌排框架至自動分枕機上方，對準分枕機上軌排定位裝置后下落入槽，安裝軌距擋板，復查相關尺寸，緊固扣件，形成軌排。使用電子水準儀測量每榀軌排對應拖梁處鋼軌的軌面高程，起落豎向螺桿進行調整，調整框架軌排的軌頂標高，達到設計值-5 mm的合理范圍內。通過軌向鎖定器將軌道調整至設計中線位置，允許偏差為±5 mm，以提高精調時的功效。

道床板模板安裝前需要在底座板側面粘貼一道雙面膠，保證道床板與底座板之間搭接平順、密貼、不漏漿。

模板應打磨除去銹跡和油漆等雜物，均勻涂刷隔離劑并擦掉多余隔離劑，防止污染隔離層土工布。

先進行架設全站儀、擺放棱鏡和測量設站等準備工作；自動精調機前方安裝精調小車，采用定位裝置將小車和精調機安裝在一起。精調機高程和橫向套筒分別與軌排架的高程調節螺桿、橫向調節螺母連接，測量人員點擊“一鍵精調”，自動精調機高程和橫向套筒即開始轉動，開始精調。采集數據時，將安伯格測量小車和精調機分離，采用單獨的安伯格小車進行數據采集作業，個別存在誤差的軌排可采用人工補調進行修改。軌道的精調須按照“先軌向后軌距”、“先高低后水平”的原則進行循環調整。

混凝土施工包括以下6個步驟：1）混凝土澆筑前須采用土工布對鋼軌進行覆蓋防護，同時使用軌枕保護套包裹軌枕、扣件，減少混凝土對無砟軌道的污染。2）混凝土塌落度不得超過140 mm，含氣量控制在3%～4%，入模溫度控制在5 ℃～30 ℃?；炷恋诌_施工現場后需進行檢測，合格后才能通過天泵送入模板內。泵送同時人工使用振搗棒配合進行混凝土澆筑?；炷翝仓^程中，施工人員牽引天泵軟管按照“之”字進行型均勻布料。澆筑順序曲線地段先下側后上側，以防因混凝土向低處流動產生沖擊而引起軌排偏移。3）振搗時不能碰觸軌排框架、軌排加固裝置和模板。4）澆筑過程中，專門設2名工人及時對已澆筑完成區域的軌排、扣件、軌枕進行清理。5）抹面過程中要特別注意框架軌排、鋼軌下方以及軌枕四周等特殊部位的混凝土收面控制，可以通過定制加長抹子對混凝土表面收面，保證混凝土抹面質量。6）振搗采用50振搗棒+30振搗棒，使用50振搗棒振搗完成后，使用30振搗棒密貼模板處再次進行振搗，既不會對模板造成振搗偏位，又對消除道床板側面氣泡有顯著效果。

道床板表面應平整、抹光，表面排水應暢通，不應積水。

混凝土達到初凝條件后（澆筑完成約7 h～8 h），先用土工布進行覆蓋，然后及時采用噴霧器進行灑水濕潤。由于此時軌排尚未拆除，鋪設的土工布無法緊貼道床板，軌枕四周、螺桿附近需要加強濕潤養護。

拆模后，采用“一布+一管+一膜”的方式進行養護。采用覆蓋塑料薄膜、土工布加水管養護裝置進行灑水養護，布設水管時，水管布設在土工布與塑料薄膜中間，曲線地段應設在高端側，確保混凝土表面充分濕潤為宜，養護時間不少于14天。

當道床板的混凝土強度達到5 MPa的條件后，方可拆除軌排及模板；拆除和轉移作業時，應避免對道床板邊角及周圍結構物造成損壞；軌排拆除時先旋升螺柱支腿1mm～2mm，然后松開軌道扣件；按順序拆除排架及舊模板；拆除模板、軌排后，須對軌枕、扣件、軌排等部位及時進行清理。著重清理鋼軌軌底，避免再次使用時因存在雜物對精調造成誤差；混凝土終凝過后，再松開全部扣件，使用龍門吊將排架吊運至清理區進行清理待用。

4 其他質量控制要點

4.1 軌枕布置

軌枕間距為必須控制的指標。一般軌枕間距應在600mm～650mm，且應當均勻布置，盡量減少軌枕間距突變的情況。無砟軌道施工質量主要體現在后期車輛運營的平順性和舒適度。如果軌枕間距發生突變，就會導致無砟軌道軌道的剛度整體不均勻，會降低高鐵運營時的舒適度。特別是當軌枕間距超過650 mm時，會對鋼軌產生額外的附加應力，導致相鄰兩根枕間的鋼軌位移增大，此時對高鐵運營的安全性、舒適性及平順性都會產生不利影響，存在安全隱患，應當嚴格控制。

4.2 軌排定位

CRTS雙塊式無砟軌道采用工具軌組裝軌排，精調后模擬軌道成形后狀態，澆筑混凝土形成軌道結構。由于施工時的周邊空氣溫度對無砟軌道框架軌排的影響較大，受熱脹冷縮的影響會產生額外的應力，引起較大的變形。因此施工時，須對無砟軌道框架軌排進行溫度監控，施工時須選擇環境溫度變化較小的時間段進行施工。同時需要對無砟軌道采取保溫措施。無砟軌道主體結構施工前，須先進行線外工藝性試驗施工，模擬同條件施工狀態，確定相關工藝參數，如松螺桿的時間等。在澆筑過程中應注意軌排、軌枕的監測，防止軌排或者個別軌枕發生橫向偏移。

4.3 混凝土質量控制

混凝土的配制必須嚴格按照“三低一高”的原則進行，即“低膠材、低用水量、低坍落度、高含氣量”，塌落度不大于140 mm。

按照“之”字形的澆筑方法進行混凝土施工，如圖4所示。這樣可以有效排出軌枕下方的空氣。在施工時須保證混凝土從軌枕一側經軌枕底部漫流至另一側，待混凝土從一側完全漫過下一個軌枕底部邊緣時，才能移動料槽澆筑下一格軌枕位置，可有效避免軌枕底部因存在氣泡而形成空洞。

圖4 道床板混凝土澆筑順序圖

混凝土施工時須進行兩遍振搗施工。如圖5所示，第一遍采用50mm振搗棒在各軌枕之間大孔隙位置進行振搗，在振搗時須保證與模板、軌枕間距；第二次再使用小型手持振搗棒振搗，振搗部位為每根軌枕的四周，這樣可以有效減少軌枕四角的八字裂紋。振搗點位布置如圖5所示。

圖5 道床板混凝土振搗點位布置圖（單位：mm）

4.4 混凝土抹面

底座板凹槽圓角抹面采用定制圓弧倒角抹子，可克服圓弧收面困難，防止開裂、提高工效，凹槽四邊采用陰陽角抹子，可有效控制凹槽線型平直，加工伸縮縫刮平尺，配合水平尺使用，可有效消除伸縮縫處相鄰板塊高差。在混凝土接近初凝的條件下進行抹面。施工后的道床板表面平整度須達到10 mm/3 m的要求，待混凝土強度達到設計強度的75%以后，才能進行下一步施工作業。道床板表面的收面壓光要達到“光”的效果，不僅是抹平，而且必須“光”，收面壓光工藝采用“三步六遍法”。第一步為提漿粗平，在混凝土入模后半小時內采用木抹子進行提漿、大致找平抹面二遍。第二步法為精平，在提漿粗平二遍后1h～2h，采用方鋼尺配合鋼（鐵）抹子進行精抹精平兩遍。第三步法為壓光，在精平兩遍后，混凝土初凝前（約6 h～7 h），采用方鋼尺配合鋼抹子進行壓光兩遍，保證道床板混凝土表面平整光滑。嚴格禁止采用灑水的方式進行收面，這樣會導致后期混凝土表面開裂，影響混凝土外觀及質量。

4.5 裂縫控制

無砟軌道混凝土裂縫是影響軌道結構耐久性和穩定性的關鍵因素之一，必須在施工過程中嚴格控制施工工藝、混凝土配合比和養護工藝等，尤其是橋上無砟軌道，由于受大風等因素的影響，極易出現混凝土裂縫，因此各項控制更要嚴格，尤其是養護一定要到位，盡量減少后期裂紋?？稍诮壴疾垆摻顣r增加防裂網，減少八字裂紋的產生。

5 結語

無砟軌道的精細程度，決定鋪軌后的精調工作量，也是經濟效益問題。無砟軌道每道工序必須認真、精細，不能修補，在最后精調時，配件更換率才能顯示無砟軌道的施工水平。過程嚴格質量控制，特別是裂紋控制，既是質量要求，既影響外觀質量也影響企業經濟效益問題。通過目前對福廈鐵路草洪塘特大橋350 km/h CRTS I 型雙塊式無砟軌道施工的總結，掌握質量控制要點，可保證無砟軌道施工質量，為后續施工提供寶貴經驗。