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高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工研究张宇博

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张宇博

[导读] 摘要：CRTSⅢ型板式无砟轨道广泛应用于高速铁路建设领域，其应用效果容易受到混凝土施工质量的影响，因此有必要做好轨道板混凝土的合理浇筑工作。

        中铁二十三局集团第二工程有限公司黑龙江省齐齐哈尔市 161000
        摘要：CRTSⅢ型板式无砟轨道广泛应用于高速铁路建设领域，其应用效果容易受到混凝土施工质量的影响，因此有必要做好轨道板混凝土的合理浇筑工作。通过现场试验可以掌握自密实混凝土的工程性能，并根据施工质量要求确定合适的配合比，从而提出一套规范的应用工艺，有效提高混凝土施工质量，打造优质CRTSⅢ型无砟轨道。整个轨道可以形成复合结构，可以有效提高轨道质量。在设计理念上，轨道板刚度低于传统轨道，轨道弹性提高。基于此，本文对高速铁路无砟轨道自密实混凝土的施工进行了研究，以供参考。
        关键词：高速铁路；无砟轨道自密实；混凝土；施工研究
        引言
        随着高速铁路的发展，CRTSⅢ型板式无砟轨道是客运专线建设的一种新结构。无碴轨道施工技术因其稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强等优点，在越来越多的客运专线中得到广泛应用。CRTSⅢ型板式无砟轨道是在借鉴国外同类铁路工程的基础上，通过技术引进、优势吸收和创新研究不足的整体调整而形成的。因此，新型板式无砟轨道是我国具有自主完整知识产权的铁路建设技术。从该技术的外部条件来看，主要包括钢轨、弹性扣件、限位槽、混凝土支撑结构等。自密实浇筑质量是质量控制的关键环节。通过现场模拟试验和实际施工总结，形成了一套完善的施工工艺，对CRTSⅢ型轨道底板和自密实浇筑具有指导意义，具有明显的经济效益和社会效益。
        1 CRTSⅢ型板式无砟轨道
        CRTSⅢ型无砟轨道由钢轨、WJ-8型扣件、轨道板、自密实混凝土层、预设凹槽底座等组成。主要采用双向预应力轨道板，轨道板建立为单块；底座为钢筋混凝土结构，桥段每一轨道板有一个底座，平台和隧道段每2至4个轨道板有一个底座；轨道板和基座填充致密混凝土，形成带有轨道板的复合板结构和带有基座槽的约束结构；复合板与基座之间设置隔震层，槽周围设置弹性缓冲垫层，复合板可与基座分离。CRTSⅢ无轨板的应用线是北京申火车、杭州商业高铁、高铁等。其主要技术特点如下:(1)隧道段采用单元结构，具有良好的环境适应性，广泛应用于东北、西北、西南、华东、华南。印度尼西亚雅加达-万隆高速铁路已进入轨道板预制造阶段，俄罗斯莫斯科-喀山高速铁路也已设计和采用，证实了其良好的环境适应性。(2)轨道板和基座的布置应能有效释放温度应力，避免上部弧或断裂；位置约束结构采用固定轨道板下的凸柱和槽的方式，载荷能力强。(3)轨道板是在设计载荷作用下不会断裂的双向预应力结构，能够更好地保护下部结构；填充材料为实心型混凝土，无刷床体为钢筋混凝土；复合板和底座之间设有隔热层，以协调层之间的温度变形差异，减少层之间的裂缝；良好的结构可持续性。(4)轨道板是预制的，便于质量控制；现场浇筑混凝土量低，施工效率高。(5)复合板可与底座分离，修复效果较好。
        2自密实混凝土施工期间的注意事项
        (1)严格控制材料质量。自密实混凝土工程性能与各种原料质量密切相关，骨料的针状含量应符合要求，不能提前选用早强水泥，粉煤灰质量应

        符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596—2017中的F类I级要求(2)合理生产自密实混凝土。按特定比例精确称重材料，并充分混合以生产高性能自密实混凝土。沥青混合料应相对移动，但不应流动性过大，否则会对沥青混合料的质量产生不利影响，并可能被分层和绝缘。对注射板试验结果的分析表明，从不同施工段对密混凝土延伸的控制要求自密实混凝土的施工效果受温度影响较大，对温度敏感，主要考虑混凝土入口温度，夏季宜小于40c，最适宜30c，在这些条件下自密实混凝土的施工效果显着。此外，夏季注射时，必须选择较低的时段，例如夜间，因为夜间的租期损失较低，从而更好地保证执行质量。
        3高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工研究
        3.1工程概述
        新建某高速铁路ZPZQ-Ⅱ标段，起讫里程：DK230+789.63～DK275+695.83，线路长度44.906km。主要工程内容：内黄站站场路基1.550km、区间路基0.627km，桥梁2座共42.729km，框架中桥1座，框架小桥1座，框架涵4座，站场旅客通道1座。其中濮阳特大桥长15.842km、滑县特大桥长26.886km，正线铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道。标准轨道板的型号有P5600、P4856、P4925、P6500等4种，总板数为16414块，布板明细详如表1所示。

        3.2配制标准
        首先，应当结合无砟轨道的结构特征、运行条件和周围环境条件。配比应根据致密混凝土的运行性能、机械性能、耐久性和收缩性能合理确定。其次，在确定混合比时，应结合高速铁路的实际运行条件和周边条件，确定混合性能的实际控制指标，以及多次试验的消失率膨胀的时间损失值。最后，选择混合比后，现场进行技术灌溉板试验，根据灌溉板试验结果调整完成混合施工报告。第四，如果混凝土配制原料、施工环境温度等变化很大，必须重新审查组成报告。
        3.3轨道板铺设、粗定位
        每个轨道板应具有四个原始状态的支撑点，并合理地分布在轨道板周围。为实施本工程而选择的支点材料为长度为8.5厘米的钢管，确保4个支撑点能统一承受力，避免应力变形。安装微调手柄时，应将微调螺栓放在中心位置，满足设计要求后，应从支撑点拆下钢管。放置轨道板时，必须正确安装凸耳。为避免轨道板损坏，应使用土工布或橡胶垫贴合凸耳和轨道板之间的接触位置，并合理控制支撑点材料的加工高度，以避免影响粗糙轨道板的高度。安装微调手柄后，将对辅助点材料的加工高度进行约80mm的控制，抬起轨道板，取出支撑材料，确保轨道板的放置高度符合设计要求。在板的整个铺设过程中，板的升降高度应密切监测，偏差应小于1.0mm，否则应进行返工。
        3.4轨道板精调
        “精细”调整是在轨道板厚度的末端进行的，并且由于轨道板的涂层受到光源的强烈影响，因此通常选择“夜间”调整。(1)轨道板白天(强光)微调时，应在工作机库内进行。(2)压力杆微调完毕后，应进行二次检查，防止压力杆过紧造成偏差。
        3.5隔离层与弹性垫板施工
        当底板混凝土强度达到设计值的75%(由现场条件试验确定)时，可进行保温层，以确保底板因强度不足等原因断裂。其中，隔震层根据设计要求选择土工布，有效地完全隔离密封性底板，便于以后更换和维修处理，弹板在限界槽中的作用主要是对轨道板的隔震和位移进行细微的变化。(1)隔热层施工前，应清洗各种物品、毛刺等。在底座表面，确保隔热层涂层区域表面没有油渍、块状和灰浆颗粒。(2)使用墨水表弹出轨道板的轮廓和中心线，线条应清晰准确。隔热层放置在厚混凝土周围边缘的5厘米宽处。(3)根据放样轮廓的位置，土工布手动平整，单板下土工布不允许叠加。放置平整后，限制槽处的土工布沿轮廓边缘切割，切割后的土工布放置在槽内，弹性板和土工布用胶条粘贴，土工布平整，不得有鼓泡和分离。(4)铺设后及时进行复盖，避免暴露于阳光、雨水等。铺设后，用15d填充致密混凝土浇筑。
        3.6分项工程的质量验收
        CRTS型板式无砟轨道工程的分项工程质量验收，需要在检验批验收的基础上进行。在验收工作中，应该组织专门的监理工程师、施工单位的工程技术人员、分项或分部项目工程技术负责人员进行验收工作。验收过程中，也要有设计单位工作人员责技术咨询，业主单位也要派出专人参与。
        结束语
        总的来说，通过10年的大规模应用，我国深刻认识了CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式和双块式4种主型无砟轨道的技术特点，对不同基本无砟轨道结构的建设成本差异有了全面的认识，积累了很大的对于中国自主知识产权的CRTSⅢ型无砟轨道，尽管其总体性能有所改善，但经济仍需进一步完善，需要进行桥梁段轨道结构和排水方式、隧道段轨道结构、轨道板等优化研究在开展后续工作的同时，有必要进一步完善系统的技术经济，提高我国公路的国际竞争力。
        参考文献
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