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CRTSIII型板式无砟轨道施工质量控制探讨

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月上作者：秦训松

[导读] CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国具有独立自主产权的无砟轨道结构。本文根据昌赣铁路CRTSIII型板式无砟轨道试验及施工实践，介绍桥梁段无砟轨道施工的底座板、轨道板铺设、自密实混凝土施工等工序质量控制手段、质量常见问题及处理方法。

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摘要：CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国具有独立自主产权的无砟轨道结构。本文根据昌赣铁路CRTSIII型板式无砟轨道试验及施工实践，介绍桥梁段无砟轨道施工的底座板、轨道板铺设、自密实混凝土施工等工序质量控制手段、质量常见问题及处理方法。
关键词：CRTSIII型板式无砟轨道；质量控制；常见问题；处理方法
1.工程概述
新建南昌至赣州铁路客运专线站前工程CGZQ-4标段位于江西省樟树、新干两个县市，起讫里程为DK100+672～DK137+562.71，标段全长34.819km，正线CRTSⅢ型板式无砟轨道工程全长69.638km（单线）。包含标段范围内轨道板运输（不含装车、含卸车）、铺设及其调试、精测网CPⅢ测设和精调。其中，线路直线段15.41km，曲线段19.41km，曲线段最大曲线半径12000m，最小半径7000m；下面就以昌赣铁路CGZQ-4标唐家特大桥为例对无砟轨道施工的底座板、轨道板铺设、自密实混凝土施工等工序质量控制手段、质量常见问题及处理方法进行分析。唐家特大桥（DK116+805.27～DK118+462.56）全长1657.2m（0#台～51#台），其中直线1655.1m，缓和曲线2.1m，曲线半径7000m、最大纵坡2‰，正线全长1657.2m。

        图1 CRTSIII板式无砟轨道结构示意图
        2.施工质量控制重点
        根据唐家特大桥桥梁段无砟轨道施工试验和实践，下面从施工主要工序环节介绍下质量控制的重点与注意事项。
        2.1梁面处理
        在底座板施工前，应确认底座范围表面平整度和高程，并将底座基面进行凿毛处理。凿毛纹路应整齐、清晰、均匀，露出新鲜石子面，凿毛范围不小于75%，凿毛后及时清理基面的浮渣、碎片、尘土等,并提前进行预湿，保湿2小时以上且无多余积水。打开梁表面预埋套筒封盖，以连接钢筋(Φ16mm)螺扣端拧入，拧入套筒内长度21mm，扭紧力矩不小于100N·m。当预埋套筒失效时，必须补植锚固钢筋，锚固钻孔直径20mm、深度200mm，经清孔、除尘后注入植筋胶，以连续旋转的方式植入一根直径16mm、长448mm的HRB400热轧带肋钢筋，钢筋植入深度200mm，抗拔力不小于65kN。
        2.2底座板施工
        底座板作为轨道结构的承力层，也是主要的传力层。因此底座施工时，应严格控制底座板表面高程，顶面高程应控制在(0，-10)mm，宽度控制在±10mm，尤其要高度重视底座板在曲线超高地段的标高。
        2.3土工布隔离层铺设
        土工布隔离层作为无砟轨道结构中轨道板与底座板间缓冲结构，既能缓冲轨道板的荷载，又能为后续轨道板的更换提供便利。因此，隔离层铺设时，两侧宽度必须比自密实混凝土宽5cm，铺设应平整，无褶皱、无破损、且土工布不得搭接或缝接，限位凹槽周围的弹性垫层要粘贴牢固，顶面必须与底座表面为同一平面，周边应避免翘起、空鼓、封口不严等缺陷。
        2.4自密实混凝土灌注
        自密实混凝土填充层是板式无砟轨道结构的核心，关系到轨道结构的稳定性、可靠性和耐久性，保障无砟轨道平顺性，影响高速铁路舒适性。因此，在自密实混凝土施工中，必须保证高度方向的均匀性，水平方向的一致性和接触界面的粘结性。
        3.无砟轨道常见问题分析及处理
        CRTSⅢ型板式无砟轨道由于其应用时间短，施工技术也在不断发展和完善中，目前，在已通车和在建的项目中，经常会出现各种常见问题，下面针对这些问题，结合昌赣项目试验和实践，对常见问题进行分析及处理方式做些探讨以供参考。
        3.1梁面植筋质量不易控制
        常见问题分析：钻孔难以清理干净，植筋胶未与孔壁充分接触，孔内植筋胶不饱满，植筋不能满足抗拔要求。
        处理方法：在吹风机上增加一根胶管，清孔时将胶管放入孔底，这样孔底粉尘可以完全清除，保证植筋效果；采用大直径钻头（20mm）进行钻孔，并先将钻孔内灌2/3的植筋胶，再旋转插入钢筋，在底座板施工前，对植入钢筋进行抗拔试验，抗拔力不小于65KN。
        3.2压紧装置预埋孔偏位
        常见问题分析：底座板侧面压紧装置预埋孔在内模采用扎丝绑扎后，由于浇筑、振捣混凝土容易松动，拆模后会出现偏位情况，因此需重新钻孔，增加后期工作量。
处理方法：在模板加工制作阶段，根据设计压紧装置位置提前在侧模开孔，并焊接预留孔穿管通道，确保定位准确的同时，避免漏浆。
        3.3底座板底易漏浆
        常见问题分析：由于梁面平整度偏差，导致底座模板与梁面之间存在间隙，施工时容易造成浆体外流导致混凝土粗骨料集中形成蜂窝。
        处理方法：在模板下方间隙中，当缝较大时，采用泡沫胶进行填缝，当缝较小时，采用石膏粉进行填缝，且在底座板模板拆除时及时进行凿除。
        3.4轨道板吊装孔位置崩裂
        常见问题分析：在精调过程中，轨道板支撑系统受力不均，某个支撑点受力过大，导致该位置轨道板吊装孔位置崩裂；精调爪螺栓未拧紧，导致精调爪与轨道板之间受力面积较小，造成轨道板吊装孔位置崩裂掉块。
        3.5轨道板上浮量偏大
        常见问题分析：在灌注轨道板时，由于在观察孔处设置了PVC管，灌注饱满后，多余混凝土会产生高差，增加混凝土的浮力，导致轨道板上浮量偏大。
        处理方法：通过试验确定工装合适的压杠扣压力，并在灌注孔处设置30cm高的三通，三通横向接头处采用实心六棱块模具收集，在自密实混凝土灌注饱满后，多余混凝土通过三通管流出，避免产生过大上浮力。
        3.6自密实混凝土侧面养护不到位
        常见问题分析：自密实混凝土在拆模后，以自吸塑料膜包裹养护，在后期自吸膜易脱落，导致养护不到位。
处理方法：自密实混凝土拆模后，在混凝土侧面喷养生液，然后用10cm宽胶带缠绕一圈保水养护，消除了自吸膜容易脱落的缺陷。
        3.7自密实混凝土离缝问题
        常见问题分析：雨后隔离层土工布吸水较多，在灌注时，使自密实混凝土产生离析现象，排浆口关闭过早，轨道板四角无骨料。
        处理方法：在轨道板粗铺后，及时采用防雨布覆盖已粗铺的轨道板，防止雨水进入板腔内；加强对操作人员培训力度，当排浆口处排出自密实混凝土骨料均匀分布时，才能关闭排浆口。
        3.8底座板凹槽及板面出现裂纹
        常见问题分析：从以往Ⅲ型板无砟轨道现场情况看，由于凹槽四角应力集中，且受拆除凹槽模板影响，部分限位凹槽沿四角向外有裂纹发展；底座板混凝土受温度、工艺等因素影响，局部也会出现细微裂纹。
        处理方法：为防止无砟轨道底座板限位凹槽四角表面裂纹，施工中在凹槽四角增设平放高强防裂钢丝网和四角竖插高强钢丝网。待浇筑至距混凝土顶1-2cm时，将平铺钢丝网（10cm×20cm）安装在已浇筑完的混凝土表面，在混凝土初凝前将竖插钢丝网（10cm×10cm）插入凹槽四角2cm处。优化底座板混凝土配合比设计并严格按照优化后配合比施工，并根据不同气温条件完善养护措施。
        3.9底座板模板加固限位打孔方式，对梁面造成一定的损伤
        处理方法：进一步优化底座板模板加固方式，直接利用梁面泄水孔加装限位槽钢，避免传统模板加固梁面打孔损伤梁面的问题。
        4.经验及建议
        4.1经验
        ⑴充分重视线外工艺性试验
        线外工艺性试验成果，是指导大规模现场施工的最有效的依据，必须通过工艺性试验，确定施工工艺、工装、各项技术参数。
        ⑵严格执行“四固一强”
        严格执行“四固一强”是保证自密实混凝土施工质量主要措施之一。
        4.2建议
        ⑴CPⅢ测设用有资质的专业化队伍；
        ⑵底座混凝土要专人收面，嵌缝施工专人负责；
        ⑶轨道板精调成立专业施工小组，固定施工人员；
        ⑷固定自密实混凝土灌注施工人员，重点控制封边模板及压紧装置安装、灌注、拆模；
        ⑸在确定原材料的情况下，备足粗细骨料。（可有效稳定混凝土性能，含水率波动较小）；⑹自密实混凝土原材料要有备选方案，（主要是外加剂选择2家）。
参考文献：
[1]史升亮.CRTSⅢ型板式无砟轨道结构技术研究[J].铁道建筑技术,2017(01):116-120.
[2]中国铁路总公司.高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件.中国铁道出版社，2013.
[3]焦国刚. 无砟轨道 CRTSIII 型板自密实外观质量控制[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(030):117.