淺談客運專線CRTSI型無砟軌道板預(yù)制江征律

1、淺談客運專線crts i型無砟軌道板預(yù)制橋隧工程有限公司滬寧城際鐵路軌道板廠 江政律 摘 要：crts型板綜合了較多的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，具有設(shè)計標準高、技術(shù)含量高、精度要求高、施工控制嚴的特點。本文主要介紹了滬寧城際鐵路軌道板的結(jié)構(gòu)型式和預(yù)制工藝，并對施工中容易出現(xiàn)的問題及防治措施作了簡要分析。關(guān)鍵詞：客運專線 crts i型無砟軌道板 預(yù)制1 概述滬寧城際鐵路全線長約300公里，設(shè)計時速300公里，采用crts型板式無砟軌道系統(tǒng)。滬寧城際鐵路站前vii標軌道板廠選址在蘇州工業(yè)園區(qū)，供板范圍dk247+298.55dk284+880和虹橋聯(lián)絡(luò)線hqxdk0+000hqxdk15+

2、800，總長53.382 km，軌道板總數(shù)量為21029塊，其中正線地段采用預(yù)應(yīng)力平板，虹橋聯(lián)絡(luò)線減速地段采用預(yù)應(yīng)力框架板。crts型板綜合了較多的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，具有設(shè)計標準高、技術(shù)含量高、精度要求高、施工控制嚴的特點，因而，在軌道板的預(yù)制過程中，需要齊全的工廠設(shè)備、制定周密的施工計劃、配備精通混凝土施工方法的管理人員和產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)控及檢驗人員，在技術(shù)管理上要求非常高。2 crts i型無砟軌道板結(jié)構(gòu)型式crts i型無砟軌道主要結(jié)構(gòu)包括混凝土底座和凸形擋臺、水泥乳化瀝青砂漿、軌道板、充填式墊板、扣件和鋼軌。其結(jié)構(gòu)形式見下圖：60kg鋼軌 凸形擋臺底座混凝土扣件 軌道板 ca砂

3、漿 3 crts i型軌道板預(yù)制工藝軌道板應(yīng)工廠化生產(chǎn)，板廠建設(shè)本著“經(jīng)濟實用、相對獨立、便于管理、方便施工、安全環(huán)?！钡脑瓌t進行科學(xué)合理的規(guī)劃布置，同時按照“工廠化生產(chǎn)、流水線施工、標準化作業(yè)”的高標準進行建設(shè)。板廠布置應(yīng)緊湊合理，布局不僅要按制板施工流程進行設(shè)計，還要兼顧移板設(shè)備的安裝和線路走向。根據(jù)crts i型板軌道板生產(chǎn)需要，板廠應(yīng)設(shè)置軌道板生產(chǎn)區(qū)、軌道板存放區(qū)、辦公生活區(qū)、混凝土拌和站、試驗區(qū)等，各區(qū)域緊密連接，廠內(nèi)道路貫通，運輸方便，減少二次倒運。軌道板生產(chǎn)區(qū)從鋼筋加工、軌道板混凝土澆筑及蒸汽養(yǎng)護、軌道板脫模、預(yù)應(yīng)力鋼棒張拉及封錨、水養(yǎng)及軌道成品板的轉(zhuǎn)移等均為流水作業(yè)，方便施工；

4、各種物流組織及成品板的存放等科學(xué)設(shè)計、合理布局，以滿足施工要求；油庫、配電室等危險區(qū)遠離其他區(qū)域，減少安全事故隱患；辦公、生活、生產(chǎn)相互獨立互不干擾；板廠四周與外界圍墻相隔，安全獨立。3.1軌道板預(yù)制工藝流程軌道板預(yù)制工藝流程如下圖：軌道板預(yù)制工藝流程圖施工準備及原材料檢驗合格出廠檢驗?zāi)Ｐ蜋z測修整、涂刷脫模劑預(yù)埋件安裝鋼筋加工鋼筋環(huán)氧涂層修補否模型和預(yù)埋件檢驗鋼筋骨架胎具成型鋼筋骨架入模是合模并安裝預(yù)應(yīng)力鋼棒鋼筋骨架安裝檢驗骨架絕緣性檢測否混凝土配料、拌和混凝土運輸是混凝土澆筑混凝土蒸汽養(yǎng)護混凝土表面溫度與環(huán)境溫差15否同條件養(yǎng)護試件降溫到規(guī)定值混凝土脫模翻轉(zhuǎn)并進行外形、外觀檢查抗壓強度到規(guī)定

5、值抗壓強度到規(guī)定值軌道板張拉錨穴鑿毛、涂界面劑錨穴封錨5水中養(yǎng)護不少于3天出廠檢存放（灑水養(yǎng)護）：表示重點工序 ：表示關(guān)鍵工序3.2模板設(shè)計與制作模板應(yīng)由有資質(zhì)的廠家進行研發(fā)和制作，并定做專用檢測工具；軌道板模型應(yīng)具有足夠的強度和剛度；模板應(yīng)能保證軌道板各部形狀、尺寸及預(yù)埋件的準確位置；模板的制造容許公差不得超過軌道板成品容許公差的1/2；模板應(yīng)實行日常檢查和定期檢查，檢查結(jié)果應(yīng)記錄在模型檢查表中。日常檢查應(yīng)在每天作業(yè)前進行，內(nèi)容包括：外觀、平面度。定期檢查每月進行一次，內(nèi)容包括：長度、寬度、厚度和平整度。3.3鋼筋加工及制作鋼筋的堆放場地宜硬化處理、應(yīng)平整、干燥，避免銹蝕或油污；鋼筋進場后應(yīng)

6、檢查鋼筋表面潔凈、損傷、油漬、銹蝕等狀態(tài)，并檢查鋼筋原材料試驗報告及產(chǎn)品質(zhì)量證明書；各類鋼筋擺放應(yīng)做到分類堆放,標識清楚,易于識別，明確檢驗狀態(tài)，不產(chǎn)生混淆。鋼筋骨架應(yīng)在專用臺架上進行制作，臺架每月檢查一次。按照產(chǎn)品圖紙要求的鋼筋間距、數(shù)量在鋼筋臺架臺方木條上刻出小槽；在四周的各一端側(cè)設(shè)置鋼筋齊對定位基準板；對于有特殊要求的鋼筋應(yīng)做專用的定位基準板。鋼筋骨架在胎具上綁扎 軌道板鋼筋綁扎要點如下：1）箍筋與主筋垂直，交點逐點綁扎。箍筋與底板筋交點可采用梅花型跳綁。箍筋彎折處與架立筋交點逐點綁扎。箍筋接頭疊合處逐點綁扎。2）綁扣形式以不易松脫為準，綁點如有松脫，應(yīng)緊扣或重綁。3）墊塊應(yīng)呈梅花形交錯

7、布置，設(shè)置數(shù)量為每平方米2-4塊，鋼筋骨架易變形處可適當(dāng)增加墊塊數(shù)量。4）綁扣的形式應(yīng)成“八”字交替綁扎，不得順風(fēng)綁扎。軌道板鋼筋綁扎尺寸偏差應(yīng)符合表1要求： 混凝土軌道板內(nèi)鋼筋位置允許偏差 表1序號項目要求檢查方法1預(yù)應(yīng)力鋼筋±1mm鋼直尺測2非預(yù)應(yīng)力鋼筋±5mm鋼直尺測3箍筋間距±10mm鋼直尺測4鋼筋保護層+5量塑料墊塊 加工好的成品鋼筋分層存放在成品鋼筋存放區(qū)，最多9層，每層間用方木支墊并保證上下墊木對齊。搬運鋼筋骨架時，采用4點吊具小心搬運。3.4模板安裝模板使用前必須清除灰渣和污物，尤其在錨穴成孔器處，預(yù)埋件位置和模板結(jié)合部，清掃干凈。清理應(yīng)使用專用鏟

8、具進行，嚴禁錘擊和硬物直接敲打，以免造成凹坑、局部變形和毛刺。底模模面必須用毛巾或拖布用力擦拭干凈表面的污跡，表面呈鏡亮。扣件預(yù)埋套管定位孔內(nèi)的清理，必須用棉紗或毛巾逐個擦拭干凈。在模板表面均勻涂刷隔離劑，尤其注意錨穴成孔器處，預(yù)埋件位置和模板結(jié)合部隔離劑的涂刷應(yīng)到位。骨架放入模板時，應(yīng)注意避開絕緣預(yù)埋套管和錨穴位置。若鋼筋骨架影響預(yù)埋件位置和預(yù)應(yīng)力鋼筋位置，可適當(dāng)移動普通鋼筋位置并固定。安裝預(yù)應(yīng)力鋼棒前必須檢查包裹層是否完好，對于微小損壞的地方，可采用塑料膠帶封裹。嚴禁采用包裹層損壞嚴重的預(yù)應(yīng)力鋼棒。將預(yù)應(yīng)力鋼棒從預(yù)留孔內(nèi)穿入，調(diào)整鋼棒外露量兩側(cè)基本保持一致。先用手擰緊固定螺栓至無法旋轉(zhuǎn)，接

9、著采用專門扳手旋轉(zhuǎn)一圈，一般預(yù)緊力控制為1t。3.5混凝土澆筑及養(yǎng)護混凝土澆筑前的檢查準備工作：1）灌注前要檢查塑料套管、錨墊板、起吊螺母等預(yù)埋件是否全部安放齊全牢固和準確（所有預(yù)埋件必須與固定位置的鋼模表面密貼，不允許有縫隙存在），同時檢查箍筋、螺旋筋、安放是否正確。2）檢查振動器是否完好，及時更換損壞的振動器。振動器連接線是否符合要求已經(jīng)接好。3） 混凝土澆筑前，應(yīng)確認鋼筋及預(yù)埋件的位置和間距，同時用 500v兆歐表測量確認鋼筋骨架的絕緣性能，絕緣電阻應(yīng)不小于 2m； 4）檢查人員簽字認可后方可進入下道工序?；炷琳駬v方式采用側(cè)向高頻振動的振搗方式?；炷敛剂戏绞讲扇』炷翉哪Ｐ鸵欢讼蛄硪?/p>

10、端延伸的辦法“e”形布料?；炷翝仓謨蓪舆B續(xù)進行，布料均勻，第一層澆筑至鋼筋骨架頂面，然后啟動振搗器振振搗3分鐘左右，再將剩余的料布滿，開啟振搗器再振搗3分鐘左右，期間可加減混凝土量，確保軌道板厚度符合要求?；炷凉嘧⒉剂蠒r，下料人員應(yīng)注意控制混凝土料斗的擺動和的前后移動速度，以確保下灰均勻，并保證安全。下灰量要適度，以振動后混凝土平齊鋼模頂面為準。振動后用抹子抹平混凝土表面，注意填邊填角。表面抹平但不進行壓光處理，終凝前嚴禁踩踏。收完面后，將側(cè)模、端模邊上等處的混凝土刮干凈或者用棉紗擦拭干凈。 每次澆筑震動過程中，必須檢查預(yù)埋套管定位螺栓等螺栓是否松動、脫落和鋼棒是否松脫?；炷聊婧?，在

11、混凝土初凝前及時拉毛，覆蓋篷布進行蒸汽養(yǎng)護?；炷琳羝B(yǎng)護采用自動控溫裝置，并自動記錄溫度。蒸汽養(yǎng)護分為靜置、升溫、恒溫、降溫四個階段?；炷翝仓笤?oc-30oc的環(huán)境中靜置3h以上方可升溫，升溫速度不應(yīng)大于15och；恒溫時蒸汽溫度不宜超過45oc，板內(nèi)芯部混凝土溫度不應(yīng)超過55oc（我板廠通過在混凝土內(nèi)埋設(shè)芯部溫度測試器，數(shù)據(jù)顯示板內(nèi)芯部混凝土溫度一般比蒸汽最高溫度高8oc-10oc），最高溫度的持續(xù)時間在6 h以內(nèi)；降溫速度不應(yīng)大于15och，脫模時，軌道板表面與環(huán)境溫差不應(yīng)大于15oc。3.6軌道板脫模及成品檢查軌道板脫模要在確認隨軌道板進行同條件養(yǎng)護試件的混凝土抗壓強度達到40

12、mpa后方可進行(在我板廠脫模時間約為13h-15h)。軌道板脫模應(yīng)利用其預(yù)埋的起吊套管，在確認預(yù)埋件與模板的固定裝置脫離后，利用四個千斤頂同步緩慢的將軌道板頂起，待絕緣套管完全脫離軌道板后再用10t桁吊水平緩慢起吊軌道板至成品檢查區(qū)翻轉(zhuǎn)檢查?；炷淋壍腊宸D(zhuǎn)后，應(yīng)立即對軌道板進行檢查，檢查項目按“軌道板外形尺寸及外觀檢查記錄表”進行，并現(xiàn)場填寫檢查記錄表。軌道板外形尺寸偏差和外觀質(zhì)量應(yīng)符合表2的規(guī)定： 軌道板外形尺寸和外觀質(zhì)量要求 表2序號檢 查 項 目允許偏差（mm）每批檢查數(shù)量(出廠檢驗)1長度±3.010塊2寬度±3.010塊3厚度+3.00全檢4預(yù)埋套管中心位置距

13、板中心線±1.0全檢保持軌距的兩套管中心距±1.5全檢保持同一鐵墊板位置的兩相鄰套管中心距±1.0全檢歪斜（距頂面120mm處偏離中心線距離）2.0全檢凸起高度0-0.5全檢5標記線（板中心線）位置±1.010塊6板頂面平整度軌道板四角的承軌面水平±1.0全檢單側(cè)承軌面中央翹曲量3.0全檢7板底面平整度普通型軌道板5.0/m10塊減振型軌道板2.0/m全檢8其他預(yù)埋件位置及垂直歪斜±3.0全檢9半圓形缺口直徑±3.010塊10肉眼可見裂紋(預(yù)應(yīng)力軌道板)不允許全檢11承軌部位表面缺陷（氣孔、粘皮、麻面等）長度20、深度5全檢

14、12錨穴部位表面缺陷（裂紋、脫層、起殼等）不允許全檢13其他部位表面缺陷（氣孔、粘皮、麻面等）長度80、深度8全檢14軌道板四周棱角破損和掉角長度50全檢15預(yù)埋套管內(nèi)混凝土淤塊不允許全檢16減振型軌道板板底墊層的翹起不允許全檢17軌道板側(cè)面漏筋不允許全檢成品板檢查合格后，沿板的縱向分別彈上板中心、兩側(cè)鋼軌的中心墨線，軌道板兩側(cè)面刻上軌道板編號及澆筑日期；預(yù)埋套管孔用橡皮蓋或?qū)捘z帶對預(yù)埋件孔口進行封堵，防止雜物進入。3.7軌道板張拉及封錨混凝土強度和彈性模量達到設(shè)計值的80%，方可施加預(yù)應(yīng)力；張拉用千斤頂在使用前應(yīng)與油壓表配套標定，千斤頂?shù)男Ｕ禂?shù)不得大于1.05。千斤頂標定的有效期不得超過一

15、個月或張拉300塊板，油壓表不得超過一周；預(yù)施應(yīng)力值應(yīng)采用雙控，以油壓表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長值作校核。實際伸長值與設(shè)計伸長值的差值不得超出1mm，實測伸長值宜以10張拉力作為測量的初始點；軌道板縱、橫預(yù)應(yīng)力筋單根控制張拉力分別為：122kn、127kn；張拉順序：預(yù)應(yīng)力鋼棒張拉順序為先橫向后縱向：橫向預(yù)應(yīng)力鋼棒為單端張拉，縱向預(yù)應(yīng)力鋼棒為雙向張拉。如下圖： 軌道板張拉完成后，應(yīng)在板側(cè)面標識“張拉完成”標記。封錨砂漿采用強制式攪拌機拌制，攪拌機轉(zhuǎn)速不宜小于180r/min；封錨砂漿填壓前，應(yīng)對錨穴孔內(nèi)表面混凝土進行鑿毛處理：橫向圓孔內(nèi)不得少于8道，深度不小于2mm；縱向橢圓孔上下不得鑿毛、防

16、止砼薄弱處開裂，兩側(cè)不少于10道，深度不小于2mm。將錨穴內(nèi)的混凝土碎屑及殘渣清理干凈，均勻噴涂能夠提高粘結(jié)強度的界面劑。 縱向錨穴處鑿毛 橫向錨穴處鑿毛砂漿封錨分層填筑（第一層填筑至錨固螺母頂面、第二層填筑至鋼棒頂面、第三層填筑完成），并用機械搗固密實，不能有空洞和不密實現(xiàn)象。封錨砂漿填壓完畢后應(yīng)立即在砂漿表面噴涂養(yǎng)護劑。軌道板錨穴封錨質(zhì)量標準及檢驗方法應(yīng)符合下表的規(guī)定：封錨工程質(zhì)量標準和檢驗方法序號項 目質(zhì)量標準檢查方法1鑿毛深度2mm尺量2鑿毛條數(shù)(橫向、縱向)8條、10條目測3振搗力3kg測量計4振搗次數(shù)3次目測5每次振搗時間20s計時6表面平整度-4，0mm深度游標卡尺 錨穴封錨 錨

17、穴封錨后噴涂養(yǎng)護劑軌道板封錨結(jié)束后，待砂漿有一定的強度（一般靜止時間不宜小于2h養(yǎng)護劑應(yīng)不再流動，并根據(jù)封錨砂漿凝結(jié)情況適當(dāng)延長靜置時間）放置水養(yǎng)池中水養(yǎng)3天，養(yǎng)護的水溫應(yīng)不低于5oc，水養(yǎng)池中的水應(yīng)保證浸沒整塊軌道板。三天后吊出水養(yǎng)池，進行出板。3.8軌道板存放、運輸軌道板存放場地應(yīng)堅固平整，存放基礎(chǔ)應(yīng)進行受力計算，不允許地基產(chǎn)生不均勻沉降；軌道板的存放以垂直立放為原則，并采取防傾倒措施，相鄰軌道板用木塊或橡膠墊塊隔離。4 施工中易出現(xiàn)的問題及防治措施4.1縱向錨穴位處容易開裂原因分析：混凝土升溫、降溫速率沒控制好，存在溫度驟升、驟降現(xiàn)象，再加上縱向錨穴位處混凝土設(shè)計非常薄（厚度僅2.5cm

18、），軌道板在混凝土最薄弱部位因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。防治措施：在前期試驗板時發(fā)現(xiàn)這一情況后，我們立即對蒸汽出口進行了改進，由正上方對模板吹氣改為回字形噴氣管道水平吹氣，以達到蒸養(yǎng)室內(nèi)整體平穩(wěn)升溫，防治混凝土瞬間升溫過快的弊?。涣硗?，由于自動溫控系統(tǒng)控制不了降溫，養(yǎng)護篷布封蓋時養(yǎng)護棚內(nèi)密封性良好溫度下降很慢，而試驗板期間（3月份）環(huán)境溫度比較低，降溫結(jié)束后猛一掀掉養(yǎng)護蓬布，導(dǎo)致混凝土溫度驟降，我們的改進辦法是降溫一段時間后將養(yǎng)護篷布兩對角掀開（掀開程度視蒸養(yǎng)溫度與環(huán)境溫度溫差而定），以達到緩慢降溫的目的。4.2混凝土表面起皮原因分析：混凝土坍落度過大，經(jīng)振搗后，混凝土表面稀漿層過多，表面稀漿層還未完全初凝便開始升溫蒸養(yǎng)，導(dǎo)致表面稀漿層混凝土脫離而產(chǎn)生起皮現(xiàn)象。防治措施：混凝土原材料應(yīng)嚴格按照施工配合比要求進行稱量，材料計量誤差應(yīng)符合規(guī)范要求，混凝土坍落度控制在理論坍落度范圍之內(nèi)；另外，適當(dāng)延長混凝土靜置時間，待混凝土表面完全初凝后再開始進行蒸養(yǎng)。4.3成品軌道板容易缺邊、掉角原因分析：軌道板在翻轉(zhuǎn)、吊運時，由于桁吊或龍門吊操作不當(dāng)，造成軌道板單點猛一受力而缺邊、掉角。防治措施：加強對桁吊或龍門吊操作人員的培訓(xùn)，提高其操作水平和責(zé)任心；另外，在軌道板翻轉(zhuǎn)時，