中铁十局集团第三建设有限公司合肥230601
摘要：介绍了CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土施工工艺、施工操作要点、技术特点、质量要求、混凝土生产、运输、灌注和养护。通过对主要工序工艺进行严格把控和现场优化组织管理，大大提高了桥梁段自密实混凝土的灌注质量和施工进度。
关键词：CRTSⅢ板式无砟轨道；自密实混凝土；施工技术
引言：
目前，中国铁路轨道体系（英文简称CRTS）分有砟、无砟两大类，而无砟轨道中又分板式、双块式两大类型无砟轨道。板式无砟轨道：又分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，全称为：CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道。特点是先预制板，后整体安装。双块式无砟轨道：Ⅰ、Ⅱ型，全称为：CRTSⅠ型双块式无砟轨道、CRTSⅡ型双块式无砟轨道。特点是先预制轨枕，后现浇安装层。CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国铁路工程技术人员借鉴国外成熟经验，通过引进，消化、吸收和创新，研发而成的具有我国自主知识产权的新型无砟轨道技术，自密实混凝土是CRTSⅢ板式无砟轨道的核心技术。
1.工程概况
中铁十局集团第三建设有限公司新建郑州至周口至阜阳铁路站前工程Ⅱ标，位于安徽省阜阳市颍州区西湖镇，阜阳制梁场负责施工临阜特大桥无砟轨道自密实混凝土施工，管段线路起讫里程DK246+023.4～DK277+314.91（225#～1187#阜方台），共962跨，正线长度为31.292km，共计11516块CRTSⅢ型轨道板，标准轨道板型号包括P5600、P4925、P4856、P4925B四种。其中P5600型轨道板7394块，P4925型轨道板3690块，P4856型轨道板424块，P4925B型轨道板8块。采用CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计形式。CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层、底座等部分组成。底座为钢筋混凝土结构，混凝土强度为C40混凝土，采用单元结构，底座宽度为2900mm，直线地段底座厚度为200mm（含4mm厚土工布），曲线地段根据具体超高确定。自密实混凝土层为单元结构，长度和宽度同轨道板，厚90mm；采用强度等级C40的自密实混凝土；轨道板为带挡肩双向先张预应力板混凝土结构，混凝土强度等级为C60，轨道板宽度2500mm，厚度200mm。
2.CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土施工技术要点
2.1自密实混凝土的优点
（1）自密实混凝土与预制轨道板成为复合结构，并采用凹凸限位结构，最大限度地减少高分子材料的使用，耐久性进一步提高。
（2）从目前CRTSⅠ型、Ⅱ型板式无砟轨道来看，砂浆层为结构的薄弱环节。相对而言，自密实混凝土较易控制施工质量。同时通过轨道板下设门型钢筋，将轨道板与自密实混凝土浇筑为一体，结构整体性增强，有效提高轨道结构的耐久性。
（3）自密实混凝土由于不需要进行振捣，可节省大量的人力电力，减少小型机械设备的投入，提高施工效率。同时改善了工作环境，减少了振捣产生噪声给作业人员带来的危害。
（4）避免振捣过程中，对模板造成冲击，解决了模板冲击产生的位移问题，提高了轨道板精度。
2.2自密实混凝线下揭板试验及配合比选定
自密实混凝土是CRTSⅢ型板式无砟轨道的核心技术，正式上线灌注之前，必须要进行线下揭板试验。线下揭板试验是保证上线施工的关键工艺试验，试验主要目的是确定自密实混凝土施工配合比和拌制工艺参数，确定自密实混凝土施工工艺和模板工装，培训锻炼关键岗位技术人员，掌握各工序的施工方法，确保工程质量，确定轨道板在灌注前后的位移参数，保证灌注的精度满足铺轨要求。
自密实配合比要采用绝对体积法进行设计和计算，按UI范要求胶凝材料用量不大于580kg/m3，用水量不大于180kg/m3，单位体积浆体总量不大于0.4m3，为改善混凝土施工性能，要掺入粉煤灰、矿粉或其他矿物掺合料，并加入膨胀剂、减水剂、引气剂、年度改性材料等外加剂。
自密实混凝土拌合物性能要求
2.3自密实混凝土施工流程
CRTSⅢ板式无砟轨道在完成CPⅢ沉降评估、底座板粗铺放样、隔离层及弹性垫层施工后开始自密实混凝土施工。
自密实混凝土施工工艺流程
2.4自密实混凝土钢筋网片制作及安装
自密实混凝土层钢筋采用直径12mmHRB600H级冷轧带肋钢筋网片，凹槽内采用直径12mmHRB600H级冷轧带肋钢筋集中加工成型，预先制作成钢筋笼现场安装。灌浆孔和观察孔采用直径6mmHRB600H级冷轧带肋钢筋集中加工成“S”型钢筋。钢筋网片集中加工标准化，精度高，满足验标要求。钢筋网片运输到施工现场吊装上桥铺设，纵向钢筋N3在轨道板铺设前通过绝缘卡固定在门型钢筋内侧，钢筋网片就位时应依据放样的轨道板边线控制其纵向和横向边沿。凹槽钢筋与自密实混凝土层钢筋网片通过绑扎形成整体，能保证良好的力学性能。钢筋安装及绑扎过程中不得损坏及污染隔离层土工布。为保证自密实混凝土层保护层厚度满足要求，在钢筋网片上下层均设置混凝土垫块且不少于4个/m3。
2.5轨道板的固定及防侧移装置安装
为保证在灌注自密实混凝土时轨道板不上浮位移，需对轨道板进行压紧限位。压杠采用[14a槽钢整体门型扣压钢架，门架上横梁通过压紧固定螺栓与底座板侧面预留孔内的钢筋连接固定安装，P5600型轨道板设5道压杠，其余板型设4道压杠，横梁安装时应避开观察孔及灌注孔。压紧固定螺栓用扭矩扳手控制作用力大小，根据线外工艺性试验结果，扣压力控制在60N•m，曲线段外侧扣压力65N•m，内侧扣压力60N•m。曲线超高段为防止轨道板侧移，在两侧设置防侧移装置，且不少于三道。端模采用X型加固件及木楔固定，安装时应保证各支架受力均匀。
2.6轨道板精调
精调作业前对轨道板再次检查粗铺精度，对明显偏差的轨道板，先调整到一定精度范围内，再进行测量调整。调整原则为：先调平面位置，再调轨道板高程。精调测量采用全站仪自由设站，每站使用的CPⅢ控制点不应少于4对，测量仪器架设高度不宜大于100cm，且每站工作范围为30m以内，更换测站时相邻测站重叠观测的CPⅢ控制点不应少于2对。全站仪测设原则上“架四调三”，两个测量段落相向合龙时，最后约100m范围内应兼顾搭接控制，确保线形平顺。轨道板调整完毕、误差满足要求后，及时存储测量数据。精调标架1#、2#、5#、6#为需测板，3#、4#为搭接板，且所有标架的可活动支腿统一在外侧，标架统一在轨道板第二个承轨台上。
轨道板精调控制允许偏差
2.7自密实混凝土模板安装
自密实混凝土封边模板采用定制钢模板，模板高14cm，高于轨道板板底5cm，模板排气孔设置在轨道板四角。模板安装前必须检查板腔内是否有杂物、积水等。为改善封边模板的透气性，模板内侧粘贴一层透气模板布并涂刷脱模剂。透气布使用3-4次后必须更换。
2.8自密实混凝土灌注
2.8.1灌注前准备
自密实混凝土灌注前技术人员应检查隔离层土工布是否褶皱，钢筋网片是否平顺、板腔厚度、板下是否有垃圾杂物，同时对轨道板安装质量、模板密封情况、排浆孔情况和轨道板扣压装置及防侧移固定装置进行复检，确认符合要求后，方可进行灌注施工；灌注前对板腔进行预湿，但不得有积水，雨天不得露天灌注自密实混凝土。做好记录，确认无误后方可进行灌注。混凝土入模温度宜控制在5℃～30℃；自密实混凝土灌注时模板、钢筋及附近局部温度不应超过35℃，模腔内平均温度不得低于5℃；自密实混凝土从搅拌开始到灌注结束的持续时间不宜超过2h。
2.8.2自密实混凝土灌注
自密实混凝土灌注前对板腔进行预湿，但不得有积水。灌注前试验室应现场检测混凝土坍落度扩展度、扩展时间T500、含气量及入模温度等，并填写试验记录。
自密实混凝土输送车到达灌注现场时，应使罐车高速旋转20～30S再卸料至中转料仓中。中转料仓（2m³容积）由75t吊车提升至灌注平台上，然后采用灌注料仓（0.1m³容积）灌注。自密实混凝土应一次灌注完成，自密实混凝土从轨道板中心孔灌注。自密实混凝土灌注速度不宜过快，保证下料的连续性和混凝土拌合物在轨道板下的连续流动。避免带入空气，当四角排气孔排出的混凝土骨料均匀时时方可关闭灌料斗阀门，停止灌注。自密实混凝土灌注结束后，3h内不得移除轨道板上灌浆孔和观察孔处的硬质保压防溢管；在混凝土初凝后终凝前，在灌浆孔和观察孔内插入直径Φ6mmHRB600H级冷轧带肋钢筋加工的“S”型钢筋，然后表面的混凝土利用圆形碗盖定型，定型后应比轨道板高出5～10mm且保证不积水。
2.8.3拆模及养护
（1）自密实混凝土灌注完成后应及时养护，带模养护时间不得少于3d。
（2）自密实混凝土终凝后方可拆除压紧装置和防侧移固定装置，自密实混凝土强度到达10MPa后方可拆除四周模板。
（3）拆模按立模顺序逆向进行，不得损伤轨道板四周混凝土，当模板与自密实混凝土脱离后，方可拆卸、吊运模板。
（4）拆模后，使用切刀对隔离层土工布进行切除，使其四边与自密实混凝土侧面齐平，且不得损伤底座板混凝土。
（5）拆模后，必须立即涂刷养护剂并包裹水能量薄膜进行养护，轨道板观察孔、灌浆孔养护采用蓄水养护，自密实混凝土保湿养护时间不得少于14天。自密实混凝土强度达到100%设计强度后，轨道板方可承受全部设计荷载。
3.自密实混凝土施工质量保证措施
加强过程质量控制，严格控制原材料检验、自密实混凝土搅拌运输和养护工作，严格控制混凝土拆模强度和时间。
认真做好施工原始记录和灌注完成后的轨道板自检复测记录。
灌注自密实混凝土前，确认轨道板位置满足要求，检查轨道板四周模板的密封和排气孔的设置情况，确保模板底边及竖向接缝不漏浆，检查精调爪、压杠、防侧移等装置的有效状态，确保装置牢固可靠。
在相对湿度较小、风速较大的环境下灌注自密实混凝土混凝土时，应当采取挡风、防风措施，防止自密实混凝土失水过快。
4.总结
通过工艺性试验优化自密实混凝土配合比及确定性能参数，以及整个施工过程中的有效控制，灌注完成后轨道板没有发生上浮及侧移，灌注密实，达到了预期效果。通过对主要工序、工艺进行严格把控和现场组织优化管理，培养和锻炼了相关的专业技术人员和专业队伍，为以后的无砟轨道自密实混凝土施工积累了宝贵经验，极具推广价值。
参考文献：
[1]《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）；
[2]《高速铁路轨道工程施工技术规程》（Q/CR9605-2017）；
[3]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；
[4]《铁路混凝土》（TB/T3275-2011）；
[5]《铁路混凝土工程施工技术规程》（Q/CR9207-2017）；
[6]《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）；
[7]《高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土》（Q/CR596-2017）。
作者简介：
张永（198508），男，本科，安徽合肥，工程师，从事技术工作。