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摘要：无砟轨道工程是高速铁路施工关键技术，而底座板/支承层作为无砟轨道板的承载基础，其是施工质量控制的重要环节。为保证底座/支承层混凝土质量，选择科学合理的施工工艺及优良的施工机具配备是关键。本文即结合具体工程案例详细阐述了高速铁路板式无砟轨道基础配套机具选型设计与应用的相关要点。
关键词：高速铁路；无砟轨道；配套机具；底座板；支承层
一、工程概况
某客运专线包含无砟轨道施工内容主要分为四部分：隧道内CRTSⅡ型轨道板铺装、路基段CRTSⅡ型轨道板铺装、道岔铺装、双块式无砟轨道铺设。其中路基段39822m，桥梁段54239.7m，隧道1504m。针对底座板/支承层混凝土结构宽度、厚度不同，材料不一，且表面平整度质量要求高的特点，必须研究相应的施工方法和配套施工机具以满足其需要。
二、对基础配套机具的要求及比选
（一）要求
混凝土施工配套机具设备中主要有混凝土生产及运输系统、模板及支承体系、混凝土振捣系统、混凝土养护系统等，其中混凝土生产、运输及浇筑采用常规设备可以满足需要，而其中的模板设计、加工，支承体系选择及振捣整平系统是底座板/支承层混凝土施工的重点研究对象，对模板及振捣梁系统提出如下功能需求。
1、模板系统、施工机具实现通用化。做到路基、桥梁和隧道底座/支承层模板通用，实现最大功能化、标准化工艺。因此要求满足：配套机具设备能够适应不同的单幅底座/支承层的宽度，路基、隧道支承层为梯形断面顶面标准宽度 2.95m、底面宽度 3.25 m，桥梁底座板为矩形，标准宽度为 2.95 m；高度可调，满足桥梁不同曲线半径底混凝土座板不同的需要，18～58cm；同时也便于满足施工误差造成厚度尺寸偏差的微调功能。
2、满足双线双幅并进同时施工和单线单幅推进的不同需求，以适应不同地段施工需要。满足低塑性混凝土和普通混凝土的不同施工条件下通用。路基、隧道采用低塑性混凝土，桥梁采用 C30 混凝土。
3、尽可能采用机械化作业，实现标准化流程，有效控制施工质量。模板系统做到满足自动整平系统行走，尽量使得底座板结构尺寸一次成型。
（二）方案比选
1、底座板/支承层模板比选
（1）可调高模板
下层采用钢模，上层采取横梁 +薄铁皮调节。将上层调高节模板改为铁皮，背侧设置为活动支承架，适应不同厚度的底座混凝土需要，并采用吸铁石将铁皮吸附于支承架上，缩小了错台，只是在接缝处形成一道混凝土施工接缝，或因漏浆形成一道砂线，外观质量不雅。
（2）高模低筑，模板上弹线，机械振捣，人工找平
深入研究整平振捣系统，模板按最大厚度设置，由整平系统能够自由伸入模板，统一做成 60 cm 高模板，适应各种条件，采用在模板上弹线，机械振捣，由于模板较高，整平机走在模板上无法伸入模板下进行整平，采用人工找平；缺点是：机械化程度低，整平效果不理想，施工进度慢，质量受控于人工因素多。
2、振捣梁比选
（1）整平机设置在模板顶部进行整平
混凝土振捣整平机走行轨道通常设计在两侧模板顶部，模板高度控制混凝土厚度。立模完成后即可整平施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若采用此种整平方案，一是每种底座/支承层厚度设计加工一套模板；二是整平机设置专用轨道与模板脱离，单独设置轨道；三是模板采用定型高钢模板，在模板内外侧单独设置走行轨道，在模板内单独设置的钢筋支架轨道上。
（2）采用悬挂式整平机
根据现场情况，整平机走行轨道可设在防撞墙。整平机悬挂在桁架上，利用弹臂振动结构、提浆、整平工作时，不产生任何振动力来确保宽幅桥面的精度。工作简单方便、省力省时。
3、比选结果——高模低筑模板与悬挂式振捣整平机梁综合方案
综合对底座板/支承层模板设计与振捣梁加工模式的研究，并经过多次现场演练基地进行实地运用演练，不断调整改进，反复验证后，选定高模低筑模板及悬挂式振捣整平机配套方案。
该方案采用高模低筑定型钢模，在定型钢模板上设置的专用轨道上布置悬挂式整平机，并对整平机进行工艺改进，使之能够伸入模板下 0 ～ 50 cm。同时设置专用轨道，并于模板上钻孔设置轨道微调螺栓，对轨道高程进行精确控制。
悬挂式振捣梁以满足走行轨道、宽度可控、高度可调的要求，选用定型大块高模板满足混凝土外观及快速安装的需求。同时提出该整套设备应同时路基、桥梁、隧道均可适用，并做到经济适用、搭配合理，进行专门的设计和加工。根据设计总体需求，确定的加工配套方案为：模板全部采用2m长、30cm高的定型钢模板，个别其他形式搭配使用。模板数量按每工作面配备600m，满足日进度200m的需求；轨道与模板按同长度1∶1进行配置，以利整体拼装、快速倒用；振捣整平机全部采用宽度可加长、高度可调整的悬挂式整平机，通用于路基、桥梁、隧道底座/支承层上；每个工作面至少配备2台。
三、板式无砟轨道支承层施工工艺
（一）支承层低塑性混凝土浇筑施工
本标段支承层采用混凝土运输车输送低塑性混凝土至现场灌注的办法。混凝土采用插入式振捣器振捣，刮杠整平，混凝土初凝前，在两侧外延 0.4m 处人工抹出 4%的流水坡，两侧边缘 35cm 范围，进行收面抹光。
1、支承层直接浇注在路基基床表层上，混凝土施工前应把支承层基床表层清扫干净，并适度润湿，但不得有积水。施工中要对湿润效果进行严格监控，以防支承层干缩缝的出现。
2、气温低于 5℃或者雨雪天气时，不应进行支承层施工。
3、低塑性混凝土，其现场要求坍落度为小于 30mm。根据现场经验，为施工便利而随意增大用水的做法将增大支承层收缩开裂的风险。
4、对于支承层施工中可能出现的裂纹现象，施工中要注意：在进行混凝土浇筑时，注意布料要多，不能用振捣棒拖料，避免因粗细骨料分布不均而造成收缩裂纹；在进行收光抹面时，注意充分提浆，在混凝土初凝前，可进行二次收光防止裂缝产生。
（二）支承层拉毛、切缝施工及施工缝处理
本标段的支承层拉毛施工采用混凝土初凝前用塑料毛刷对混凝土表面进行人工纵向拉毛的方法，拉毛宽度2.45m。模板拆除后切缝采用砂轮切缝机进行施工。
1、施工中拉毛粗糙度为1.8mm～2.2mm或平均砂面直径107mm～109mm，此数据根据规范、轨道板揭板试验和支承层工艺试验综合得出。现场实践表明，粗糙度过小或过大均对轨道板铺设产生不利影响。
2、高速铁路轨道工程施工技术指南规定，模筑法施工应在混凝土浇筑后24h内进行横向切缝。在现场实践中，当混凝土强度达到2.5Mpa，且其表面及棱角不因拆模而受损时方可拆模。因24小时内混凝土尚未达到拆模强度，必须在模板拆除后进行再进行切缝施工才能保证切缝质量，故现场切缝时间一般在24～32小时之间。切缝深不小于支承层厚度的1/3，即10cm。沿线路方向每2.5m～5m设一横向切缝，且与轨道中心线垂直。
结语
综上，采用高模低筑模板方案，由于模板高度采用定值设计，做到路基、隧道支承层与桥梁底座模板在直线、曲线段全部通用，可以适用于各种不同超高地段，不同厚度尺寸的底座板/支承层施工，现场施工非常方便。在本标段一经使用，得到全线乃至全路推广应用。
参考文献：
[1]戚国锋.CRTSⅡ型板式无砟轨道施工组织及成本投入分析[J].铁路工程造价管理.2013（02）
[2]贺少鹏.CRTS Ⅱ型板式无砟轨道底座板施工技术探析[J].才智.2011（30）
论文作者:刘期文
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/26
标签：模板论文; 混凝土论文; 轨道论文; 底座论文; 路基论文; 机具论文; 厚度论文; 《基层建设》2016年9期论文;