中铁四局集团第一工程有限公司 安徽省合肥市 230000
摘要：本文简要介绍了设计时速350km的京沈客专高速铁路路基、桥梁、隧道地段CRTSⅢ型板式无砟轨道结构形式及施工工艺流程，重点对CRTSⅢ型板式无砟轨道施工存在的典型质量问题进行了归纳总结，对质量问题改进措施进行了探讨，尽可能提出合理、有效、可行的改进措施，可供类似工程借鉴，为防止质量问题出现提供参考。
关键字：高速铁路；无砟轨道；质量问题；运营安全
引言： CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发、具有完全自主知识产权的一项重大科技成果，与以往技术引进的CRTSI型板式无砟轨道、CRTSII型板式无砟轨道相比具有结构简单、性能稳定、用料节省、施工便捷、工效相对提高、造价相对低廉等优点，可适用于时速300公里以上的城际铁路及严寒地区高铁，已被列为中国高铁走出去的主要技术支撑。目前在我国高速铁路施工中广泛使用，其中我公司参与了国内首次大规模使用CRTSⅢ型板式无砟轨道的郑徐铁路客运专线的建设施工，目前我公司在京沈高速铁路进行无砟轨道板预制、铺设。
在大规模的施工过程中，受施工技术管理不到位、管理措施落实不到位、自密实混凝土性能敏感、无砟轨道的高精度测量、施工精度高等诸多方面因素影响，无砟轨道施工依然存在质量问题，且质量问题必须在运营前治理完成，否则将增加运营后治理的难度和成本，甚至危害运营后的安全。质量问题分析研究有助于提升无砟轨道施工质量管理水平，助力提升CRTSⅢ型板式无砟轨道技术核心竞争力。
一、工程概况
京沈客专全线采用CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计形式，CRTSⅢ型板式无砟轨道主要由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、缓冲隔离层、底座及支撑层、限位结构等部分组成；路基、桥梁、隧道地段无砟轨道结构高度分别按838mm、738mm、738mm设计。
改进措施：
①优化防裂钢筋位置，为防止凹槽四角出现裂纹，混凝土浇筑完成后，在凹槽四角混凝土处垂直放入抗裂钢丝网片，网片大小10×10cm，网格尺寸1.5×1.5 cm，网片距离凹槽四角1.5cm，如图3-2所示。
②加强限位凹槽四周15cm范围内混凝土振捣及收面控制。
③严格控制限位凹槽模板拆除时间（混凝土初凝后拆除）。
④限位凹槽模板拆除时四角同步垂直上提，防止不同步拆除，造成模板对四边砼的倾压破坏。
⑤加强混凝土养护管理，混凝土初凝后涂刷养护液养护。
（2）底座板混凝土表面开裂
改进措施：
①严格控制钢筋保护层厚度，尤其是底座板顶面保护层厚度。
②大风天气施工时，采取防风措施。
③轨道板底座浇筑前，洒水润湿梁面，使梁面充分吸水，避免底座混凝土浇筑时水分散失引起混凝土的收缩变形，产生裂缝。混凝土浇筑完成后，采用收面机进行收面压光，可有效地控制底座横向裂纹的出现。
④在混凝土初凝前收面：排水坡面收面遍数不少于5遍，底座顶面收面遍数不少于3遍，有效地防止表面横向裂纹的发生。
（3）排水横坡压光不满足设计要求
根据设计图纸要求，隧道和桥梁底座上表面两侧250mm处设置变坡点，横向排水坡度为7%，并在外侧200mm范围内收成光面；路基底座上表面两侧350mm设置变坡点，横向排水坡度为7%，并在外侧300mm范围内收成光面；底座外侧排水坡允许偏差1%。
改进措施：
①排水坡收面采用专用工具，固定在底座模板上，两端钢板按照7%坡度设置，通过调节螺栓进行调整标高，收面时移动中间活动装置。
②压光设专人全时定岗监测收面，定岗定责。
（4）相邻底座板高差超过±5mm
改进措施：
①立模时控制侧端模标高，保证底座板混凝土浇筑高度；在底座的侧模、端模内面均张贴双面胶标记，很好地控制相邻底座面高差。
②施工完成收面前，采用水准仪复核顶面标高。
改进措施：
①实测采集梁端、梁尾里程数据，路基布板起始点，隧道布板起始点，与设计的无砟轨道配板布置表对比求得偏差值，将数据输入布板软件中，经计算调整后重新布板，根据实际布板设置伸缩缝位置进行无砟轨道施工，确保上下对缝；
②路基段落设计要求：施工后板缝一般要求不大于标准板缝-10和+20mm，个别短路基等困难地段施工后板缝不大于标准板缝-10mm和+40mm；
③桥梁段落设计要求：在梁缝处设计无悬出量的地段，轨道结构须与梁端对齐，由于施工误差，实际梁长和设计不符时，可对板缝进行适当调整，保证梁缝处轨道结构与梁端对齐，相对标准板缝其调整量为-10mm和+20mm。
（6）精调爪处裂纹，如图3-4所示。
改进措施：
①检查吊装耳和精调爪螺栓的安装情况，螺栓安装必须满足进入吊装孔深度13cm要求。过长拧不紧、过短则承载接触面太小，两个不利因素都容易造成砼开裂。
②在精调爪与混凝土接触面位置添加1mm厚硬质橡胶垫片，能够有效防止开裂。
（7）轨道板离缝，如图3-5所示。
改进措施：
①轨道板铺设后用塑胶胶带封堵“三孔”，配备防雨篷布进行覆盖，防止雨水进入板腔而影响自密实混凝土灌注质量。
②加强自密实混凝土出厂性能指标控制，自密实混凝土灌注入模前，应对自密实混凝土拌和物的坍落扩展度（性能要求：≤680mm；总结值：630～680mm）、T500（性能要求：3～7s；总结值:4～6s） 、含气量（性能要求：3～6%；总结值：4～6%）、泌水率（性能要求：0）和温度（性能要求：5～30℃）等进行检测，并保证混凝土表面骨料均匀分布，无明显砂浆层，无离析、泌水迹象。在满足要求时方可灌注，灌注时排浆孔要保证充分排水泥浆，以出现均匀石子后为控制时间点将四角模板插紧。
（8）表面及棱角因拆模而受损，如图3-6所示。
改进措施：
①轨道板精调装置在自密实混凝土初凝后适当松动精调抓，使自密实混凝土适当承压。
②轨道板两侧模板带模养护龄期不得少于3天，且自密实混凝土强度达到10.0MPa以上方可拆除；模板拆除在环境与自密实混凝土表面温差小于15℃时，按立模的顺序逆向进行，保证其表面及棱角不因拆模而受损。
（9）自密实混凝土四角处出现错台、麻面，夹杂杂物，如图3-7、3-8所示。
②加强模板安装质量检查：模板及支架必须有足够的强度、刚度和稳定性，安装必须稳定牢固、接缝严密，模板与混凝土接触面清理干净并涂刷优质高效脱模剂。
③定期对模板进行检查、校正。
④模板支立、校正前做好模板内、板下检查，保证模板内无积水、杂物。
（10）自密实混凝土灌注不饱满，如图3-10所示。
改进措施：
①调整减水剂缓凝组分，保持自密实混凝土拌和物工作性。
②加强模板安装牢固度检查。
③减少自密实混凝土的转运次数和运输时间。从拌合机斜出混泥土到混凝土灌注完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限，一般控制在两小时。
④自密实混凝土在实际施工过程中应根据运距远近、道路畅通状况、现场灌注能力等综合考虑每车混凝土的运输方量：运输时间在30min以内的，每车混凝土数量按照4块板拌合（6m³）；运输时间在30～60min以内的，每车混凝土数量按照3块板拌合（4.5m³）；运输时间在60min以上的，每车混凝土数量按照2块板拌合（3m³）。
（11）钢筋网片上浮，如图3-11所示。
（13）自密实混凝土厚度不足
改进措施：
自底座板施工即做好高程及结构物尺寸控制，保证结构物尺寸满足设计及规范要求（厚度允许偏差：±10mm）。
（14）轨道板损伤，如图3-14所示。
改进措施：
①轨道板自出厂至铺设至现场，需历经多次吊装、运输，在吊装、运输、铺设过程，轨道板存放采取防倾倒措施。
②临时存放台座顶面铺设1cm厚橡胶板。
③吊装时，吊装孔处安装吊耳，吊耳必须加垫5mm的橡胶垫，并将起吊螺栓充分拧紧后才能开始起吊工作，轨道板起吊必须保持板体缓慢进行。
④吊装过程中必须有操作人员以安全绳掌握轨道板的运行方向，减少轨道板的晃动，避免发生碰撞，并控制好轨道板放置的位置，方便轨道板立起。
⑤轨道板吊装快至运输车或存板台座时，必须缓缓下放，防止由于快速下放损坏板件。
⑥运输过程中，应平稳行驶，避免急刹车，设专人跟踪运输，运输过程中需注意轨道板的保护。
⑦轨道板翻转作业需采用专用的翻板架和起吊机械，在接触面铺上2cm的橡胶板，防止轨道板棱角损伤。
⑧轨道板在粗铺之前应按照相关要求进行复检，检查轨道板是否有掉角、破损、预埋件缺失、裂纹等情况。
⑨对不合格的轨道板及时修补，修补仍不合格的轨道板报废处理。
（15）轨道板上浮和偏移（轨道板高程允许偏差±2mm，中线2mm）如图3-15所示。
改进措施：
①防上浮装置设置要求：每个轨道板至少设置5道压紧装置。压紧采用门式架压紧装置，由压紧梁、花篮螺栓和可调螺杆等组成。防上浮装置锚杆锚固在底座，于底座板侧面靠下位置利用预留孔植筋，钢筋外露不宜过长，一般在5-10cm左右。精调完成后，将压紧装置放到对应位置用花篮螺栓和底座侧面打入的钢筋将轨道板压紧。
②防偏移装置：曲线内侧防侧移装置采用12mm厚钢板焊接成“7”字型，在梁顶面以螺栓固定，每块板内侧设置3道防侧移装置（P5600板设置4套）。
③每块直线板设置4块百分表，检测竖向位移，设置在精调爪内侧。
④每块曲线板设置6块百分表，4块检测竖向位移，设置在精调爪内侧，2块检测横向位移，设置在曲线内侧并紧邻竖向位移百分表。在灌注时应避免同时、多人站在轨道板上而导致读数异常。轨道板上浮值不应大于2mm，否则应及时配合测量人员调整压紧装置，保证轨面标高。
⑤控制混凝土灌注速度：单块板灌注自罐车放灰开始到灌注结束，时长约为15～20分钟，灌注开始至结束时长为6～8分钟（P5600板7-8分钟，P4925板6-7分钟），混凝土与板底齐平时立即封堵插板；灌注管及防溢管管内混凝土面高出板顶面控制为20-25cm。
结语
CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发、具有完全自主知识产权的一项重大科技成果，随着国家开发建设步伐的加快、中国高铁加快“走出去”步伐的需要，面对国内施工环境中已经遇到的问题以及“走出去”后国外施工环境所带来的未知的新问题、新挑战，我们要在无砟轨道施工过程中不断总结各种各样的问题，通过对这些问题了解采取相应的措施对无砟轨道施工质量加强控制。
（1）无砟轨道作为高速铁路的重要组成部分，其直接影响高速铁路的安全性、稳定性、耐久性，因此在施工中须加强对无砟轨道施工质量的控制。
（2）CRTSⅢ型板式无砟轨道以轨道板与充填层自密实混凝土形成复合整体结构共同承受列车荷载，自密实混凝土是影响CRTSⅢ型板式无砟轨道整体性能的关键。自密实混凝土工作性能受原材料、环境变化、施工时间、混凝土灌注方式影响较大，施工过程中应严格以“四固一强”（固定原材料、固定配合比、固化施工工艺、固定人员、强化过程检查）的理念组织现场施工。
（3）CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术目前还在不断的发展和完善中，对于高速铁路无砟轨道施工中存在的各类问题，我们仍需在施工中不断总结经验，进一步深人研究，完善出更科学可行的质量管理措施，从而消除高速铁路运营后的安全隐患，以保证高速铁路的结构安全、运行安全。
参考文献
[1]李昌宁等.CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道板预制与铺设技术高速铁路无砟轨道施工技术丛书 [M].北京，中国铁道出版社，2015.2
[2]工管线路函[2012]159号《CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量验收指导意见》(试行）[S]
[3]铁总科技[2013]125号 高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道自密实混凝土暂行技术条件[S]
[4]李吉林.高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量的管理与控制[D].西南交通大学，2013
[5]王显进.郑徐客运专线CRTS_型板式无砟轨道自密实混凝土施工工艺探讨[J].铁道建筑，2015.8
[6]栗恒满.郑徐客运专线CRTSⅢ型板式无砟轨道关键施工技术优化研究[J].现代城市轨道交通，2016.5
论文作者:王有才
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/12
标签：轨道论文; 混凝土论文; 密实论文; 底座论文; 板式论文; 措施论文; 模板论文; 《基层建设》2017年6期论文;