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CTRSⅢ型无砟轨道自密实混凝土侧面单边灌注施工技术刘志中 (中铁十一局集团第四工程有限公司,湖北 武汉 430074) 摘 要：为了加快CRTSⅢ型板的安装速度和效果，在武汉至孝感城际铁路无砟轨道工程中，采用自密实混凝土的灌注工艺，采用侧面单边灌注方法，在自密实混凝土填充层线路内侧边模中部预留混凝土灌注孔，采用以叉车为主的灌注设备，叉车在两条底座板中间行走运输混凝土进行灌注，模板内空气由原来预留的灌注孔和4个边角排气孔排出，混凝土最终充填满整个填充层，达到自密实。设备简单，走行方便，混凝土灌注速度快。揭板试验证明了工艺的可靠性。 关键词：CTRSⅢ型无砟轨道；自密实混凝土；侧面单边；灌注 1 单边灌注CRTSⅢ型无砟轨道技术CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发并具有完全自主知识产权的无砟轨道结构形式[1]，由钢轨、弹性不分开式扣件、预制有挡肩轨道板、自密实混凝土填充层、中间隔离层和钢筋混凝土底座或支承层等部分组成，其中自密实混凝土的填充是轨道板安装定位的关键工序。现行自密实混凝土灌注均采用中间预留孔灌注，灌注设备横跨轨道板，需特殊加工，拆装不便且走行速度慢，灌注效果不佳。为了加快CRTSⅢ型板的安装速度和效果，改进工艺，通过研究和试验，决定改进自密实混凝土的灌注工艺，采用侧面单边灌注方法，在自密实混凝土填充层线路内侧边模中部预留混凝土灌注孔，采用叉车在两条底座板中间行走运输混凝土进行灌注。自密实混凝土由侧模预留孔入模后，因侧向模板抵挡灌注压力，混凝土向线路外侧及纵向流动，模板内空气由原来预留的灌注孔和4个边角排气孔排出，混凝土最终充填满整个填充层，达到自密实。 本技术改中间预留孔灌注混凝土为侧面边模预留孔灌注，使得自密实混凝土入模后的流向受限，模内压力较中间预留孔灌注大，且自密实混凝土流动方向为单向流动，灌注效果更好。 2 工艺操作要点在线路内侧边模中部预留砼灌注孔，预留孔尺寸为5 cm×25 cm，横向模板两端预留4个(每条2个)8 cm×5 cm条形小孔作为排气孔和观察孔，原设计混凝土灌注孔作为排气孔和观察孔。采用叉车加大料斗、下料管、小料斗、送料盒的灌注设备，叉车在两条线路中间行走灌注。轨道板自密实混凝土单边灌注施工工艺流程见图1。  图1 施工工艺流程图 2.1 自密实混凝土模板安装 用14 cm高槽钢制作成纵向模板，横向模板使用2 500 mm×140 mm×8 mm钢板。模板内侧使用模板布包裹模板，并粘接牢靠。模板按照顺序依次安装到位，顶部紧贴轨道板混凝土面，底部和中间隔离层压贴密实，根据压紧装置处的两个螺栓顶紧模板。中间横向模板在纵向模板拼装完成后采用专用顶紧件双向顶紧。 在轨道板横向模板处预留4个(每个角1个)排气孔，且排气孔口上边缘要高于轨道板。 模板安装前检查轨道板是否精调到位，模板预埋件是否安装齐备，预埋螺栓是否松动。模板安装完成后应注意检查模板接缝是否严密、顶紧螺栓是否顶紧模板、扣压是否满足要求，检查合格后方可进行下步工序施工。 2.2 轨道板压紧装置 压紧装置由锚杆、L型钢架及翼形螺母组成。直线段每个轨道板设置10个压紧装置，曲线段每个轨道板设置12个压紧装置。设置压紧装置间距为直线段(600+1 040×4+600)cm，曲线地段(600+830×5+600)cm。固定扣压装置底部采用膨胀螺丝或预埋套筒固定，膨胀螺丝或预埋套筒的抗拔力应满足要求，确保在自密实混凝土灌注时轨道板不发生上浮和位移。 在底座板施工时就应在适当的位置先预埋好?16 mm套筒，预埋套筒质量要符合相关要求，便于轨道板精调后安装抗上浮装置。当采用膨胀螺栓固定压紧装置时，应采用冲击钻打?20 mm、深度为70 mm的孔洞，并采用气筒吹出粉尘，接着预埋膨胀螺栓，再安装锚杆锚固，锚固完成的锚杆应确保处于垂直状态。轨道板精调完成后安装L型钢架，先将翼形螺母用手拧紧，然后使用紧固扳手上紧扣压，保证已充分压紧，但不得引起轨道板的变形。可以在压紧时，在附近安装百分表进行观察。自密实混凝土膨胀已经完成后，一般应控制在模板拆除2 h后(此时间根据温度变化适当延长)拆除压紧装置，拧出锚固螺杆。 2.3 自密实混凝土拌制 搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料和其他材料，干粉搅拌1 min，再加入所需用水量和外加剂，并继续搅拌2 min。总搅拌时间3 min。 冬期施工时，直接与水泥接触的水加热温度不宜高于 80 ℃，自密实混凝土搅拌时间宜较常温施工延长 50%左右。夏(热)期施工时，水泥进入搅拌机的温度不宜大于 50 ℃。 自密实混凝土扩展度控制在700±50 mm，拌制的混凝土方量要以现场实际需要的方量为依据，同时考虑罐车运输混凝土的来回时间。 正式生产前必须对自密实混凝土拌合物进行开盘鉴定，检测其工作性能。 2.4 自密实混凝土运输 选用能确保浇筑工作连续进行、运输能力与混凝土搅拌机的搅拌能力相匹配的混凝土专用运输设备运输自密实混凝土。自密实混凝土运输便道应平坦畅通，以确保混凝土在运输过程中的均匀性，在运到浇筑地点时不发生分层、离析和泌浆等现象，并具有相应的自密实性和含气量等。当罐车到达浇筑现场时，应使罐车高速旋转20～30 s方可卸料。在灌注现场应确保不要出现有罐车等待灌注现象，应保证灌注等待运输，确保每罐混凝土均在2 h灌注完成，不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土[1]。 运输自密实混凝土过程中，应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。 2.5 自密实混凝土灌注 灌注过程中，位于横桥向模板上、靠近灌注孔的两个预留孔会先溢出混凝土，待混凝土均匀溢出后，用木楔将该2孔堵塞牢固，剩余2孔按此方法操作。位于轨道板中部的预留孔，待混凝土将要溢出时，套上高25 cm钢管，混凝土停灌以钢管内混凝土面高出轨道板面3～5 cm为准，停灌后即可将钢管拔除；钢管拔除不宜过快，以免造成空鼓，多余的少量混凝土让其自然摊铺在轨道板上，待混凝土达到设计强度后采用手持式打磨机打磨掉[2]。 自密实混凝土灌注采用专用灌注小车，灌注小车由叉车、大料斗、下料管、小料斗、送料盒组成，如图2所示。 具体灌注操作如下： (1)灌注时应通过料仓及连接料仓的下料管注入，自由倾落高度不宜大于1.0 m 。自密实混凝土灌注速度不宜过快，宜采取慢—快—慢方式灌注，应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。 (2)通过观察下料管口模板内混凝土下降情况和其他灌注孔观测混凝土流动到的部位，随时检查混凝土在轨道板下的流动情况，当流动情况不良时及时调整混凝土下料速度。灌注完毕后，灌注漏斗内多余混凝土应及时清除。  图2 自密实砼灌注专用小车 (3)在炎热季节灌注自密实混凝土时，入模前的混凝土温度应控制在5～30℃、模板和模腔的温度不得超过40 ℃。自密实混凝土入模前，应检测混凝土拌合物的温度、坍落扩展度、T50和含气量。 (4)一块轨道板灌注结束后，推移料仓进行下一块轨道板灌注。当浇注时间间隔大于2 h时，应及时清洗料仓及送料管道。 (5)在温度较高时，自密实混凝土灌注完成后，用湿润的土工布覆盖在混凝土上部，不得与混凝土表面接触,并用塑料薄膜覆盖，以防止水分过快流失。为避免混凝土污染轨道板，灌注时，在灌注口表面覆盖一层彩条布。 2.6 拆模 (1)轨道板两侧精调爪的拆除在自密实混凝土强度达到3.0 MPa后进行。 (2)轨道板两侧模板的拆除在自密实混凝土强度达到10.0 MPa上进行，表面及棱角不因拆模而受损。 (3)轨道板两扣压装置的拆除在自密实混凝土强度达到30%(12 MPa)后进行。 (4)拆模后，若天气产生骤然变化，应采取适当的保温隔热措施，防止混凝土开裂。 2.7 轨道板复测 轨道板自密实混凝土灌注完成后对其进行测量复测，全站仪在CPⅢ网内进行自由设站，一般采用8个观测点，最低不低于6个观测点。测站精度一般不小于0.5 mm，轨道板灌注完成后板位置偏差应符合表1的规定。 表1 自密实砼灌注完后轨道板位置允许偏差  检查项目允许偏差/mm备注高程±2中线2相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差1相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对平面位置1不允许连续3块以上轨道板出现同向偏差 3 施工注意事项(1)检查轨道板四周模板的密封情况、轨道板之间横向边缝的密封情况，不得漏浆，不得污染基础工程。 (2)泵车操控人员注意控制混凝土出料速度，料仓有专人观察混凝土面高度，发现泵车送料速度过快或过慢时，应及时通知泵车操控人员调整泵送速度。应有专人控制阀门流速，防止局部混凝土溢出。 4 灌注效果分析武汉至孝感城际铁路HXSG-3标段位于黄陂区天河镇及孝感的闵南区，里程范围为：DK23+800～DK39+846，线路全长16.046 km，其中DK24+450～DK39+846段设计为CRTSⅢ型板式无砟轨道。白水湖特大桥无砟轨道铺设安装过程中，采用CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土侧面单边灌注施工技术，单个工作日的最多灌板数量达28块，每公里的无砟轨道板可节约时间约5 d，大大缩短工期。 武汉至孝感城际铁路HXSG-3全长16.046 km，目前已施工CRTSⅢ型板式无砟轨道3 km，起讫里程为DK36+846～DK39+846，共进行揭板验证3次:第1次为场外CRTSⅢ型板灌注试验，共从侧面灌注10块CRTSⅢ型板;第2次为DK36+846～DK27+846段，随机选取5块进行揭板验证;第3次为DK38+846～DK39+846段，随机选取5块进行揭板验证。拆模后外观质量良好，揭板后发现混凝土饱满，无气泡、分层、离缝、裂纹等现象，效果良好。 参考文献 [1]章健华，李荣飞，刘赞群. CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土充填层施工技术研究[J].中国铁路，2013(12)：33 [2]白 羽，胡明文.自密实混凝土在京沪高速铁路道岔板充填层中的应用[J].高速铁路技术，2013(6)：79-84 On the Lateral Single-Sided Pouring Technique for the Self-Densified Concrete for Type-CTRS Ⅲ Non-Ballasted TracksLiu Zhizhong (Fourth Engineering Co. Ltd. of the 11th Bureau Group of China Railway,Wuhan 430074,China) Abstract: To quicken the fixing speed and improve the fixing effect of Type-CRTS Ⅲ section slabs,the concrete-self-densifying pouring process is adopted for the project of the non-ballasted track of the inter-municipal railway between Wuhan and Xiaogan, in which case the lateral single-sided pouring method is applied. In the internal side forms for the internal side of the self-densified-concrete-filled layer of the route pre-provided are concrete-pouring holes,with chief trucks used as the main pouring equipment,which move between the two bottom slabs,and move concrete for pouring.The air inside the forms will be discharged out of the original pre-provided pouring holes and the air-discharging holes at the four corners so that concrete will fully fill the whole filled layer and achieve the effect of being self-densified.Being simple in equipment and convenient in moving,the concrete-pouring speed of this construction process is great. The reliability of the process is fully proved after the forms are removed. Key words: Type-CTRS Ⅲ non-ballasted track;self-densified concrete;lateral single-sided;pouring 中图分类号：U213.244 文献标识码：B 文章编号：1672-3953(2016)02-0064-04 DOI：10.13219/j.gjgyat.2016.02.018 作者简介：刘志中(1982—)，男，工程师，主要从事轨道与桥梁施工管理工作 收稿日期：2015-11-18 |
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