高铁无碴轨道板预制、铺设施工方案

高铁无碴轨道板预制、铺设施工方案

1、轨道板预制

1.1轨道板预制厂

轨道板在工厂内集中预制，采用专用预制模具，进行工厂化流水作业。

轨道板预制厂主要分为生产区、存板区和生活区，生产区主要包括轨道板预制车间、钢筋加工车间、搅拌站等，参见图1.1-1所示。

图1.1-1  轨道板预制场平面布置示意图

如图所示，预制车间设3条预制生产线，各设2台16m跨度10t桁吊，用于拆模、翻板、二次养生、钢筋骨架入模及混凝土浇筑等工作；钢筋加工车间设1条钢筋加工生产线，配备2台30m跨度5t桁吊，用于原材料和半成品等倒运，绑扎好的钢筋骨架采用专用小车横向移运至预制车间。

轨道板生产所需的混凝土由设在预制厂内的专用搅拌站供应，采用料斗接料，专用混凝土运输车运送至预制车间内。搅拌站按15天用量考虑原材料储备。

轨道板采用自动温控设备配合2台2t/h的锅炉进行高温促进养护，达到强度拆模预施应力并检查后放入养生池进行二次养护。存板区的轨道板吊装采用1台25t的汽车式起重机完成。

1.2轨道板预制工艺

1.2.1模板制作安装

轨道板模板制作精度要求高，应联合有能力的厂家定制具有足够的强度、刚度及稳定性的钢模，确保轨道板各部位结构尺寸的正确及预埋件位置的准确，同时定做专用检测工具。模板应通过专用可调节桁架安装在台座上，以保证模板的平整度。

模板首次拼装完成后进行检查，其制造精度为轨道板成品精度要求的1/2，允许偏差执行标准如表1.2.1-1所示。

表1.2.1-1  模板制造允许偏差

序号	检查项目	允许偏差(mm)	备注
1	长度	±1.5
2	宽度	±1.5
3	高度	＋1.5～0
4	两侧螺栓孔的中心间隔	±0.5	左右的内侧
5	单侧螺栓孔的中心间隔	±0.5
6	半圆缺口部位的直径	±1.5
7	平整度	0.5	承轨面(左右)倾向
8	轨道板中心线	1.5	左右倾向
9	钢轨中心线	0.5	承轨面(左右)倾向
10	预埋管套钢轨方向间隔	0.5	承轨面(左右)倾向
11	预埋套管钢轨直角方向间隔	0.5	承轨面(左右)倾向

模板应实行日常检查和定期检查，检查结果应记录在模板检查表中。日常检查应在每一循环作业前进行，内容为模板外观；定期检查每月进行1次，内容包括高度和平整度。

1.2.2钢筋和预埋件制安

使用前首先目视检查钢筋表面洁净、损伤、油渍、锈蚀等状态，并检查钢筋原材料试验报告及产品质量证明书。钢筋的加工、装配以及检测方法报监理工程师审批后准予施工，钢筋应在常温下按设计图加工，弯曲须一次成形，不得进行回复操作。钢筋加工允许偏差见表1.2.2-1。

表1.2.2-1　钢筋加工允许偏差

序号	检查项目	允许偏差(mm)	备注
1	受力钢筋全长	－5／0
2	箍筋内边距离	－5／0
3	钢筋弯钩长度	±5
4	其它钢筋尺寸偏差	±5

根据我公司在武广客运专线新广州站及相关工程的成功经验，钢筋宜采用自动设备加工，以保证其精度和避免人为破坏钢筋涂层；钢筋应在专用木质胎具上并采用绝缘轧带进行绑扎，保证绝缘电阻满足要求，胎具每月至少应检查一次。每榀骨架均应采用兆欧表测量绝缘性能，单块板骨架绝缘电阻应不小于2MΩ。钢筋安装允许偏差如表1.2.2-2所示。

表1.2.2-2  钢筋安装允许偏差

序号	检查项目	允许偏差(mm)	备注
1	钢筋间距	±5
2	钢筋保护层厚度	+5／0

绑扎好的钢筋骨架应存放在专用托架上，方便整体吊上横移小车，堆高不得超过9层，两层之间应采用平整的方木水平隔开。骨架入模时应采用尼龙吊带多点起吊，避免骨架变形造成纵横向钢筋之间发生挤压导致涂层损伤破坏其绝缘性。

预应力钢筋下料后应采用P乳剂进行无粘结层涂刷，涂刷应分两次进行，保证涂层厚度均匀一致，无漏涂。

混凝土保护层厚度控制应使用强度不低于轨道板混凝土强度的高性能细石混凝土垫块。垫块的数量和位置按施工设计图进行配置，如设计无要求时，每平方米垫块数量宜为4块，梅花型布置。

预埋件按设计位置和间距进行安装，并与模板连接牢固；安装结束后，由专人按设计要求进行检查确认，并拍照留存。

1.2.3混凝土浇筑和蒸汽养护

混凝土浇筑前，应进行配合比设计，取得满足设计条件的施工配合比报监理工程师批准后用于施工。

为了保证预应力钢筋的位置，混凝土浇筑前应采用专用吊架将预应力钢筋临时固定，并注意不得破坏乳剂涂层。

混凝土由设在预制厂内的搅拌站供应，1.7m3料斗接料后，采用混凝土运输车配送至预制车间内，10t桁吊吊运料斗至浇筑区卸料。

混凝土的浇筑以一块板为单位连续完成，采用底侧向高频振捣工艺。混凝土分两层浇筑由一端向另一端逐步进行，第一层浇筑至上层钢筋顶面后开启附着式振动器至表面显现浮浆，再用第二层补满，开启附着式振动器，以表面基本无气泡冒出为宜。混凝土浇筑结束后，人工整平浇筑面，采用硬毛刷进行横向拉毛。

混凝土表面修整完工后，架设蒸养支架，覆盖养护薄膜进行蒸汽养护。蒸汽养护采用自动温控装置管理，同时在蒸养过程中应安排专人监控温度曲线，当发现混凝土灌筑温度、内外温差或升降温速率出现异常时，立即报告，分析原因，采取措施。温度记录及时送试验室归档。

蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。浇筑完混凝土静停3h后才能升温，升温、降温速度不超过15℃/h，恒温控制在40℃～55℃，最高温度低于60℃，最高温度的持续时间在6h以内。蒸养时尽量降低恒温度并减少持续时间，温度下降时采用自然下降方式并保温至除去保护膜为止。蒸汽的出口安装在不直接接触到模板和混凝土的位置。

试验室根据同条件养护试件强度结果，出具停汽通知单后开始降温。降温速度控制在15℃/h以下。撤除保温设施后，混凝土表层与环境温度之差不得大于15℃。

1.2.4拆模

经试压同条件养护混凝土试件，确认轨道板混凝土强度达到40MPa以上，且能保证混凝土棱角完整，轨道板混凝土芯部与表层及表层与环境温差均不大于15℃时方可进行拆模工作。

撤去蒸养支架和棚布，确认所有固定预埋件的螺栓均已拆除，按顺序打开模板，采用螺旋千斤顶将轨道板顶离底模约2cm，保证预埋件不与底模发生磕碰。

采用四点吊具将轨道板平稳吊起，临时搁置在专用支架上，拆处预埋套管固定螺栓后，吊往封锚区预施应力。

1.2.5预应力施工

本标段采用双向预应力轨道板，脱模后，首先要确认混凝土达到预加应力强度，然后再进入张拉作业。

张拉时将轨道板的每一根圆钢都编上顺序号码，记录张拉力和实测伸长值，张拉后的圆钢应进行标记，避免遗漏。

张拉采用应力应变双控制，当在规定的张拉应力下不能充分产生拉伸时，应更换位置或回返，以获得规定的拉伸为宜，不得采用冲击圆钢、靠纵向移动减低摩擦的方法。张拉应力由安装在千斤顶上的压力仪测定，拉伸长度由安装在千斤顶上的自动测定仪读出。

千斤顶、压力仪和自动测定仪除在首次张拉之前、修理后和改变组合后需要标定外，每两周也应该标定一次，以保证预加应力的精度。

张拉作业时，严禁站在张拉装置或锚定装置的后面，同时还应设置防护板等保护措施，防止圆钢断裂或锚定装置及张拉装置破坏后给作业人员造成危险。

锚定后，应采用无收缩灰浆进行封锚处理，并采用湿润养生。对于养生后产生的细微缝隙，可采用涂抹树脂的方法进行处理，避免对轨道板的耐久性造成缺陷。

1.2.6成品检测和标识及二次养护

轨道板预施应力完毕后，采用四点吊具移运至检测区，采用2点吊具进行翻板作业，弹出钢轨中心线和轨道板中心线。轨道板采用各种标准尺和专用检测卡具进行检测，并做好记录。检测项目和允许偏差详见表1.2.6-1所示。

表1.2.6-1  轨道板成品允许偏差一览表

序号	检 查 项 目			允许偏差 (mm)
1	长度			±3
2	宽度			±3
3	厚度			+3，0
4	预埋套管	中心位置距纵向对称轴		±1
		保持轨距的两套管中心距		±1
		保持同一铁垫板位置的两相邻套管中心距		±1
		垂直度		≤1°
5	标记线(板中心线、钢轨中心线)位置			±1
6	板顶面平整度		钢轨中心线水平	±1
			翘曲量	≤3
8	其它预埋件位置及垂直度			1
9	半圆形缺口直径			±3
10	肉眼可见裂纹			0.1mm以上不允许
11	承轨部位表面气孔			面积≤1cm2深度≤2
12	其它部位表面气孔			面积≤1cm2深度≤5
13	轨道板四周棱角破损和掉角			长度≤30
14	预埋套管内混凝土淤块			不允许
15	轨道板侧面漏筋			不允许

在轨道板的上表面，标识制造时间、制造公司(代号)及轨道板的种类(代号)、制造编号，具体位置和标识方式参见图1.2.6-1。

图1.2.6-1  轨道板标识大样图

经检查合格的轨道板，用10t桁吊移至养生池内进行二次养护，养生池的水温和水质应满足养生条件的相关要求。

1.2.7板下防振胶垫的粘贴

对于防振型轨道板，在湿润养生结束且轨道板表面充分干燥后，进行板下胶垫的粘贴。

采用研磨机对板下胶垫的接触面进行最后的平整加工，采用钢丝刷和高压空气清除残余灰浆、灰尘等附着物，均匀的涂刷粘着剂，胶垫粘贴后立即采用木槌或滚子滚压使其充分密贴，并静养直至产生最大粘着力。

切除板下胶垫的多余部分，并穿通预留孔洞，使其与轨道板尺寸形状保持一致，胶垫的端头和接头部位采用胶带加固保护，胶垫的边角料应按工业废弃品进行环保处理。

1.2.8成品吊装、贮存与运输

为防止轨道板变形、减少占地，轨道板的储存、堆放采用侧立放置的形式。在存板区的条型基础上设立专用存板支架,轨道板对称的立放在门形架的两边，板块之间采用“U”形卡连接，以防板块倾倒，如图1.2.8-1所示。

图1.2.8-1 轨道板存放示意图

起吊前，将轨道板翻转成“平置”状态，避免碰伤轨道板。外观检查合格后，安装轨下垫板。

起吊时，用25t轮胎起重机四点起吊，平放在15t载重卡车上，叠放二层，两层间用方木隔开，并用钢丝绳把轨道板全部固定在卡车上，运至指定的吊装点。

轨道运输时，四层平放。装车前先画出车辆底板纵横中心线，以横中心线为界对称装载，每排轨道板纵中心线要重合，其纵中心线投影与车底板纵中心线重合，偏差控制在±20mm以内，并采用适当的加固材料进行加固，运输过程中轨道板纵向和横向位移。

1.2.9轨道板预制工艺流程

轨道板预制工艺流程详见图1.2.9-1所示。

图1.2.9-1  轨道板预制工艺流程

2、轨道板运输安装

采用施工组织较为机动灵活的“线间运输轨道法”铺设方案，采用8.5m跨度的专用双线龙门吊进行轨道板起吊、安装，使本工程段的各种无砟轨道施工设备可以通用，达到设备选型简便、检修维护方便、零配件统一的目的。

铺板前先在待铺段铺设CA砂浆灌注袋，并以2根2.5m长的5cm方木分别压住两端，方便后续的轨道板调整和CA灌注。

2.1临时运输轨道安装

线间运输轨道采用60kg/m工具轨铺设而成，在底座和凸形挡台施工成型后，首先铺设上料点范围内的线间运输轨道，然后在其上拼装运板车组，作为钢轨的临时运输工具，采用铺板龙门吊配合,逐渐在两线之间铺设成轨距为1435mm的轨料运输轨道。

运输轨道铺设位置与固定方式见图2.1-1所示。

图2.1-1  运输轨道铺设位置与固定示意图

为保证施工运输期间，运行轨道稳固，采用短枕木和专用轨距拉杆配合将长轨条固定在两线底座混凝土之间；为保证接头平顺稳定，保护轨头，采用专门设计的轨道夹板固定钢轨接头，如图2.1-2所示。

图2.1-2  钢轨接头临时连接示意图

每一段落施工结束后，采用铺板龙门吊与运板车组配合，拆除临时运输轨道并将钢轨倒运至下一段落重新铺设成线间临时运输轨道。

2.2轨道板运输

为避免工具轨铺设过长，同时考虑到部分铺板作业面相应工位不具备将轨道板直接提升上线的条件，轨道板运输采用地面运输和线上运输两种作业方式，两种作业方式由临时提升站转换。临时提升站的主要作用是临时存板基地和将轨道板提升上线。采用10t平板卡车由板厂运输至临时提升站，汽车式起重机提升上线，如图2.2-1所示。

图2.2-1  轨道板地面运输及临时提升站示意图

从铺设起点开始，铺板采用分段施工，每段长度视交通条件和临时提升站设定的可能性而定，控制在3～5km的范围内。运板方向与铺板方向相反，采用专用轨道平车装载，牵引车推送至工作地点，如图2.2-2所示。

图2.2-2  轨道板线上运输示意图

牵引车、运板平车设计必须考虑运输车与底座、已铺板及其调整机具之间的空间关系，保证运行顺畅，确保施工安全，如图2.2-3所示。

图2.2-3  轨道板线上运输横断面布置图

2.3轨道板铺设

轨道板由运板车组运送至铺设工作面后，采用专用轮胎式铺板龙门吊进行，轨道板由轨道平车推送至铺板作业面，轮胎式龙门吊完成取板、走行、天车横移、对位等工序后落板，将轨道板分别铺设在左右线的底座上，如图2.3-1所示。

图2.3-1龙门吊铺板示意图

由于左右线同时作业，也即2个作业面位于同一个工作面上，施工时龙门吊须分区域协调作业，避免交叉施工造成窝工，如图2.3-2所示。

图2.3-2  运板车与铺板龙门吊协同作业方法示意图

2.4轨道板调整

轨道板的调整，以基准器为基础，采用三向千斤顶、支撑螺栓、螺纹丝杆顶托等，调整轨道板的高低、方向及凸形挡台缝。

轨道板调整如图2.4-1所示。

图2.4-1  轨道板调整示意图

将调板支承吊耳安装到轨道板侧面的起吊螺栓预埋套管上，装上支撑螺栓，利用三向千斤顶缓慢顶起轨道板，除去板下临时支撑方木。

按照预定高度值，使用三角规及三向千斤顶调节轨道板高度(图2.4-1中图2)。调整轨道板中心线及凸形挡台基准器之间的连线，使其与轨道板中心线重合。用钢尺精确测量两凸形挡台间的纵向距离，将凸形挡台缝均匀设置(图2.4-1中图3)。

在轨道板两端设置轨距尺、根据基准器测设数值，使用三向千斤顶调节轨道板面的水平(图2.4-1中图2)。

如果是曲线区间，使用三向千斤顶初调，支撑螺栓精调轨道板，轨距尺控制外轨超高。

轨道板面的水平、中心线、凸起间隔调节后，在凸形挡台与轨道板之间钉入楔子，固定轨道板。

测定轨道板的安装精度及CA砂浆注入厚度，提交记录。

轨道板铺设精度要求如表2.4-1所示。

表2.4-1  轨道板铺设精度要求表

方向	板式无砟轨道	备注
前·后	±5mm	距离轨道板设计位置
左·右	±2mm	距离轨道板中心线
上·下	±1mm