高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道施工技术研究与应用课件.ppt

1、高速铁路高速铁路CRTSCRTS型无砟轨型无砟轨道施工技术研究与应用道施工技术研究与应用Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语鲁南高速铁路日照至临沂段东起菏兖日铁路既有奎山镇站，向西经厉家寨站、莒南北站，终点接鲁南高铁临沂至曲阜段临沂动车所。线路东端在日照地区与既有菏兖日铁路及在建的青连铁路相连，西端连接在建鲁南高铁临曲段，是山东省鲁南高速铁路的重要组成部分。中交一航局鲁南高铁RLTJ-2标起讫里程为D2K6+029.403-DK12+562.175，共计17.62正线公里。包含特大桥4座/15.8正线公里、路基4处

2、/1.82正线公里。我标段均为CRTS型板式无砟轨道，共计CRTS型板6498块，其中P5600共计4126块，P4925-1共计845块，P4925-2共计485块，P4856共计580块，P4305共计8块。CRTS型无砟轨道施工为公司首次，本文结合揭板试验及现场施工总结为后续公司在CRTS型无砟轨道施工中提供技术帮助。引言Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语CRTS型板式无砟轨道总体结构为带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构，主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土、限位凹槽、中间隔离层(土工布)和钢筋混

3、凝土底座等部分组成。轨道结构采用单元分块式结构，在路基、桥梁和隧道地段轨道板间均采用不连接的分块式单元结构。底座板在每块轨道板范围内设置两个限位挡台(凹槽结构)，底座板与自密实混凝土层间设置中间隔离层。扣件一般采用WJ-8B型扣件。1结构概况Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语（1）验证和完善混凝土配合比及各项施工性能，确定自密实混凝土配合比。（2）掌握CRTS型板式无砟轨道底座板、伸缩缝、隔离层、弹性缓冲垫层、轨道板粗铺和精调、自密实混凝土灌注等工序的施工工艺流程，着重解决关键工序的施工方法。（3）对底座自密实混

4、凝土层施工模板设计进行检验，并不断优化，形成一套成熟完备的施工工装及机具设备。（4）解决CRTS型板式无砟轨道铺设时存在的关键、难点问题。（5）锻炼施工队伍，培训施工人员。模拟线上施工组织，形成成熟的施工组织方案。2.1试验目的2揭板试验（1）CRTS型板式无砟轨道结构设计图（2）铁路混凝土工程施工技术规程（Q/CR 9207-2017）（3）高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）（4）铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）（5）高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）（6）高速铁路CRTS型板式无砟轨道自密实混凝土（Q/CR 596-2017

5、）（7）CRTS型板式无砟轨道工程施工质量验收指导意见（工管线路函2014367号）（8）其它相关规范及业主文件2.2试验依据2揭板试验2.3试验方案-总体施工组织2揭板试验（1）试验用工装与线上施工工程完全一致；（2）环境、气候条件与现场施工一致；（3）场地选择需满足试验需求，项目部选择既有2#拌和站已硬化场地，场地面积和规划满足揭板试验要求。2.3试验方案-试验原则2揭板试验场地布置试验现场工艺性试验共组织管理人员8人（负责人、技术员、测量、试验等）、工人40人。2.3试验方案-人员设备2揭板试验序号设备名称单位规格型号数量主要参数1自密实混凝土扩展度测试仪台/1外形：边长为1000mm；

6、最大挠度不超过3mm，表面画出塌落度桶中心位置的直径分别为500mm，600mm，700mm，800mm，900mm的同心圆2自密实混凝土L型箱个ZL-L1高60cm，长70cm，L型测量仪3J环个ZL-J1为圆形并分布直径为18mm，高为14cm钢筋16个4钢板尺个/2量程为100cm、20cm5直度式混凝土含气量检测仪个CA-51容积7L，感量0.1%6百分表及支架套/12最小刻度0.017温度计支20-100数字式，分辨率0.18秒表个2数显、精度0.1秒试验仪器配备表序号设备名称单位数量备注1混凝土运输车辆2自密实混凝土运输225T汽车吊辆1轨道板安装、混凝土浇筑、揭板3灌注漏斗个1自

7、密实混凝土灌注4大料斗个1自密实混凝土倒运5灌注溜槽个1自密实混凝土倒运6底座板模板套4底座板施工7自密实模板套4自密实混凝土施工8精调爪套16轨道板精调9打磨机把3轨道板及模板清理10切割机把1混凝土切割处理1110*10cm方木块16轨道板粗铺12机械扭力扳手把2轨道板精调扣压力控制13数显扭力扳手把214百分表及支架套12观测上浮及侧移15铝合金刮尺把1底座板收面16徕卡TS15全站仪套1放样、标高控制放样、标高控制17徕卡GPR121棱镜+CPIII棱镜杆个418标架+棱镜个419手薄个120通信对讲机个221外接电池+数据线套1施工机械设备配置表试验共分三个阶段：第一阶段，依据理论配

8、合比进行试验室试拌，根据进场原材料情况调整施工配合比；第二阶段，拌合站试拌、现场灌注，对配比进行微调；第三阶段，通过大量现场灌注试验，总结揭板效果，对配合比进行微调、工艺工装进行改进，确定最终施工配合比及工艺。揭板试验全部完成后，总结全部揭板效果，选择自密实混凝土与轨道底面和底座板表面接触良好、充盈饱满、灌注密实无离缝、无泌水现象、混凝土表面平整、无水纹、无漏石、漏筋及蜂窝、无50cm2以上气泡、面积6cm2及以上的气泡面积之和不超过板面积的2%、表面无褶皱的试验板，总结出几次灌注过程中的以下参数：施工配合比；适合的坍落扩展度；扩展时间；混凝土含气量；压紧力矩；灌注时间；灌板工装。2.3试验方

9、案-工艺参数2揭板试验底座板混凝土和自密实混凝土前期以理论配合比为主，针对现场原材料情况进行优化调整。2.3试验方案-配合比确定2揭板试验材料（kg/m）水泥粉煤灰细骨料粗骨料减水剂水基准配合比28212176110144.03153底座板混凝土配合比水泥粉煤灰矿渣粉膨胀剂粘改材料河砂碎石水减水剂510mm1016mm325706045308073234841727.72自密实混凝土配合比Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语3施工工艺3.1底座板施工钢筋绑扎：根据设计图纸要求，底座板钢筋采用CRB55010冷轧带肋

10、钢筋焊网，统一由厂家加工制作，进场检验验收，焊网吊装时采用专用吊具，确保吊装过程中焊网不松动、不变形。钢筋网片安装时严格控制保护层厚度，严格检查限位凹槽处防裂钢筋安装和压紧装置预埋管的安装。模板安装：底座模板主要包括侧向模板、伸缩缝模板、端头模板，凹槽模板及固定调节杆组成，模板均采用厂制定型钢模板。模板统一采用高模低筑法，所有模板均比底座混凝土厚度至少高5cm。3施工工艺3.1底座板施工底座伸缩缝宽为20mm，采用6mm厚长2900mm单层钢板配备专用锁定装置固定，背贴2cm聚乙烯泡沫板，混凝土初凝时拔除钢板。限位凹槽处模板采用6mm厚钢板配合型钢加工，每块轨道板对应的底座板范围内设置两个限位

11、凹槽，凹槽使用定型钢模板上下面尺寸分别为1020mm720mm、序号项目允许偏差(mm)实测偏差(mm)1施工控制高程0，-5-0.22宽度5+23中线位置20.54伸缩缝位置515伸缩缝宽度21底座板模板安装允许偏差序号检查项目允许偏差(mm)实测偏差(mm)1中线位置20.52顶面高程3-0.23长度和宽度314相邻凹槽中心间距5-0.5限位凹槽模板安装允许偏差3施工工艺3.1底座板施工底座板模板3施工工艺3.1底座板施工混凝土浇筑与养护：底座混凝土浇筑前，采用喷雾器对基面洒水预湿。混凝土浇筑从一侧开始顺序进行，浇筑至底座板伸缩缝位置时，采取两侧对称浇筑方法。混凝土随浇随振,在混凝土面整平

12、后，底座板两侧25cm设置6%横向排水坡，采用定型铝合金模板对混凝土顶面进行收光压坡，用坡度尺及时复测坡率。待混凝土初凝后（约3小时）拆除限位凹槽模板，进行二次收面，专用抹子压光。底座顶面先采用2.7m长度刮杠进行一、二次收面，在混凝土初凝前进行第三、四次收面压平。3施工工艺混凝土初凝后，采用“一布一膜”洒水覆盖养护，即凹槽采用灌水养生，养护时间不应少于14天。现场设置养护水桶，专人负责洒水养护（电磁自动控制器定时洒水，土工布+带孔软管+高强塑料膜覆盖底座，底座周边采用长袋装砂压边。）。3.1底座板施工伸缩缝填缝施工：伸缩缝嵌缝材料施工前，先将伸缩缝表面予以清扫，对缝内松散混凝土用刷子清理，对

13、个别突出点用角磨机加以修理，修整后采用专用切割机切缝，并用吹风机对接缝灰尘、浮渣进行清理。灌注密封材料前，在缝两侧张贴黄色宽胶带，一是防止嵌缝料污染底座面，二是保持嵌缝胶面线型顺直。在密封胶灌注前在伸缩缝两侧混凝土基面均匀涂刷界面剂。然后持胶枪注入嵌缝材料，并采用刮刀刮平填缝材料避免产生气泡。3施工工艺3.1底座板施工底座板验收：待底座混凝土施工完成后对其外观质量进行检查，具体检查内容如下：底座板混凝土结构密实程度、表面平整度，颜色均一程度，有无露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等外观缺陷及外观尺寸，检验合格后，方可转序。序号项目允许偏差（mm）实测偏差（mm）1顶面高程0，-10-0.2

14、2宽度10+13中线位置314平整度10mm/3m0.5mm/m5伸缩缝位置1016伸缩缝宽度5+17底座外侧排水坡1%0.1%序号检查项目允许偏差（mm）实测偏差（mm）1中线位置30.12深度50.23平整度2mm/0.5m0.1mm/m4长度和宽度515相邻凹槽中心间距10-0.5底座外形尺寸允许偏差限位凹槽外形尺寸允许偏差3施工工艺3.1底座板施工确认底座板强度达到设计强度的 75%后(强度确认由同条件试件试验确定)，现场即可安排隔离层和弹性垫层的施工。在土工布铺设施工后应防止污染，要求穿戴鞋套在上面作业。每一块底座板内土工布采取连续铺设，轨道板下的隔离层土工布不允许搭接、缝接。铺设时

15、采用方管压着进行，做到土工布与底座面密贴平整，表面无褶皱、无破损，边沿无翘起、空鼓。3施工工艺3.2隔离层、弹性垫层施工3.3轨道板施工-网片安装钢筋网片采用工厂化集中生产，运至现场后分层存放，存放要求下垫上盖。根据测量放样出的钢筋位置人工铺设钢筋网片，根据图纸设计要求凹槽钢筋现场绑扎成型,并保证钢筋之间的间距，侧面不得出现露筋现象，上下均要设置同标号混凝土垫块，保证保护层厚度。序号项目允许偏差（mm）实测偏差1钢筋间距20+2，-1，+12钢筋保护层厚度10,0+1，-2，-1自密实砼钢筋网片安装允许偏差3施工工艺限位凹槽及自密实砼钢筋网片安装3施工工艺3.3轨道板施工-网片安装首先测量放样

16、轨道板轮廓线，采用截面尺寸1010cm方木做为临时支撑。轨道板安装利用25t汽车吊机起吊安装。轨道板在放下时由操作工人配合放置10cm厚硬杂木（控制轨道板间距）将轨道板准确定位。此时应特别注意粗铺位置，确保与相邻轨道板的位置顺接。每块板粗放支点应为4个，支点材料为截面1010cm厚硬杂木，硬杂木应紧靠精调爪铺放，在精调螺杆抬高轨道板约1cm后，再撤出硬杂木。轨道板粗铺时的位置偏差纵向不应大于10mm，横向不应大于精调爪横向调程的1/2。3施工工艺3.3轨道板施工-粗铺轨道板粗铺3施工工艺3.3轨道板施工-粗铺轨道板精调：在揭板试验过程中，项目部进行了模拟线上精调操作，建站、全站仪初始定向。架设

17、全站仪，将6个测量标架安放在待调轨道板上，建立全站仪与电脑系统间联系，对全站仪进行初始定向。设站和定向预设的CP坐标和板坐标文件需要事先输入。全站仪利用预设CP点进行自由建站。仪器定向完成后进入精调系统界面，对轨道板上4个棱镜进行测量，通过软件计算设计数据和实测数据的对比得出每个标架的偏差值，根据偏差值使用精调扳手调整精调爪。调整时4个精调爪应同时、同向进行，避免调整力度不够，出现轨道板4处精调爪受力不均，导致轨道板破损及达不到精度要求。精调完毕轨道板应禁止人员踩踏，灌注前进行复测。3施工工艺3.3轨道板施工-精调序号检查项目允许偏差（mm）1高程0.52中线0.53相邻轨道板接缝处承轨台顶面

18、相对高差0.54相邻轨道板接缝处承轨台顶面平面位置0.55轨道板纵向位置曲线地段2直线地段5序号检查项目允许偏差（mm）备注1高程22中线23相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差1不允许出现3块以上轨道板出现同向偏差4相邻轨道板接缝处承轨台顶面平面位置15轨道板纵向位置曲线地段5直线地段10轨道板铺设定位精调测量允许偏差轨道板灌注后位置允许偏差3施工工艺3.3轨道板施工-精调（1）自密实混凝土封边封边面板应采用140mm6mm厚Q235钢板，筋板采用 8mm 厚的扁钢；每块轨道板对应的自密实混凝土灌筑模板，侧模 2 块、端模 2 块、四角模板 4 块，不同型号轨道板侧模可调；模板四角部位设有导流

19、槽装置，导流槽高于自密实模板 5cm；四角插板处模板确保插拔自如、密贴合缝，插板下方设“门槛”，并加固牢固，确保反复使用不变形，此装置可以将空气排出。（2）自密实砼灌注自密实混凝土入模前，采用喷雾器提前1小时对轨道板进行雾化预湿，检测混凝土拌和物的温度、坍落扩展度、扩展时间T500、含气量等拌和物性能，只有在满足要求时方可灌注，入模温度宜控制在5-30。自密实混凝土根据最远运距12km，、道路畅通状况、现场灌注能力等综合考虑了每车混凝土的运输方量。为了减少自密实混凝土的扩展度损耗，运输时间在30min以内，每车混凝土数量按照4块板拌合（6方）；3施工工艺3.3轨道板施工-自密实砼Content

20、s目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语试验在2018年7月3日至2018年8月12日期间，分别模拟了全天不同时段、不同气温、不同待料时间、不同试验参数等各种工况的灌注情况，现场共进行了三个阶段26次灌注（共计42块），在灌注前均进行了自密实混凝土坍落扩展度、T500、含气量、入模温度等各项指标的检测，并填写相关试验记录。试验共计分为3个阶段。4试验总结自密实砼性能检测与总结采用基准自密实混凝土配合比进行试验（同时进行外加剂比选），灌注8块板发现混凝土粘度低，浆料包裹较差，气泡不够稳定，坍落度经时损失较大，造成板面有明显浮浆层，并且

21、板面小气泡较多，且边缘出现超过50cm2的大气泡，同时存在板腔无法完全填充的现象。注：砂率50；碎石5-10mm：10-16mm=4:64试验总结水泥水泥粉煤灰粉煤灰矿渣粉矿渣粉膨胀剂膨胀剂粘改粘改材料材料河砂河砂碎石碎石水水减水剂减水剂510mm1016mm325706045308073234841727.724.1第一阶段揭板后混凝土表面浮浆、发泡层4试验总结4.1第一阶段混凝土表面混凝土侧面4试验总结4.1第一阶段自密实混凝土配合比经咨询方（中南大学）调整，砂率由原来的50调整至53、单位用水量由原来的172kg增加至174kg、并调整减水剂配方增加保坍，共灌注6块板，灌注效果良好，但混

22、凝土流动性、保坍能力较差，导致灌板时间较长（12min左右），考虑到线上施工最远运距及其他因素影响，需继续加强其保坍性能，将保坍时间增加至2小时，另外，为保证灌板质量，需适当提高混凝土流动性。水泥粉煤灰矿渣粉膨胀剂粘改材料河砂碎石水减水剂510mm1016mm335408045308553803791747.42注：砂率53；碎石5-10mm：10-16mm=1:14试验总结4.2第二阶段揭板情况4试验总结4.2第二阶段同时为检验砼保坍性能，在极限状态下（搅拌2.5h后灌注、扩展度730）进行了相关灌板试验。揭板情况4试验总结4.2第二阶段自密实混凝土配合比经中南大学调整减水剂配方，找到引气剂

23、与消泡剂掺量的结合点，使得自密实砼气泡稳定性显著提高。同时砂率由53降至52，共灌注28块板，灌注效果较好，工艺性气泡大量减少，最终选定第三阶段的配比及性能参数如下：水泥粉煤灰矿渣粉膨胀剂粘改材料河砂碎石水减水剂引气剂510mm1016mm335408045308393883871747.422.65注：砂率52；碎石5-10mm：碎石10-16mm=1:14试验总结4.3第三阶段充填层断面图混凝土侧面混凝土表面4试验总结4.3第三阶段自密实混凝土指标总结：经过三个阶段的自密实混凝土施工总结，确定自密实混凝土指标。4试验总结项目项目性能要求性能要求总结值总结值坍落扩展度，坍落扩展度，mm680

24、630660扩展时间扩展时间T500，S3735含气量，含气量，%368泌水率泌水率00灌注时间灌注时间min6-126-10入模温度入模温度53025混凝土目测状态混凝土目测状态表面骨料均匀分布，无明显砂浆层，无离析、泌水迹象表面骨料均匀分布，无明显砂浆层，无离析、泌水迹象自密实混凝土指标总结4.4施工工装优化受梁面施工平整度影响，底座钢模板与梁面间存在缝隙，混凝土浇筑时易产生漏浆，项目部通过工装改进，在模板底部粘贴海绵泡沫防止漏浆，同时也减少每次立模堵缝时间，提高施工效率。改装前改装后4试验总结混凝土进入灌注料斗前，经过溜槽这一装置，可以明显减少气泡的产生，溜槽长度不小于1.5m，且放砼操

25、作人员与灌注孔液面控制人员协调配合，时刻注意灌注料斗液面，保持一定的液面高度，避免将空气带入到板腔内。灌注方式优化4试验总结4.4施工工装优化下料漏斗由原来的抽插阀门改为蝶阀。抽插阀无法有效控制下料速度，容易跑浆。蝶阀能更好控制灌注节奏及灌注速度，通过控制蝶阀开关控制整体灌注时间在6-10min、控制先慢后快的灌注节奏。抽插阀门改蝶阀4试验总结4.4施工工装优化Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语5.1离缝现象控制(1)控制原材料质量，保证原材料进场质量相对稳定，如粒径、细度模数、含泥量等指标应满足技术规范要求。(

26、2)灌注自密实混凝土之前，板底润湿充分但不能有积水。(3)自密实混凝土拌和物性能指标在技术条件要求范围内根据现场实际，如材料质量变化等做适当调整。(4)合理控制灌注速度，根据气温条件适时调整灌注节奏(按不大于10min控制)。(5)在自密实混凝土初凝后终凝前适时拆除轨道板精调支座。(6)在自密实混凝土终凝后适时拆除压杠、3天后拆除封边模板并采取养护液、保湿塑料膜包裹的养护措施养护14d。5施工注意事项5.2气泡现象控制(1)控制原材料质量、保证原材料进场质量相对稳定。(2)根据原材料质量情况微调外加剂添加量。(3)根据工艺性试验情况合理设置排气口位置，灌注时保证排气充分。(4)合理控制灌注速度

27、，灌注过程及时向灌注料斗内补充混凝土，保证连续灌注。(1)灌注自密实混凝土之前，润湿板腔，但不能有积水，更不能往混凝土内加水。(2)合理控制混凝土配比中外加剂掺量。(3)采用混凝土输送车运输自密实混凝土时，卸料前应高速转动罐体2030S。(4)已经出现离析的混凝土不要使用。(5)超过可工作时间(150min)的自密实混凝土杜绝用于轨道板灌注。5.3泌水现象控制5施工注意事项5.4灌注不饱满控制(1)保证自密实混凝土各项性能指标，如：坍落扩展度、T500、障碍高差、充填比等满足技术条件要求。(2)灌注自密实混凝土之前,应充分润湿板底,但不能有积水。(3)根据揭板工艺性试验确定的工装设置排气口位置

28、,根据灌注时浆料排出情况确定结束灌注时间，并按“先关闭排气口、再停止灌注混凝土”的顺序作业。(4)根据揭板工艺性试验确定的灌注工艺控制灌注节奏。(5)已经出现离析的混凝土不要使用。(6)超过可工作时间的自密实混凝土不能用于轨道板灌注。5施工注意事项5.5自密实混凝土拌制过程控制自密实混凝土搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料等搅拌,搅拌均匀后，再加入拌合水和外加剂，并继续搅拌至均匀为止，上述每一阶段的搅拌时间不宜小于30s，总搅拌时间不宜小于3min。自密实混凝土入模前必须检测自密实混凝土拌和物的温度、坍落扩展度、扩展时间 T500、含气量和泌水情况等拌和物性能，满足要求后

29、灌注。5施工注意事项Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语6工艺实施效果通过工艺性试验，项目部技术人员掌握了混凝土原材料质量的控制要求，确认轨道板封边固定及排气孔、灌浆口位置选择，确认轨道板自密实混凝土灌注工艺、精调支座拆除时间等，从一定程度上有效控制混凝土施工缺陷。同时必须通过严格控制原材料和外加剂性能的稳定性，使混凝土拌合物各项性能指标满足规范要求，最终实现自密实混凝土灌注工作性能和硬化体性能稳定并满足相关技术条件要求，满足后续标段内无砟轨道工程施工要求。在揭板试验中，项目部通过对施工工艺的优化、施工工装的改进，保证了自密实砼的施工质量，并顺利验收，成为全线唯一一家一次性通过揭板试验的单位。同时工艺工装的改进对后续线上无砟轨道施工效率起到了巨大的推进作用，平均每个作业面日完成底座板30块板、自密实砼36块板。施工效率为鲁南高铁日临段最高。Contents目 录二、揭板试验三、施工工艺五、施工注意事项引言四、试验总结一、结构概况六、工艺实施效果七、结束语7结束语CRTS型无砟轨道施工技术是我国自主研发并具有完全自主知识产权，同时CRTS型无砟轨道施工为公司首次，项目部在后续施工过程中将会继续深入学习、不断研究总结，为公司后续高速铁路施工提供技术支持，为公司的发展奉献自己的力量。