客运专线无碴轨道及CRTSⅡ型板式无砟轨道施工技术100

客运专线无碴轨道结构及施工技术客运专线轨道结构应具备四大基本性能

高平顺性高稳定性高可靠性高耐久性一、什么是无碴轨道

无碴轨道是建在混凝土或沥青防冻层上具有弹性或阻尼性质的一种永久性轨道结构。※之所以经久耐用的重要因素在于路基和构筑物之间对过渡段的沉降和刚性差异的均衡。无碴轨道定义二、无碴轨道结构的优点无碴轨道优点：

无碴轨道结构几何形位能持久保持，横向阻力较高，轨道稳定性好，保证了运营的安全性；无碴轨道与有碴轨道相比,长波不平顺小，因此轨道平顺性高；无碴轨道可通过轨道刚度的合理匹配，提高旅客舒适度。1、轨道稳定性好、平顺性高、舒适性好无碴轨道的优点：2、养护维修工作量少，使用寿命长

与有碴轨道相比，无碴轨道养护维修工作量小，结构耐久性好,轨道使用寿命长(60年以上)。无碴轨道的优点：3、初期土建工程投资相对较小，节省工程总造价；

无碴轨道与有碴轨道相比，初期投资较高，国外一般控制在无碴轨道为有碴轨道的1.3倍。无碴轨道在圆曲线地段可实现超出有碴轨道高达25%的超高，这就有可能在保持规定速度的情况下选择较小的曲线半径，同时无碴轨道可以采用较大的线路纵坡，提高线路平纵断面对地形、地物的适应性，减少对景观的破坏，减少投资；结构高度低，自重轻，可减少桥梁二期恒载、降低隧道净空，从而降低工程总造价。无碴轨道的优点：4、整洁美观，利于环保；

无碴轨道道床整洁美观，解决了有碴轨道在列车高速运行下道碴飞溅带来的一系列问题，利于环保。

三、国内外高速客运专线无碴轨道的应用现状三、国内外高高速客运专线线无碴轨道的应应用现状由于无碴轨道道结构具有一一系列的优点点，在国外高高速铁路上获获得了广泛应应用，日本、、德国二十世世纪90年代后期修建建的高速铁路路以及台湾修修建的高速铁铁路，采用无无碴轨道的比比例接近100%，法国也在地地中海线2km隧道铺设了无无碴轨道，近近年来，国内内也铺设了各各类无碴轨道道。日本铺设的无无碴轨道已经经达到2700km；德国2002年8月1日正式投入运运营的科隆—法兰克福，全全长177km，其中在运营营速度不小于于200km/h的155km地段铺设了无无碴轨道（包包括44组无碴轨道道道岔）三、国内外高高速客运专线线无碴轨道的应应用现状台湾台北至高高雄高速铁路路全长约345公里，全线正正线、高架车车站道岔区均均采用无碴轨轨道，其中区区间采用框架架式板式轨道道，道岔区采采用Rheda2000型无碴轨道。。三、国内外高高速客运专线线无碴轨道的应应用现状客专之前，国国内无碴轨道道的应用情况况如下:板式轨道铺设设在秦沈线的的狗河特大桥桥、沙河特大大桥和赣龙铁铁路枫树排隧隧道；长枕埋入式铺铺设在渝怀线线鱼嘴二号隧隧道及秦沈线线双何特大桥桥；弹性支承块式式主要铺设在在秦岭隧道、、兰新线乌鞘鞘岭隧道。三、国内外高高速客运专线线无碴轨道的应应用现状四、高速客运运专线，日本国铁开始始研制新型轨轨道结构，至至今，无碴轨轨道经历了1965年试验研究究标准定型型推广应用用的发展历历程。国内““九五””国家重重点科技技攻关项项目之一一“高高速铁路路无碴轨轨道结构构设计参参数的研研究”中中，提出出了三种种结构形形式：板板式、弹弹性支承承块及长长枕埋入入式无碴碴轨道，，随后根根据铁道道部科技技研究开开发计划划项目《高速铁路路高架桥桥上无碴碴轨道关关键技术术的试验验研究》，完成了了三种无无碴轨道道整体结结构的具具体设计计、部件件试制、、室内实实尺模型型的施工工铺设，，并进行行了各项项性能试试验、车车线桥系系统动力力仿真分析析等。通过上述述试验国国内得出出如下结结论：““三种无无碴轨道道结构形形式，具具有各自自不同的的结构特特点。这这三种结结构形式式在国外外应用已已相当成成熟，通通过振振动加载载与疲劳劳试验表表明，其其结构有有足够的的安全储储备，不不会影响响高速列列车的行行车安全全。”在在此基础础上，有有代表性性地进行行了工点点铺设。。12轨枕埋入入式板式轨道道无碴轨道道大致可可以归纳纳为两种种结构类类型：轨枕埋入入式：德德国Rheda系列无碴碴轨道、、弹性支撑撑块式无无碴轨道道等板式轨道道：日日本本的大板板和框架架式板式式轨道、德德国的博博格轨道道日本板式式轨道大板式框架式根据使用用要求的的不同，，轨道板板一般分分为A、B两种类型，A型轨道板的长长度为4.930m，B型轨道板的长长度为4.765m，宽度均为2.4m,厚度190mm。其中，B型轨道板上预预留有辅助轨轨螺栓孔，用用于无碴轨道道与有碴轨道道过渡段上。。板式无碴轨道道主要由钢轨轨、扣件、预预制轨道板、、乳化沥青砂砂浆层(CA砂浆)、钢筋混凝土土底座组成。。博格板式轨道道预设断裂位置置纵向连接锚固固钢筋轨道扣件灌注孔调高螺杆博格板式轨道道框架式博格板式轨道道与日本板式式轨道的最大大不同在于博博格板式轨道道的轨道板下下采用的是水水泥砂浆，价价格比较低廉廉，而日本板板式轨道采用用的是水泥沥沥青砂浆，价价格较昂贵，，其次博格板板式轨道的轨轨道板宽度较较窄。双块块式式无无碴碴轨轨道道弹性性支支承承块块无无碴碴轨轨道道由由于于双双块块之之间间、、支支承承块块与与道道床床板板之之间间缺缺乏乏结结构构钢钢筋筋的的有有效效连连接接，，其其在在高高速速运运营营条条件件下下的的结结构构稳稳定定性性有有待待于于进进一一步步研研究究与与试试验验，，同同时时这这种种结结构构国国内内外外没没有有超超过过160km/h的运运营营实实践践，，在在客客运运专专线线上上大大范范围围铺铺设设设设计计单单位位会会慎慎重重考考虑虑；；轨枕枕埋埋入入式式无无碴碴轨轨道道1对两两种种轨轨道道结结构构形形式式，，进进一一步步分分析析：：长枕枕埋埋入入式式由于于预预制制轨轨枕枕和和现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构之之间间的的收收缩缩徐徐变变速速度度不不同同，，轨轨枕枕与与现现浇浇道道床床板板之之间间产产生生裂裂纹纹，，国国内内铺铺设设实实践践尤尤其其在在迎迎车车面面裂裂纹纹更更加加显显著著，，因因此此这这种种结结构构用用在在隧隧道道内内比比较较合合适适，，至至于于在在露露天天路路基基及及桥桥梁梁范范围围内内铺铺设设，，考考虑虑到到排排水水等等会会慎慎重重考考虑虑。。道床床板板钢钢筋筋为为现现场场绑绑扎扎，，纵纵横横向向钢钢筋筋的的绝绝缘缘相相对对较较为为困困难难，，如如何何保保证证信信号号最最小小传传输输距距离离大大于于1500m（困困难难情情况况下下1200m）是是这这种种无无碴碴轨轨道道推推广广应应用用的的技技术术瓶瓶颈颈。。双块块式式无无碴碴桁架架式式钢钢筋筋骨骨架架组组成成的的特特殊殊双双块块式式轨轨枕枕有有利利于于提提高高施施工工质质量量和和结结构构整整体体性性。轨道道高高度度从从原原来来的的650mm降至至472mm，有有利利于于降降低低工工程程造造价价。。道床床板板为为现现场场浇浇灌灌，，适适合合应应用用于于道道岔岔区区铺铺设设。。1342板式式轨轨道道2板式式轨轨道道在在轨轨道道板板与与底底座座之之间间浇浇注注CA砂浆，既增加加了轨道的弹弹性，又使板板式轨道在结结构设计上具具有可维修性性，轨道板为为工厂预制，，一方面可以以保证施工质质量，另外一一方面现场为为组装式施工工，施工进度度较快。框架式轨道由由于减少了轨轨道板圬工量量，进一步降降低了工程造造价，同时改改善了大板式式轨道的受力力条件。但是是，由于板式式轨道轨道板板为工厂预制制，在几何设设计上对于道道岔区的适应应性较差，因因此在道岔区区不宜铺设板板式轨道。CRTSⅡ型板式无砟轨轨道施工技术2010年10月主要内容一、结构形式式简介二、工艺流程程及操作要点点一、结构形式式简介1.桥上无砟轨道道系统桥上CRTSⅡ型板式无碴轨轨道系统主要要分4个结构组成部部分。自上至至下的结构为为：60kg/m钢轨，弹性扣扣件，20cm厚砼轨道板，，3cm厚沥青砂浆调调整层，19cm厚(直线段)砼连续底座板板，“两布一一膜”滑动层层，侧向挡块块等部分组成成，台后路基基上设置摩擦擦板、端刺及及过渡板，梁梁缝处设置硬硬泡沫塑料板板。无碴轨道道设计使用寿寿命不小于60年。2.路基上的无砟砟轨道系统路基上CRTSⅡ型板式无砟轨轨道板的支承承层，采用C15素混凝土垫层层或干硬性材材料压筑成型型(称之为水硬性性支承层，HGT)，设计宽度为为3.25m，厚度为0.3m。支承层施工工与桥上底座座板施工基本本相同，主要要区别有以下下几点：（1）支承层无两两布一膜滑动动层、高强挤挤塑板以及钢钢筋。（2）支承层直接接浇注在路基基基床表层上上。（3）路基上支承承层施工无需需设置临时端端刺区、后浇浇注带等施工工结构和工序序。（4）支承层需每每隔2.5～5m进行切缝处理理，切缝深度度至少10cm。二、施工流程程及操作要点点1、桥面验收2、底座板范围围内防水层作作业3、CPⅢ测设及底座板板放样4、两布一膜作作业5、底座板施工工6、轨道板施工工7、剪切连接8、钢轨铺设9、侧向挡块作作业10、底座板范围围外防水层作作业1桥面验收1、桥面平整度度桥面平整度要要求3mm/4m。使用4m靠尺测量每次次重叠1m)，每桥面分四四条线每底座座板中心左右右各0.5m测量检查。对对不能满足3mm/4m要求，但在满满8mm/4m要求的，可用用1m尺复测检查，，应满足2mm/1m要求。对仍不不能满足要求求的，对梁面面进行整修处处理2、梁端剪力齿齿槽等凹槽几几何尺寸梁端左右中线线底座板幅宽宽2.95m范围凹槽深度度50mm，两侧横向排排水平顺接向向外，不能满满足要求的凿凿除、打磨或或补浆处理。。3、梁端平整度度1.5m凹槽范围的平平整度要求为为2mm/1m。不能满足要要求时，打磨磨处理，直至至符合要求。。4、桥面高程1.5m以外部分跨中中及支座处凸凸台顶面中心心线位置的桥桥面高程允许许误差7mm，梁端1.5m范围内不允许许出现正误差差。使用CPⅢ进行复核检查查。对不能满满足要求的应应进行打磨和和采用聚合物物砂浆填充处处理5、相邻梁端高高差在梁端处理合合格基础上，，相邻梁端高高差不大于10mm。采用0.5m水平尺进行检检查在底座板板范围内对观观感较差处进进行量测。对对大于10mm处应进行专门门处理，或一一侧梁端采取取落梁措施或或较低一端用用特殊砂浆修修补。6、桥面预埋件件要求预埋件平平面、高程位位置要准确。。采用测量检检查。对不能能满足无砟轨轨道施工要求求的，视情况况进行处理。。7、桥面排水坡坡桥面排水坡构构成应符合设设计要求。对对排水坡存在在误差的桥面面，应保证设设计的汇水、、排水能力，，不允许反向向排水坡的存存在，特别是是两线中间部部位。对可能能造成排水系系统紊乱的桥桥面应打磨整整修处理。8、伸缩缝伸缩缝安装完完成且牢靠，，不得有脱落落现象。9、梁面净宽满足8.8m净宽及位置要要求。10、防水层施工工空鼓现象的存存在。防水层层空鼓检查可可采用拖拽铁铁链的方法进进行。破损及及空鼓的防水水层部位必须须整修。梁面打磨桥面验收2防水层施工1、先施工底座座板下范围内内的防水层，，施工范围的的宽度为3.295m（两侧部分搭搭接）。2、设计为2mm厚弹性聚脲防防水涂料。防水层施工工工艺流程基层交交接基层处处理（（抛丸丸、打打磨））喷、涂涂腻子子底涂涂满刮PU修补腻腻子喷、涂涂聚脲脲底涂涂修补针针眼基层质质量自自检喷涂（（纯））聚脲脲防水水涂料料防水涂涂层检检验、、验收收防水层层现场场施工工照片片抛丸底涂防水层层现场场施工工照片片自动喷喷涂设设备聚脲防防水完完成3CPⅢ测设及及底座座板放放样1、在梁梁端固固定制制作上上方的的防撞撞墙顶顶部安安装CPⅢⅢ埋件，，路基基上埋埋设在在接触触网支支柱的的基础础上。。2、使用用全站站仪通通过CPⅢⅢ点进行行底座座板放放样（（CPⅢⅢ的测设设及成成果提提交由由中铁铁咨询询完成成）。。3、底座座板的的边线线测设设的一一般为为控制制线，，距底底座板板边缘缘向外外15cm，便于于施工工。底座板板放样样断面面图4两布一一膜作作业在梁缝缝处设设高强强度挤挤塑板板。高高强度度挤塑塑板标标准尺尺寸为为1.45m×2.95m，由5块拼装装而成成，其其中3块为600×1450mm，2块为550×1450mm，两块块之间间采用用台阶阶形搭搭接。。挤塑板板铺设设挤塑板板铺设设双组份份胶勾勾兑铺设两布一一膜铺铺设布一膜膜滑动动层包包括下下层土土工布布、土土工膜膜和上上层土土工布布，简简称两两布一一膜。。两布布一膜膜滑动动层从从剪力力齿槽槽一端端边缘缘铺设设至下下一剪剪力齿齿槽边边缘。。两布一一膜铺铺设在底座座板范范围内内沿线线路纵纵向两两侧及及中间间各弹弹出宽宽30cm的粘合合剂涂涂刷带带，底底层土土工布布对接接，中中间薄薄膜采采用熔熔接方方式，，上层层土工工布不不许对对接。。涂胶范范围示示意图图土工膜膜融接接机两布一一膜铺铺设每一段段内土土工布布尽可可能整整块连连续铺铺设，，如果果不能能连续续整块块铺设设，下下层土土工布布只允允许对对接，，对接接接头头要与与梁面面全断断面粘粘接，，采用用刷30cm宽横向向胶粘粘接方方式，，分块块对接接时，，每块块土工工布的的最小小长度度不小小于5m。上层土工工布搭接长长度不小于于20cm，搭接位置置与其他层层对接处错错开至少1m。两布一膜铺铺设要求两布一膜铺铺设底座板垫块块提前预制制，凝土垫垫块摆放符符合每延米米垫块与底底座板的接接触面积不不小于0.185m2，每块垫块块与底座板板接触面的的宽度不小小于5cm。两布一膜铺铺设垫块摆放5底座板施工工底座板施工工主要包括括的内容有有：1、施工单元元划分2、钢筋加工工3、底座板模模板安装4、底座板混混凝土浇筑筑5、底座板张张拉底座板施工工单元划分分由于桥上CRTSII型板式轨道道底座无法法一次施工工完成，因因此必须划划分成几个个施工段，，施工段的的位置及长长度根据施施工组织方方案确定。。一般一个个施工段长长度为4～5km，施工段的的首尾位置置应设置端端刺或临时时端刺，临临时端刺长长约800m，端刺或临临时端刺之之间的区段段为常规区区。常规区区一般最短短为3个浇筑段，，长度约480m。底座板施工工单元划分分每个施工单单元包括一一个常规区区和两个临临时端刺区区底座座板板施施工工单单元元划划分分一个个施施工工单单元元的的构构成成：：临临时时端端刺刺分分为为五五段段，，各各段段之之间间在在跨跨中中采采用用钢钢筋筋连连接接器器连连接接。。在在临临时时端端刺刺中中一一次次命命名名为为K0、J1、J2、J3、J4、K1。左左右右线线临临时时端端刺刺错错开开两两孔孔梁梁。。底座座板板施施工工单单元元划划分分后浇浇带带定定义义：：底底座座板板混混凝凝土土浇浇筑筑采采用用分分段段浇浇筑筑，，在在两两个个混混凝凝土土浇浇筑筑段段之之间间有有后后浇浇混混凝凝土土接接缝缝，，称称此此接接缝缝为为后后浇浇带带。。后后浇浇带带的的分分类类如如下下：：钢筋筋加加工工底座座板板钢钢筋筋制制作作、、安安装装方方法法有有两两种种，，一一种种是是在在钢钢筋筋加加工工厂厂加加工工成成半半成成品品（（主主要要是是横横向向钢钢筋筋）），，然然后后连连同同纵纵向向钢钢筋筋一一起起吊吊装装上上桥桥再再进进行行绑绑扎扎。。经经实实践践证证明明，，采采用用前前者者，，省省工工，，效效率率高高。。钢筋筋加加工工箍筋筋、、马马凳凳筋筋在在钢钢筋筋场场集集中中加加工工，，运运至至施施工工地地点点吊吊车车垂垂直直上上桥桥。。钢筋筋加加工工钢筋筋连连接接器器及及剪剪力力钉钉提提前前外外委委加加工工，，运运至至施施工工现现场场安安装装。。钢筋筋加加工工剪力力钉钉安安装装前前先先将将预预埋埋套套筒筒内内杂杂物物、、铁铁锈锈用用丝丝锥锥清清理理，，然然后后用用自自制制扳扳手手拧拧紧紧，，扭扭矩矩300Nm，深深度度不不小小于于1.5D。钢筋筋加加工工1、为为防防止止梁梁缝缝处处底底座座板板混混凝凝土土下下卧卧，，下下衬衬钢钢板板。。2、纵纵向向钢钢筋筋搭搭接接时时，，还还应应满满足足钢钢筋筋搭搭接接接接头头终终点点之之间间的的距距离离为为1.3倍的的搭搭接接长长度度（（即即连连接接区区段段长长度度为为搭搭接接长长度度的的1.3倍）），，以以满满足足钢钢筋筋搭搭接接接接头头面面积积百百分分率率≤≤50%的要要求求。。3、纵纵向向钢钢筋筋搭搭接接区区不不得得位位于于剪剪力力齿齿槽槽后后浇浇带带（（BL2）处处，，在在实实际际施施工工中中应应根根据据施施工工单单元元划划分分情情况况，，调调整整纵纵筋筋的的长长度度。。钢筋筋加加工工模板板安安装装底座座板板模模板板包包括括侧侧模模及及端端模模，，内内侧侧模模采采用用拉拉杆杆连连接接，，侧侧模模采采用用可可调调高高式式组组合合钢钢模模，，外外侧侧模模与与防防撞撞墙墙支支撑撑牢牢固固。。为为防防止止底底座座板板漏漏浆浆、、烂烂根根，，在在侧侧模模内内衬衬L形铁铁皮皮。。模板板安安装装模板板安安装装底座座板板混混凝凝土土浇浇筑筑在底底座座板板混混凝凝土土浇浇筑筑前前清清理理模模板板内内杂杂物物，，底底座座板板混混凝凝土土浇浇筑筑采采用用桥桥下下泵泵送送混混凝凝土土，，插插入入振振捣捣棒棒振振捣捣后后，，用用整整平平提提浆浆机机整整平平，，在在适适当当时时间间拉拉毛毛、、抹抹边边，，洒洒水水养养生生。。底座板板混凝凝土浇浇筑底座板板混凝凝土浇浇筑底座板板张拉拉底座板板张拉拉，设设计锁锁定温温度为为25℃℃，当温温度在在25～35℃℃时，用用手拧拧紧钢钢筋连连接器器上的的锁紧紧螺母母即可可，当当温度度在小小于25℃℃之间，，需要要计算算张拉拉量进进行补补偿张张拉。。当温温度大大于35℃℃时，不不允许许张拉拉作业业。底座板板张拉拉底座板板张拉拉分五五种工工况：：新设临临时端端刺＋＋常规规区＋＋新设设临时时端刺刺既有临临时端端刺＋＋常规规区＋＋新设设临时时端刺刺固定端端刺＋＋常规规区＋＋新设设临时时端刺刺既有临临时端端刺＋＋常规规区＋＋既有有临时时端刺刺既有临临时端端刺＋＋常规规区＋＋固定定端刺刺沪杭客客专当当时施施工的的温度度均在在25～35℃℃之间，，不需需要张张拉，，这里里不再再赘述述其它它情况况的张张拉工工艺。。底座座板张张拉完完成后后按设设计顺顺序浇浇筑底底座板板后浇浇带。。6轨道板板施工工放样轨道板板存放放轨道板板粗铺铺轨道板板精调调封边及及灌浆浆轨道板板连接接放样当一个个施工工单元元的底底座板板形成成连续续的板板带结结构后后，就就可以以在上上面粗粗铺轨轨道板板。首首先要要进轨轨道基基准点点和轨轨道安安置点点测设设。轨道板板存放放粗铺前前的轨轨道板板按照照布板板软件件设计计的位位置沿沿线路路两侧侧存放放，存存放前前要对对地基基进行行压实实处理理，应应严格格按三三点支支撑的的原则则叠放放。轨道板板上桥桥前应应清洗洗，包包括灌灌浆孔孔的清清理。。轨道板板粗铺铺轨道板板粗铺铺前粘粘贴非非吸水水性发发泡材材料，，即精精调爪爪保护护套。。安放木木质垫垫块，，待精精调爪爪安放放完成成后抽抽出。。轨道板板上桥桥可通通过悬悬臂铺铺板门门吊或或80t履带吊吊。轨道板板粗铺铺采用用铺板板门吊吊，该该设备备和实实现垂垂直提提升、、横向向移动动、纵纵向运运输、、姿态态调整整、点点动微微调，，高效效快捷捷的实实现了了轨道道板一一次精精确就就位。。在跨河河、跨跨路地地段，，采用用行走走在底底座板板上的的双向向运板板车纵纵向运运输。。轨道板板粗铺铺后惊惊恐控控制在在1cm范围内内。轨道板板粗铺铺轨道板板精调调安装精精调爪爪，每每块板板6个，四四角各各一个个为二二维，，可进进行平平面、、高程程双向向调整整，板板间两两侧各各一个个为一一维，，仅能能调整整高度度。按要求求定期期对标标准标标架进进行校校核。。轨道板板精调调首先先利用用平差差计算算后的的轨道道基准准点数数据，，用施施工布布板软软件计计算出出每块块板对对应点点的空空间理理论坐坐标，，再出出入到到现场场调板板用精精调测测量系系统中中，进进行理理论坐坐标与与实际际坐标标的对对比分分析，，计算算出轨轨道板板调整整量，，通过过人工工调整整轨道道板精精调爪爪，使使轨道道板位位置处处于设设计的的空间间位置置。经过精调调后的轨轨道板，，平面误误差控制制在±5mm，相邻两两块板间间的搭接接控制在在±0.3mm。轨道板精精调轨道板精精调轨道板精精调水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注精调后的的轨道板板尽量避避免对其其扰动。。封边全用用高压水水枪润湿湿底座板板及轨道道板底。。横向封边边采用稠稠度较大大的BZ砂浆封边边，封边边高度5cm，并采取取措施防防止砂浆浆侵入板板底。横横向封边边应对GRP点进行保保护，供供灌浆后后复测用用。侧向封边边采用封封边带和和带排气气孔的封封边角钢钢封边，，在底座座板植入入锚拴压压紧角钢钢。安装板间间压紧装装置和侧侧向压紧紧装置。。安装防侧侧移装置置。水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注水泥乳化化沥青砂砂浆灌注注BZ砂浆搅拌拌采用移移动式水水泥乳化化沥青砂砂浆车搅搅拌，施施工时将将搅拌车车停靠在在施工地地点，