高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力轨道板的预制(机组流水线法)

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力轨道板的预制（机组流水线法）二0一七年九月一施工工艺三目录资源配置回顾历史4平面布置二四创新成果五展望未来六回顾历史一1.CRTSⅢ型后张轨道板诞生2011年下半年至2012年期间，在原铁道部的科技司等相关部门的领导下，各单位合作开展第二代CRTSⅢ型轨道板研究，在科研单位共同努力下，成功研制出CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力轨道板（也就是现在的CRTSⅢ型先张板）。2.CRTSⅢ型先张轨道板诞生回顾历史一2013年3月国内首次应用于西安至宝鸡高速铁路试验段（1008米铺轨公里）上；2014年初又应用于沈阳至丹东高速铁路的试验段（11.36铺轨公里）上；之后郑州至徐州、北京至沈阳等高铁线路全线采用该CRTSⅢ型先张轨道板。目前，新建的250km/h以上高速铁路几乎全采用CRTSⅢ型先张轨道板。2.CRTSⅢ型先张轨道板诞生回顾历史一回顾历史一CRTSⅢ型先张轨道板在齐齐哈尔诞生轨道板场占地面积约300亩，主要划分为办公生活区、生产区、存板区、搅拌站区四大区域。平面布置二轨道板厂办公生活区分办公区、生活区（包括住宿、职工食堂等），与生产区相互隔离。办公楼、综合楼均为新建框架结构楼房，按标准要求配置办公用品。生活区住宿与职工食堂设置在综合楼，满足管理人员及施工操作人员住宿生活需求，按要求配置住宿及必要生活用品。设置标准工地试验室。平面布置二办公楼试验室平面布置二试验室平面布置二平面布置二生产区按施工工艺流程划分为钢筋区、机组流水线主要功能区、封锚区、水养区、混凝土搅拌区、砂石料存储区。生产车间长273m，分27+24+42钢结构厂房。机组流水线平面布置图钢筋区：设置在24米跨度厂房内，包括钢筋存放区、加工区、绑扎区、钢筋笼存放区。机组流水法主要功能区：设置在27米跨度厂房内，主要包括张拉工位、模型检测工位、混凝土灌注振动工位、养护工区、放张工位、脱模工位等（稍后详述）。封锚区：封锚区设置在水养池附近，轨道板从脱模工位吊出来后运送至封锚区进行封锚作业。水养区：水养区设置在机组流水法主要工位同侧同跨，方便出池，水养池需满足水中养护4天循环使用的要求。混凝土搅拌区：完成成品混凝土的搅拌制作，满足生产需要。砂石料存储区：储备充足的砂石原材料，满足生产需要。平面布置二工艺流程图施工工艺三工位7：喷涂脱模剂工位8：预埋件安装工位8：钢筋入模穿入预应力筋钢筋加工、绑扎钢筋检验工位9、10：张拉杆安预紧工位11：钢筋骨架绝缘检查▲工位12、13：预应力张拉工位14：扫描检测★工位15、16：混凝土浇筑拉毛清理▲混凝土养护▲工位1、2：同步放张工位3：拆卸张拉杆工位4、5：顶升脱模封锚水养≥3d检验合格品库存放（保温、保湿≥10d）28d龄期后发运▲混凝土配料搅拌水泥掺合料中砂碎石外加剂水原材料进场检验试件制作强度、弹模满足要求工位6：模具清理不合格品库检测不合格检测合格★：表示特殊工序▲：表示关键工序施工工艺三1.钢筋加工预应力钢筋、锚固板直接成套购买专业生产厂家的产品。环氧树脂涂层钢筋购买成品，其余钢筋厂内加工。（1）钢筋存放钢筋存放在封闭的钢筋区，存放场地硬化处理，钢筋存放的地面应垫高10cm。检验合格的钢筋按批次和不同牌号、不同规格分别存放并挂标识牌，不合格的钢筋应设有明显标志并及时清除出场。钢筋成品要分部位命名，按号牌顺序堆放，不得将用于不同部位的钢筋叠放在一起。（2）接地钢筋焊接为保证综合接地钢筋焊接质量和钢筋笼的尺寸要求，需设置接地钢筋焊接胎具，在胎具上焊接成型。钢筋焊接采用搭接焊工艺，按技术要求钢筋间十字交叉时应采用“L”型钢筋焊接，焊缝长度为单面焊接不小于100mm，双面焊接不小于55mm。施工工艺三1.钢筋加工施工工艺三1.钢筋加工（3）绑扎胎具钢筋的绑扎胎具应能准确保证钢筋位置和间距，采用型钢平台与钢板结合制成。钢筋的绑扎胎具每月检查一次。（4）钢筋绑扎钢筋绑扎前先熟悉施工图纸，核对钢筋配料表和料牌。核对成品钢筋的种类、直径、形状、尺寸和数量，如有错漏，应及时纠正增补。钢筋绑扎点应满足箍筋与主筋垂直，交叉点逐点绑扎；绑扣形式以不易松脱为准，绑扎点如有松脱，应扣紧扣或重绑。绑扣的形式应成“八”字交替绑扎。绝缘绑扎线应扭向骨架内。骨架不得有油污及扭曲。绑扎胎具绑扎门形筋时，用木方或圆钢将门形筋相互固定，横向纵向均固定，以门形筋能保证位置和相对距离为准。钢筋笼绑扎完后，按照设计要求对钢筋网进行绝缘检测。穿入预应力钢筋，之后将锚固板拧紧至预应力筋螺纹根部，圆弧面朝预应力钢筋内侧。钢筋笼吊装应轻拿轻放。吊装采用专用吊装架，吊装过程中不得施工工艺三钢筋笼存放用吊钩直接吊装绝缘钢筋，应采用方木条、塑胶等柔性物质作为起吊介质，吊装应平稳起吊，缓慢就位。钢筋笼存放时，应采用存放架，钢筋笼放置在存放架的横向支撑上，每层之间有20mm净空间。垫条位置和数量以保证钢筋骨架不变型为准。施工工艺三2.模型施工工艺三2.模型模具受力网格划分结果施工工艺三2.模型侧模施工工艺三2.模型端模施工工艺三2.模型底模横移摆渡同步放张绝缘检测套管安装及检测清模及喷脱模剂横移摆渡脱模拆张拉杆钢筋入模张拉连接预紧预留工位同步张拉混凝土灌注振捣升温区恒温区降温区静养区成品板翻转成品板封锚成品板检测标记施工工艺三生产车间长度186m，车间宽度27m，模型数量126套，车间内包括水养池；蒸养车间长度186m，宽度24m。3.机组流水法主要工序简介施工工艺三清模及刷脱模剂清除残留在模型上的残渣，使用软质钢丝球将残留在模具表面杂质擦拭干净，用摸布或毛巾将模型表面混凝土清除干净。模型清理过程中必须将模型表面任何角落清除干净，不得有遗漏位置。清理过程中注意不伤害定位栓及橡胶材质锚穴。模型清理以徒手擦拭无明显污染为度。清渣完成后模型方可涂刷脱模剂，首先用喷雾器喷在模型内表面，涂刷时不得有漏涂现象出现。然后用干净抹布拭擦均匀，涂刷完成后的模型表面不得有明显的擦拭痕迹，不得漏涂。3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介套管及螺旋筋安装安装前必须将定位栓及周边表面清理干净，将套管与定位栓对位，用橡胶锤敲击将套管安装到位。当预埋套管安装困难或感觉松动明显时需更换套管或定位销，不符合要求的定位销或套管需及时予以更换并追踪套管和定位销质量。安装过程中不得采用铁锤或其他硬质物质直接敲击预埋套管。安装完成后的预埋套管必须保证预埋套管的垂直且与模型面板的缝隙不得超过0.5mm。安照大头朝下的原则，将螺旋筋拧紧至预埋套管上。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介钢筋骨架入模将钢筋骨架放入组装好的模型内，安装起吊套管，固定接地端子，螺旋筋不得与其他钢筋搭接，以防止其搭接形成回路，影响轨道板绝缘性能。如有偏斜、扭曲，应进行调整。最后把张拉杆与预应力筋连接并预紧。钢筋和预埋件安装全部完成后，按照施工图纸对所有项目进行检查，填写钢筋检查记录表和预埋件检查记录表。当钢筋与预埋件相碰时，可适当调整钢筋位置。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介预应力筋张拉施加预应力采用专用张拉设备，张拉记录由系统自动生成。预应力筋采用整体单根张拉方式，单根预应力筋加载速率不大于4kN/s，分别张拉预应力筋至设计值，张拉完成后，持荷1分钟后插紧楔块并记录。预应力值采用双控，以张拉力值为主，伸长值作校核。实际单根预应力筋的张拉力与设计值偏差不大于10.0%，实测伸长量与设计值偏差不大于10%；先张轨道板正式生产前，应根据设计预应力值做摩阻试验，确定补偿量。每生产15000块先张轨道板，需再次检验预应力摩阻。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介实测承轨台平面曲线模型底面变形等高线图施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介混凝土布料（灌注）时每套钢模配置8台高频振动器，布料（灌注）采取一端向另一端延伸的办法。混凝土布料（灌注）分三层连续进行，严禁灌注间隔超过初凝时间的混凝土。随混凝土的布料（灌注），开动振动台，以混凝土不再冒气泡、表面泛浆且无显著下沉为准。轨道板混凝土底部（生产时表面）粗糙，有适当骨料外露，不应超过5mm。若无骨料外露，在初凝时，去除表面浮浆，并使用拉毛工具进行拉毛。拉毛深度2mm-4mm。终凝前严禁踩踏。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介混凝土灌注完成后在5℃-30℃的环境中静置3.5小时后方可开始送蒸汽养护。蒸汽养护升温速度不大于10℃/h,蒸汽恒温温度不超过40℃，混凝土芯部最高温度不超过55℃,蒸汽养护降温速度不大于10℃/h。养护制度为：3.5(静停)+2（升温）+10（恒温）+2（降温）。轨道板芯部混凝土和表面混凝土、表面混凝土与环境之间的温差均不大于15℃。养护人员认真做好巡查工作，及时调整蒸汽量，保证养护质量。每工作班至少有一块混凝土芯部温度记录，并与养护温度、环境温度共同形成三个曲线反应在一张图上形成资料。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介封锚砂浆采用快速封锚砂浆。采用强制式搅拌机拌制，搅拌机转速不宜小于180r/min。轨道板脱模后至入池养护前应进行洒水养护，保持轨道板表面湿润。封锚砂浆填压前，对锚穴进行清理，不得有油污、浮浆（尘）、杂物和积水。封锚砂浆填压过程中，可对砂浆进行二次搅拌，但严禁二次加水。封锚砂浆填压过程中，应随机取样制作1d、7d和28d的抗压强度试件，试件应采用与封锚砂浆相同的成型条件，试件脱模后应进行标准养护。封锚砂浆填压完成至先张轨道板水养的时间间隔应根据封锚材料进行工艺性试验，一般不宜小于2小时。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介施工工艺三3.机组流水法主要工序简介轨道板水养在水养池中进行，轨道板脱模后至入水时间不大于8小时，并保持轨道板湿润。轨道板水养时间不低于3天，养护的水温不应低于10℃，水温与轨道板表面温度之间的温差不应大于10℃。轨道板在养护时，水应完全淹没轨道板。成品轨道板水养完成后应保湿，保温保湿时间不低于10天。轨道板水养时第一块轨道板应用卡具固定在水养池边，其余轨道板用卡具将紧邻两块轨道板连接在一起。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介轨道板的储存轨道板成品应按型号和批次分别存放，不合格的轨道板应单独存放。轨道板的存放场地采用钢筋混凝土条形基础，保证基础不出现不均匀下沉。轨道板采用立放（长度方向着地），短期（不大于7d）平放最多可堆放4层，垫木设置在起吊套管位置，且上下处于同一位置。堆放轨道板的基础要求坚固、平整，无沉陷，严禁出现三点支撑现象。长期储存时不得平放。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介轨道板采用立放时应用连接螺栓板和连接螺栓将相邻两块轨道板连接，使轨道板堆放成一整体，轨道板堆放端头应有良好的防倾倒支撑架，第一块轨道板连接在支撑架上。轨道板在存放和运输时，在预埋套管和起吊套管等处安装防护盖。轨道板装卸时应利用轨道板上的起吊装置水平吊起，使四角的起吊套管均匀受力，严禁碰、撞、摔。轨道板宜采用铁路或公路运输，在运输过程中保证轨道板不受过大的冲击。施工工艺三3.机组流水法主要工序简介板场设置2个存板区，可存放7000块轨道板，按轨道板生产时的型号、批次分批存放，不合格的轨道板单独存放。轨道板存板基础采用条形基础，两条基础之间距离符合