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中铁九局集团第六工程有限公司第二工程队总工：温秉寅2018年1月CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训大纲一、无砟轨道概述1.1、我国无砟轨道主要结构类型及应用情况1.2严寒地区无砟轨道选型分析二、CRTSIII型板式无砟轨道简介2.1、CRTSIII型板式无砟轨道结构的特点2.2、CRTSIII型板式无砟轨道结构组成三、施工准备3.1、技术准备3.2、外业准备四、线下工程交验4.1、线下工程交接的要求及内容4.2、检验标准及方法五、CPIII控制网建网5.1、CPIII控制网建网条件5.2、CPⅢ点的布设5.3、测量仪器的选型5.4、CPⅢ控制网平面测量5.5、CPⅢ网高程控制网测量5.6、CPⅢ控制网的复测与维护六、无砟轨道物流组织方案的确定CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训大纲七、线下工艺性试验7.1、线下工艺性试验的目的7.2、线下工艺性试验段选址7.3、线下工艺性试验的方案设计7.4、线下工艺性试验段评估验收八、底座施工8.1、梁面连接钢筋安装及钻孔植筋8.2、底座钢筋施工8.3、模板施工8.4、底座板混凝土施工8.5、底座伸缩缝施工九、轨道板铺设施工9.1、弹性缓冲垫层安装及隔离层土工布铺设9.2、自密实混凝土层钢筋施工9.3、轨道板验收交接和运输9.4、轨道板的粗铺与精调十、自密实混凝土铺设施工10.1、自密实混凝土层模板安装10.2、自密实混凝土拌制与运输10.3、自密实混凝土灌注10.4、自密实混凝土精调器、模板拆除及养护10.5、轨道板孔的封填CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训一、无砟轨道概述1.1、我国无砟轨道主要结构类型及应用情况随着我国高速铁路的大量建设，我国无砟轨道结构主要类型有双块式无砟轨道，CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、Ⅲ型板式无砟轨道结构等。我国主要无砟轨道结构如图1-1所示CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训双块式无砟轨道主要由钢轨、扣件、预制轨枕、道床板、混凝土底座或支承层组成，广泛应用于我国武广高速铁路、郑西客运专线、兰新高速铁路等。双块式无砟轨道在桥梁地段采用单元结构，路基和隧道地段采用连续结构。双块式无砟轨道的轨枕为工厂预制，道床板、底座板或支承层采用现场浇筑，对桥梁、路基、隧道等线下基础的适应性较好。CRTSⅠ型板式无砟轨道主要由钢轨、扣件、预制轨道板、CA砂浆充填层、底座等组成，广泛应用于我国沪宁城际、广珠高速铁路、哈大客运专线、哈齐客运专线等。CRTSⅠ型板式无砟轨道为单元分块式结构，采用凸形挡台限位，轨道板下采用CA砂浆充填层作为调整结构。CRTSⅡ型板式无砟轨道主要由钢轨、扣件、预制轨道板、高弹模CA砂浆、底座板或支承层等组成，在我国京津城际、京沪高铁、沪杭客专等高速铁路和客运专线上应用。轨道板相互之间通过纵向螺纹钢筋连接，是一种连续结构。轨道板下仍设有CA砂浆调整层，但起着传递水平荷载的作用。CRTSⅢ型板式无砟轨道主要由钢轨、扣件、预制轨道板、自密实混凝土、底座或支承层等部分组成，主要应用于我国的盘营客运专线、成灌高速铁路、武汉城市圈城际铁路等。CRTSⅢ型板式无砟轨道为分块式结构，轨道板与板下自密实混凝土通过门型钢筋形成整体结构，轨道板与底座之间通过限位凹槽限位，结构承力和传力路径明确。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训1.2严寒地区无砟轨道选型分析1.2.1、无砟轨道的适应性分析双块式无砟轨道，CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、CRTSⅢ型板式无砟轨道均在我国的高速铁路或客运专线上应用，因此都能满足高速列车运行的高稳定性、高可靠性和高平顺性的要求。然而严寒地区无砟轨道的适应性除了适应高速列车的运行需求外，主要是严寒的气候条件的适应性。双块式无砟轨道为现浇结构，在双块式轨枕与道床板之间存在新老混凝土结合面，极易产生裂缝，如图1-2所示，在严寒地区，由于大温差作用，轨枕与道床板之间更易开裂。路基和隧道地段的双块式无砟轨道为连续结构，且为非预应力结构，连续道床板内的温度应力较大，一旦道床板产生裂缝，在冻融循环与列车荷载作用下，裂缝会加速发展，进而影响结构的耐久性和安全性。尽管路基地段纵连双块式无砟轨道的道床板裂纹可以通过铺设单元道床板结构减小，但由于桁架式轨枕核心专利技术为国外所有，不适合“高铁走出去战略”。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训大纲图1-2双块式无砟轨道道床板裂缝CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训CRTSⅠ型板式无砟轨道的轨道板为预应力结构，具有较强的抗裂性。CRTSⅠ型板式无砟轨道为单元式结构，轨道板内温度应力小，因此能减小严寒地区轨道板开裂的概率。但CRTSⅠ型板式无砟轨道的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)充填层是有机无机复合物，温度对其力学性能影响较大，严寒地区CA砂浆的耐久性问题较为突出。CRTSⅡ型板式无砟轨道的轨道板也采用预应力结构，质量容易保证，但轨道板间设有宽接缝，需要现浇混凝土，因此在宽接缝处易出现开裂，如图1-3所示。作为充填层的水泥乳化沥青砂浆层在严寒地区的耐久性较差，容易出现开裂破损，如图1-4所示。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训大纲图1-3CRTSⅡ型板式无砟轨道宽接缝开裂图1-4CA砂浆开裂破损CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训CRTSⅢ型板式无砟轨道的轨道板为单元式的预应力结构，可有效控制严寒条件轨道板的开裂。采用自密实混凝土层取代水泥乳化沥青砂浆层作为充填层材料，并与预制轨道板成为复合结构，改善了预制轨道板的受力条件。同时由于自密实混凝土层与底座板之间设有隔离层，降低了轨道板与充填层离缝的几率。CRTSⅡ型板式无砟轨道和双块式无砟轨道结构由于其自身特点，应用在严寒地区容易出现轨道板或道床板开裂，不适于严寒地区使用，且CRTSⅡ型板式无砟轨道和双块式无砟轨道结构尚无在严寒地区应用的实践经验。CRTSⅠ型板式无砟轨道可应用于严寒地区，但必须对其薄弱层CA砂浆充填层进行单独设计。CRTSⅢ型板式无砟轨道由于其抗裂性能和结构受力体系，可适用于严寒地区。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训1.2.2、无砟轨道的施工性能分析双块式无砟轨道轨枕生产相对容易，制造工艺简单，双块式道床现场浇筑，施工质量受气候条件影响大，混凝土圬工量大，施工进度相对较慢。CRTSⅠ型板式无砟轨道在工厂预制，现场为组装式施工，施工质量和过程容易控制，施工进度较快，但板式轨道的生产、制造、运输及安装、砂浆灌注需要专业设备，工序相对复杂。CRTSⅡ型板式无砟轨道的轨道板承轨台采用数控机床进行精密打磨，不仅需购置昂贵的机械设备，而且制造工效低、成本高，曲线上轨道板通用差，制造施工较复杂。CRTSⅡ型板式无砟轨道的合拢温度必须严格控制在设计范围内，增大严寒地区的施工难度。CRTSⅢ型板式无砟轨道在工厂预制，现场为组装施工，施工质量和过程容易控制，施工进度较快。同时由于CRTSⅢ型板式无砟轨道取消了砂浆层，而采用自密实混凝土作为填充层，不需要配备专用施工设备，相比CRTSⅠ型板式无砟轨道和CRTSⅡ型板式无砟轨道，简化了施工工艺，且施工工艺较为成熟，施工效率显著提高。考虑严寒地区无砟轨道的可施工时间短，要求较高的施工效率，应优选采用预制轨道结构。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训1.2.3、无砟轨道的可维护性分析双块式无砟轨道的连续道床板现场浇筑，结构一旦损坏，很难修复；双块式单元道床板结构，相对连续道床板结构，可修复性略好。CRTSⅠ型板式轨道分块铺设，组装式施工，基础发生较大变形时，可通过板下水泥乳化沥青砂浆层和扣件系统方便调整，单元板式无砟轨道的可修复性较强。CRTSⅡ型板式无砟轨道的轨道板纵向连接，结构连续，一旦CRTSⅡ型板式无砟轨道出现病害，需要将纵连轨道板割断，可修复性不强。CRTSⅢ型板式无砟轨道分块铺设，组装施工，同时在自密实混凝土层与底座板之间设置了隔离层，便于日常养护维修，CRTSⅢ型板式无砟轨道的可修复性较强。可见，CRTSⅠ型板式无砟轨道和CRTSⅢ型板式无砟轨道的可维护性较好，而双块式无砟轨道和CRTSⅡ型板式无砟轨道的可维护性较差。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训1.2.4、无砟轨道的经济性分析无砟轨道结构选型必须考虑其综合经济效益，根据文献的资料可知，不同类型无砟轨道结构的造价如表1-1所示。表1-1不同无砟轨道结构的造价万元/km注：CRTSⅡ型板式轨道的端刺工程费用需另计，为60万元/处。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训从表1可知，尽管双块式无砟轨道的初期造价最低，但考虑后期的养护维修，其全寿命周期成本较高。CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、CRTSⅢ型板式无砟轨道的初期造价相差不大，但考虑施工、养护维修等，CRTSⅢ型板式无砟轨道的经济性较好。基于以上分析，不同类型无砟轨道结构的主要特点对比如表1-2所示。表1-2不同类型无砟轨道结构的主要特点从我国主要应用的无砟轨道结构的适应性、施工性、可维护性及经济性分析可知，建议严寒地区应优先选择CRTSⅢ型板式无砟轨道。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训二、CRTSIII型板式无砟轨道简介2.1、CRTSIII型板式无砟轨道结构的特点CRTSⅢ型板式无砟轨道是对既有无砟轨道的优化与集成,其主要创新点是:改变了板式轨道的限位方式、扩展了板下填充层材料、优化了轨道板结构、改善了轨道弹性及完善了设计理论体系等方面。1）板式轨道限位方式Ⅲ型板式轨道采用板下U形筋＋自密实混凝土＋底座凹槽的限位方式，彻底取消了Ⅰ型板的凸台、Ⅱ型板的端刺限位方式。由于在轨道板板下设置两排U形筋，板下填充层内设有一层钢筋网片，通过自密实混凝土填充层，不仅能与轨道板可靠连接，还能与底座凹槽形成凸凹结合。从而形成复合结构，整体性好，限制轨道板纵横向移动。同时还可以有效控制轨道板离缝、翘曲和板下填充层开裂等现时问题。从而，可简化施工工艺，减少环境污染，降低工程投资。2）板下填充层材料板下填充层材料采用自密实混凝土取代原用的CAM填充层，从而，可简化施工工艺，减少环境污染，性能稳定，耐久性好，降低工程投资。3）轨道弹性轨道板改原用无挡肩板为有挡肩板，配套弹性不分开式扣件，有利于降低轨道刚度，提高轨道弹性。CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训2.2、CRTSIII型板式无砟轨道结构组成CRTSⅢ型板式无砟轨道是由钢轨、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、隔离层土工布、弹性缓冲垫板和钢筋混凝土底座等部分组成，主要分为P5600、P4925、P4856三种类型，其中P5600型标准板单元结构尺寸如下：混凝土底座长5.6米、宽2.9米，轨道板长5.6米、宽2.5米。自充填混凝土厚度为10cm，长度、宽度与轨道板平齐，采用单层钢筋焊接网片配筋，在限位凹槽处加设配筋。其横断面图如下所示：图2-1CRTSⅢ型板式无砟轨道横断面CRTSIII型板式无砟轨道施工技术培训三、施工准备3.1、技术准备①无砟轨道正式施工前应由项目总工组织技术员完成设计文件的审核工作，找出差、错、漏项目，并逐一与设计单位核对解决。备注：重点做好线路参数的核对，如线路的曲线参数、超高值、线间距、内外业断链、坐标系（是否存在换带）等，并应结合测量坐标计算软件完成设计线型的拟合与核对，对于使用设计院布板软件的项目，可输入布板软件内完成参数的核对。②在充分调查现场无砟轨道布设位置及地形条件的基础上，明确施工工艺及物流组织方案，并编制线下工艺性试验方案，通过线下工艺性试验总结得出适合本项目施工的有效施工工艺参数。③结合工艺性试验最终确定成果，编制作业指导书、技术交底、相关专项施工方案（底座施工方案、轨道板临时存储方案、轨道板吊装铺设方案、轨道板精调方案、自密实混凝土灌注方案等）、实施性施工组织设计等技术文件。④结合工艺性试验最终确定成果，编制作业指导书、技术交底、相关专项施工方案（底座施工方案、轨道板临时存储方案、轨道板吊装铺设方案、轨道板精调方案、自密实混凝土灌注方案等）、实施性施工组织设计等技术文件。⑤结合线下工程施工进度及沉降评估工作