施工技术与应用 ＣＲＴＳ Ｉｌ型无砟轨道板间接缝上拱原因分析及整治方法探索 摘要：在夏季高温天气下，部分ＣＲＴＳＩＩ型无砟轨道出现了板间接缝上拱，并伴随着轨道板与ＣＡ砂浆层离缝、轨道板破损等现 象，这破坏了轨道的平顺性，影响高铁的行车安全。为此，我们必须对上拱地段进行整治，恢复轨道结构，提高使用寿命，确保行车安 全。本文主要分析导致轨道板板间接缝上拱的各类因素，从材料选择、施工工艺等方面探索其整治方法，供同行们参考。 关键词：ＣＲＴＳ１Ｉ型无砟轨道；上拱；分析；整治方法 ０引言 １ ３Ｏ８ ＣＲＴＳ １１型无砟轨道系 统中，标准轨道板板长６４５０ ｍｍ、宽２５５０ ｈｉｍ、厚２００ ｍｍ，混凝土的设计强度为 Ｃ５５，板重约８．６ ｔ。轨道板纵 向通过６根精轧螺纹钢筋 联接，每根精轧螺纹钢筋张 拉力为５０ｋＮ。轨道板间的接 缝宽度为２１０ｍｍ，采用Ｃ５５ 高性能混凝土现浇施工（见 图一）。 我单位负责４７０多公里 ＣＲＴＳ ＩＩ型无砟轨道板的检 查、养护和维修，经过现场 图一板间接缝示意图 认真细致的研究分析板间 接缝上拱产生机理，在设计院的指导下，组织完成了上拱地段的整治，取得了 良好的效果。本文对此进行简明阐述，以期对类似高铁病害整治提供借鉴。 １上拱产生的原因 实践表明，板间接缝上拱的原因主要有以下两个方面：一是施工工艺存 在问题；二是长三角地区气候湿润、多雨，一年温度跨度较大。 １．１施工工艺问题 施工工艺的影响主要包括板间接缝施工以前轨道板纵连和钢筋笼安装 工序的影响以及混凝土施工工艺的影响。 １．１．１纵连时工序的影响 轨道板纵连和钢筋笼安装工序对混凝土的影响主要有两点：一是张拉锁 件安装时，没有达到设计要求的４５０Ｎ・Ｍ的设计张拉力，或者因为轨道板灌浆 时涌出的ＣＡ砂浆污染了轨道板间连接的精轧螺纹钢导致张拉锁件无法安装 或安装不符合设计要求；二是板间接缝内放置的钢筋笼安装位置不符合设计 要求或者在施工中造成钢筋笼变形，从而改变了其应力分布形式，使失去其 效用。 轨道板精调灌浆完成后，主要通过每两块板之间的６个张拉锁件（锁扣在 精轧螺纹钢上，且张拉力要求达到４５０Ｎ・Ｍ）将其相互连成整体，如果张拉锁 件没有正确安装或者张拉力达不到设计要求，则在温度荷载长期作用导致该 处板间接缝容易出现上拱。施工现场曾经对发生破损、上拱的板间接缝混凝 土凿开处理，发现部分板间接缝就存在张拉锁件没有正确安装，通过分析，认 为这是导致上拱的原因之一。 １ １．２混凝土施工工艺的影响 由于板间接缝混凝土方量较小，施工中往往认识不足，对施工的质量要 求、技术措施没有进行详细交底；二是对缝内清理不到位，导致新老混凝土粘 合性较差，容易离缝；三是混凝土运输、吊装、振捣工艺不规范，造成混凝土离 析、钢筋笼变形或振捣不密实；四是浇筑后养护工作不到位。五是在冬季接缝 处混凝土出现离缝后，使用混凝土而非弹性材料对离缝处所进行修补，使得 夏季高温时容易出现上拱。 １ ２气候湿润多雨，冬夏两季温差较大 １．２１雨水的影响 长三角地区地处亚热带，夏季高温多雨。随着运营时间的增加，由于轨道 板灌浆过程中ＣＡ砂浆层未填充饱满，轨道板于ｃＡ砂浆层会出现离缝，一旦进 ‘３９４。 水，列车通过时的震动会使得轨道板拍打积水冲刷砂浆层，这就造成离缝越 来越大，轨道板与砂浆层失去粘结力和摩擦力。 １ ２．２温度的影响 由于一年温度跨度较大，加上轨道板进行了纵连，轨道板所承受的温度 荷载就会很大。如果板间接缝在冬季低温浇筑，后期又没有很好的养护，在在 夏季高温时温度应力就会过高，板间接缝就很容易挤压上拱。 ２整治方法及施工工艺 可根据板间接缝上拱的严重程度将整治方法分为板底注胶、板底注胶＋ 植筋锚固、板底注胶＋植筋锚固＋板间接缝打开放散三种。如果条件允许，我们 可使用冰袋等先对轨道板进行降温，使其自然收缩再进行整治。另外也可以 对轨道板压重物或者使用轨道车碾压来降板。 ２．１板底注胶 对于轨道板与ＣＡ砂浆层离缝较小，板间接缝上拱较小且破损较轻的情 况，我们宜对其只进行板底注胶。板底注胶主要是为了恢复轨道板与ＣＡ砂浆 层的粘连，防止板底积水，恢复轨道结构弹性，提高轨道结构使用寿命。材料、 工艺需满足《高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）》（铁运（２０１２）８３号）要 求。需要特别注意的是一定要严格按标准选用注胶和封边材料，封边材料要 涂抹均匀，宜厚不宜薄，注胶嘴或排气管一定要粘贴牢固，防止未注满就有修 补材料流出，影响注胶效果。另外注胶时轨道板与砂浆层间要保持干燥，不能 有积水。 ２．２板底注胶＋植筋锚固 对于轨道板与ＣＡ砂浆层离缝较大，板间接缝上拱但破损较轻的现象，我 们需对其进行板底注胶＋植筋锚固。植筋主要是为了将轨道板与底座板利用 钢筋和植筋胶进行连接形成整体，这样既可以防止离缝的产生，又可以抵消 部分温度应力。 植筋钻孔时应采用无震动钻孔设备及专用钻头进行钻孔施工，钻孔前应 在植筋设计位置使用雷达或其他设备探测轨道板及底座内的钢筋布置情况， 严禁钻断轨道板和底座内钢筋。钻孔时必须严格控制钻孔位置和钻孔深度， 钻孔后立即将孔内杂物清除，确保孔内洁净干燥，根据天窗时间合理组织，保 证列车通过时植筋胶固化时间不小于２小时。 ２．３板底注胶＋植筋锚固＋板问接缝打开放散 对于上拱严重，板间接缝失去效用的处所，我们需首先对上拱板间接缝 两侧轨道板进行植筋锚固。然后对板间接缝进行打开放散，将张拉锁件张拉 至标准扭矩，再对板间接缝进行重新浇筑和板底注胶。 ２．３．１对板间接缝打开施工质量的控制 板间接缝打开前应对需打开板间接缝两侧轨道板与ＣＡ砂浆层离缝进行 封边，防止在混凝土凿除过程中产生的碎屑进入离缝处。在对板间接缝打开 时应利用细镐进行混凝土分层凿除，凿除一层，清扫一层。严禁对轨道板造成 破坏。 ２．３ ２对张拉过程施工质量的控制 张拉锁具安装时，应对残留在轨道板端的精轧螺纹钢上和张拉槽口内的 ＣＡ砂浆进行彻底清理，确保锁件安装到位，锁件张拉时有专人复核张拉力。 同时张拉完毕后，应尽量保证锁具处于水平状态，以保证下一步安装钢筋笼 时钢筋笼的保护层厚度符合设计要求。 ２．３ ３对连接钢筋笼的控制 连接钢筋笼的制作应严格按照设计尺寸进行加工，以免制作完成后造成 混凝土保护层过大或过小。同时由于其设计形式，在制作和运输过程中极易 造成钢筋笼变形，应明确钢筋笼绑扎形式，采取八字扣，不宜采用顺扣，绑扎 要达到三扣以上。 （下转第４１１页） 施工技术与应用 位，将拔管机吊入套简，将套筒抱住；在下方垫枕木和厚木板以利于调整拔管 机的水平度，安装对位后液压卡环环保套筒并进行调试。 ２．９砼灌注应注意问题 １）因桩基灌注时问较传统灌注时间延长，应调整混凝土初凝时间。 ２）灌注开始后应连续有节奏地灌注混凝土，并尽可能缩短拆除导管的间 隔时间。 ３）拆钢套筒前必须将导管拆至导管埋深２—６米，导管与钢套筒同步拆卸， 以利于混凝土灌注质量。 ４）旋挖机转拉拆钢套简前用钢丝绳将导管栓住，钢丝绳上端穿过钻杆方 头孔锁定，以此固定导管。 ５）拆拔部分套筒后，重灌混凝土前，吊车上下多次拉压导管挤压混凝土， 以利于孔周混凝土密实。 图４：拔管机安装 ６）为确保桩头质量，混凝土灌注时，混凝土比原桩顶板高出１．４米（其顶 ２．８砼灌注及套筒上拔 面与地面相平），最后一节３米长钢套筒在灌完混凝土后暂不拔起，待灌完桩２ １）采用拌和站统一拌制混凝土并由混凝土运输车运至现场，采用泵车灌注。 个小时后混凝土初凝时再转拔起。 ２）钢套简上拉拔采用拔管机单独作业的方式。上拔套筒应根据混凝土灌 ２ １０成桩效果 注高度决定。第一次上拔套筒时混凝土灌一般至钢套筒底以一ＥｌＯ １１米时开 从成桩监测和检测结果可知，施工期间旧桥墩柱累计沉降值较小，且施 始上拔第一次钢套筒，第一次上拔一般为非标准管节，根据实际埋深现场确 工期间未出现持续沉降现象，周围结构物未出现安全事故，成桩检测结果均 定拔、拆几节套筒；此时用吊车主钩和钢丝绳掉住套简顶，启动拔管机，上拔 为一、二类桩。 套筒；当下一节套筒顶高出拔管机顶２０～３０ｃｍ时，采用拔管机抱住套筒，采用 风钻迅速拆除接口的１２个螺栓销，拆螺栓销时必须对称均匀拆卸，拆完第一 ３结语 节螺栓后，用槽钢配导管夹架住导管，解开吊导管的钢丝绳再将钢套筒吊移 通过采用工具式长简套跟进工艺、旋挖钻钻头改进技术、溶洞旋挖处理 开，然后重新对好位绑好导管再套住钢套筒，此时启动拔管机，再将套简往上 技术以及各项相关质量、安全、进度保证措施，确保原有高速公路路基、桥梁 转拔，拆卸完一部分套筒后用吊车重新装回料斗继续灌桩，以此循环类推进 和邻近建筑物及国道道路等的安全，取得了良好的经济效益和社会效益，可 灌注混凝土至混凝土灌注完毕； 为类似高速公路改扩建工程溶洞桩基施工作参考。 （上接第３９４页） ２．３ ４混凝土施工工艺的控制 运行安全。 混凝土应严格按照材料提供方提供的配方进行配比，搅拌均匀，在浇筑 过程中要振捣密实同时振捣是应尽量避免振捣棒直接贴连接钢筋笼振捣，以 参考文献 免钢筋笼变形。 【１】《高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）》（铁运（２０１２）８３号）． ３结束语 ［２】《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建＂￣．［２０１０１２４１号） ［３］王森荣；孙立；李秋义；吴有松《无砟轨道轨道板温度测量与温度应力分 通过整治，我单位管内上拱处所得到了修复并恢复常速运行，通过近半 析》铁道工程学报２００９—０２—１５ 年的监控，轨道平顺性和结构状态良好。高铁安全无小事，在发现离缝和上拱 【４】朱晓嘉｛ＣＲＴＳ ＩＩ型轨道板温度效应及其对列车运行安全性的影响分析》 现象后一定要及时进行处置，并加强施工工艺控制，确保整治效果，保障高铁 西南交通大学报２０１２—０５—０１ （上接第４００页） １、项目环境：在‘村村通’公路时修建的乡村公路已经变 ２）第二段养护水平为优，沥青路面出现轻微的车辙，部分路面出现麻面。 得坑洼不平，这些破损的公路大都，严重影响通行。 决定对这部分沥青路面进行微表处理和车辙处理。 ２、路况检测及评价 ３）第三段养护水平为中。沥青路面出现多处裂缝、坑槽和翻浆，部分路面 １）按交通量及路面结构把乡村公路分为三段。 出现严重车辙及沉降。决定对这部分沥青路面进行灌缝、坑槽修补处理，翻 ２）分三段对县乡村公路进行数据采集和路面平整度、结构强度检测。 浆、沉降路面进行铣刨罩面。 ３）将以上检测方法所采集的数据录入ＧＰＭＳ路面管理系统，得出各段得 分。第一段为８５．７２，等级为良；第二段为９Ｏ．５６，等级为优；第三段为７７．２４，等 六、结论 级为中。 保证公路正常运营需要保持公路的完整通行状态。因此，及时快速修复 ３、维修决策 路面损坏部分，保证行车安全、畅通、舒适，可以增加公路的运营经济效益和 根据ＧＰＭＳ路面管理系统得出的评价得分，并结合养护资金，作出对各段 社会效益。对路面养护工作的任何怠慢和大意疏忽，不但会对道路及其设施 的养护决策。 本身造成潜在风险，也会使正在行车中的驾乘人员受到生命威胁。探讨沥青 １）第一段的养护水平为良，沥青路面出现多处的裂缝和坑槽。决定对这 路面修复技术，为山东省乡村公路的沥青路面的检测、评价及养护、维修提供 部分沥青路面进行灌封、坑槽修补处理。 参考。 （上接第４０１页）４结论 的应用价值得到充分挖掘。 参考文献 在土木工程中应用钢结构必然成为今后工程领域的发展主流。由于我国 【１】李雪梅，钢结构运用于土木工程的技术管理 工程技术，２０１２，３：１５８￣１５９ 的钢材价格与劳动力成本都较低，而且钢结构的制作工艺水平和施工技术也 ｆ２】林振格，钢结构在土木工程中的应用研究Ｕｊ．价值工程，２０１１，３：９３￣９４ 已经比较成熟。因此，我们应该更加积极深入的研究和应用钢结构，使钢结构 ［３］肖红莲，浅谈钢结构在土木工程中的应用 科技资讯，２０１２，（３）：４４． （上接第４ｏ７页）利建设工程中的关键，并形成政策、资金和管理一同作用的方 【２１曹鹏宇．农村改革新时期推进小型农田水利设施建设探讨一以河南省为 式，使农田水利建设得到更好的发展，为农业的生长和增产，以及农业经济的 例卟农业经济问题．２００９（０９） 发展和进步提供更加可靠的保障。 ［３］钟玉秀，陈奇，刘宝勤．小型农田水利基础设施发展的困境与出路 水利发 参考文献： 展研究，２００８（０８） 【１１马伟利浅谈小型农田水利工程的建设与管理Ｕ］ｌ中国水运，２０１０（１２） （上接第４０９页）常有意义。 『３】陈神周，吕富殉点式玻璃幕墙在西方当代建筑中的应用世界建筑， 参考文献 ２Ｏｏ３．Ｏ９ 川赵西安．点支式玻璃幕墙设计Ⅱ】建筑技术，１９９９，９ 作者简介： 【２］罗忆，刘忠伟建筑装饰玻璃与艺术 ．北京：中国建材工业出版社，２００２，５ 王娟，女，建筑师，籍贯甘肃 ‘４１１‘