先张预应力CRTSⅢ型无砟轨道板预制施工技术研究

荣慧明

（北京中铁房山桥梁有限公司，北京100024）

1 CRTSⅢ型无砟轨道的结构特点

1）无砟轨道板纵向顺序连接。CRTSⅢ型延续了CRTSⅠ型与CRTSⅡ型的连续式结构整体性的优点，无砟轨道板以纵向顺序连接。为明确受力、控制成本并为施工与维护提供便利，CRTSⅢ型的桥梁地段均采用单元布置的形式[1]。

2）去掉了凸台和CA砂浆填充层。与CRTSⅠ型一样，CRTSⅢ型也具有传力明确与易维修的优点，但后者去掉了凸台和CA砂浆填充层，进而达到了减少环境污染和降低工程成本的目的。

3）造型美观的挡肩扣件。CRTSⅢ型轨道板的施工按照双向预应力预制技术进行，配套有具备良好轨距保持能力的挡肩扣件，且造型十分美观。

4）支承层选用干硬性混合料混凝土。在CRTSⅢ型无砟轨道的路基地段，支承层选择的是干硬性混合料混凝土，可大大降低轨道工程的施工成本。在桥梁段单元板式的轨道环节，CRTSⅢ型施工作业更简单，施工效率更高，同时还具有成本低、易维修等特点。相较而言，CRTSⅡ型在桥梁段的施工结构则更为复杂。

2 CRTSⅢ型无砟轨道先张法预制轨道板工艺特点与关键技术

2.1 工艺特点

2.1.1 台座布置

CRTSⅢ型无砟轨道的标准版共分为3种形式，分别为P5600、P4925、P4856。根据不同的工期要求，为施工现场配置不同数量的钢筋混凝土台座，为张拉过程中的小形变提供保证。混凝土高精度固定台位模具的应用可保证每批次生产多块轨道板，不仅可提高轨道板的生产效率，还可保证其尺寸的精准度。

2.1.2 张拉杆强度更高，连接器和成孔器的组装拆卸更便捷

CRTSⅢ型无砟轨道所应用的张拉杆强度更高，可以起到不损失张拉应力的目的；连接器和橡胶锚穴成孔器的组装拆卸更便捷，同时还可有效避免轨道板在施加预应力过程中产生裂纹。

2.1.3 采用自动张拉控制系统

CRTSⅢ型无砟轨道采用的自动张拉控制系统不仅可使预应力体系的施加、持荷与放张统一为一个整体，还有助于预应力体系实现同步性与便捷性，进而将预应力的损失降至最低。

2.1.4 独立的蒸汽输送管道与控制系统

蒸汽输送管道和控制系统在无砟轨道板预制施工中发挥有重要作用。CRTSⅢ型无砟轨道中的每个模具台座均装配有独立的蒸汽输送管道和控制系统，整体蒸养、自动蒸养均可借助这一单个控制的系统实现。蒸汽的送入量主要依据时间及温度的变化实现自动控制，无砟轨道中的自动化管理蒸汽养护的水平进一步提升。

2.1.5 高标准化程度的工厂化生产

CRTSⅢ型无砟轨道板均为集中预制，因此，流水化程度较高。高标准化程度的工厂化生产有利于现场管理水平的提升，同时也可为有序生产的实现提供保障。在CRTSⅢ型无砟轨道板的预制施工过程中，自动化生产设备的应用极其广泛，生产精度的提高由此可得到保证。

2.2 CRTSⅢ型无砟轨道板预制关键施工工序

2.2.1 预应力钢筋张拉

准备工作：在组装长拉杆与连接器前，要认真检查所有设备的质量，并对其进行清理。此外，对初次投入使用的长拉杆与连接器应进行探伤实验，确保部件内部无裂痕或缺陷。整体标定所有张拉装置，有效期控制在1年以内，单张预应力筋的张拉力检测周期则控制在3个月以内。

传感器误差的控制以及张拉预应力控制值的选择：预应力的施加均选择自动张拉装置并由系统自动生成张拉记录，提高系统自动化程度。测力传感器的误差须控制在±0.5%满量程以内，位移传感器的误差控制在±0.1mm。传感器的自校期间为30d。预应力钢筋选择整体张拉的形式，具体包括初张拉及终张拉2个阶段。初张拉阶段，固定端单根张拉预应力筋至张拉控制值的30%，即24kN，设备应自动锁紧螺母；终张拉阶段，选择张拉横梁张拉预应力筋至张拉控制值，即80kN。密切关注并控制横向与纵向张拉力的同步和稳定状态，避免发生超张拉。

双控选择预施应力值：运用张拉力读数对预应力筋伸长值与单根预应力筋张拉力进行校核。利用预应力筋伸长值对总张拉力的实际测量值与设计值之间的偏差进行校核（≤3.0%），单根预应力筋张拉力与伸长量的实际测量值与设计值之间的偏差均应≤10.0%。需要注意的是，在正式开始轨道板制造期间，要依据张拉控制值对所有台座的实际伸长量进行计算。

均匀施加横向与纵向预应力：不管是横向还是纵向，无砟轨道板预制施工中均应均匀施加预应力。运用横梁进行整体张拉的过程中，单根预应力筋的加载速率不应超过4kN/s，至设计张拉力时，应持荷1min。另外，张拉过程中应确保同一张拉横梁两千斤顶活塞的伸长值实际偏差均不超过2mm。

2.2.2 混凝土浇筑

灌注前检查：施工人员应仔细检查预埋件的数量以及是否安装牢固，所有预埋套管、锚垫板、起吊螺母等均不可与固定位置的钢模表面出现贴合不紧密乃至出现缝隙的情况。架立筋、螺旋筋的安放也应确保正确。钢筋与预埋件的位置和间距需在灌注前加以确认，接地钢筋、接地端子的位置和焊接质量均需严格按照设计文件中提出的要求。将震动器安装于底模侧面，并于震动器之间设置支撑架。为便于拆卸或更换，震动器与底模应采用活动链接。

混凝土布料：无砟轨道板应分2层连续进行混凝土浇筑，并采用一端向另一端延伸的办法，严格禁止浇筑间隔超过初凝时间的混凝土。灌注时对料斗下料口距模型的高度，不应超过0.5m，下灰时应注意灰斗的摆动幅度加以注意，避免下灰不均匀。下料量不应低于模板面，下料后还应使用铁铲扒平，并观察混凝土的高度是否一致，若不一致要及时添加缺少的地方，直至凹坑消失且混凝土与钢模顶面齐平。振动直至混凝土表面全部振动密实。

2.2.3 封锚

CRTSⅢ型无砟轨道板的锚穴填充采用的是挤入式封锚砂浆，选用强制式搅拌机，转速设置为180r/min。封锚前，应对锚穴进行清扫，确保锚穴的整洁，不可出现浮沉、杂物及积水。选择空气锤来振捣砂浆，振捣频率不应小于1000Hz，振捣力不应小于30N，振捣2次及以上，每次振捣时长控制在10s以上。在封锚操作过程中，不可再次搅拌且不能再次加水。结束填压封锚施工后，需立即将养护剂喷涂于砂浆表面，并依据工艺性试验结果设定先张轨道板养护的时间间隔，一般不小于2h。

3 结语

本文简要分析了CRTSⅢ型无砟轨道的结构特点，并在此基础上总结了CRTSⅢ型无砟轨道板预制施工的工艺特点及关键技术。CRTSⅢ型无砟轨道在数条高铁线路中的应用表明，我国已然实现了轨道板标准化生产线，并在不断实践中形成了一整套科学完善的先张法，这将为后续同类施工提供大量可靠的经验。