客运专线无砟轨道工艺试验监控方案.doc

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1、无砟轨道工艺试验方案一、编制依据1、客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件（科技基200874号）2、CRTSII型板式无砟轨道桥梁地段结构设计（*客专石郑施轨03-01-0124）3、客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆搅拌车生产制造暂行技术条件（工管技200911号）4、客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件（科技基200874号）5、客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准（铁建设200785号）6、客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南（TZ216-2007）7、高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南二、试验目的我部

2、即将进行无砟轨道工程施工，在正式施工之前，进行无砟轨道工艺性试验，试验段设在三工区原钻孔桩钢筋笼加工车间，直线段、150mm超高曲线段各浇筑49m，各设1个BL1钢板连接器后浇带、1个BL2剪力齿槽后浇带（不预留剪力齿槽），混凝土浇筑后进行底座板纵向连接演示，粗铺、精调轨道板，灌注水泥乳化沥青砂浆。主要试验目的如下：1、对无砟轨道板铺设的各个施工工序桥下模拟操作，熟悉各个工艺流程和施工步骤，掌握无砟轨道板铺设施工技术，并得出相关施工参数，积累施工经验，摸清施工设备的使用性能和工效，培训轨道板铺设施工人员。2、掌握无砟轨道板粗铺、精调技术，能熟练使用精调设备进行经精调。3、进行水泥乳化沥青砂浆施

3、工配合比的设计、试验及现场灌注，掌握砂浆的工作性能，积累施工经验，形成一份可指导施工的工艺性试验报告，为后续无砟轨道板的大规模铺设施工打好基础。三、施工方案 1、工艺性试验流程试验段基底硬化基底清理两布一膜、高强度挤塑板铺设安装底座板模板浇筑底座板砼砼养生定位锥埋设、GRP点设置轨道板粗铺轨道板精调水泥乳化沥青砂浆灌注养护揭板验证。2、底座板施工1）准备工作如附图1“试验段布置示意图”所示，将钢筋加工厂50m8.1m的地面全部硬化来模拟梁面，硬化厚度150mm，混凝土表面平整度要求：3mm/4m、2mm/1m，模拟梁端1.45m范围内混凝土表面平整度要求2mm/1m，在线路两侧埋设CP点。2）

4、滑动层施工滑动层自下至上由土工布+薄膜+土工布组成，简称“两布一膜”。（1）基底清扫铺设前，用洁净的高压水及高压风冲洗基底表面，确保铺设范围内洁净且无磨损性砂石颗粒。（2）涂刷聚氨酯胶水基底表面清洗干净后，用墨线弹出滑动层铺设位置，以此控制聚氨酯的涂刷范围并进行涂刷。（3）铺设“两布一膜”聚氨酯涂刷好后，马上进行第一层土工布的铺设。铺设应从一端开始，第一层土工布铺设完成后，直接在第一层土工布上铺设聚乙烯薄膜。聚乙烯薄膜铺设好后，即可开始铺设第二层土工布，铺设时可用水润湿土工布以利于将土工布吸附在聚乙烯薄膜上。两布一膜施工注意事项：a 铺设应平整、无皱褶且无破损，如发现破损，应进行更换，重新铺设

5、。b 在底座板范围内沿线路纵向两侧及中间各弹出宽30cm的粘合剂涂刷带，底层土工布可对接，中间薄膜可采取熔接方式，上层土工布不允许对接。c 土工布订制幅宽宽度为3.1m，底座砼施工完成后切除多余部分。两布一膜铺设见下图3）安装底座板模板（1）采用18a作为直线段侧模支立，标准钢模板长度为3m，直线段底座板高度约19cm，曲线超高地段采用组合槽钢模板以适应曲线段超高。（2）模板安设要平顺，相邻模板错台不超过1mm，确保接缝严密，模板稳固。4）砼浇筑及养生混凝土浇筑时，由砼罐车直接卸料入仓，插入式振捣棒振捣，提浆整平机整平，最后由人工收坡收出底座板两侧2的排水坡。混凝土表面高程通过模板顶面标高进行

6、控制，在混凝土初凝前用4m铝合金直尺检验，平整度控制在10mm/3，确保混凝土表面标高和平整度符合要求。浇筑后底座板中线位置偏差在10mm；顶面高程在5mm；宽度+15mm，0；平整度控制在10mm3m。施工要求：a、自由倾落高度不允许大于1m。b、砼入模温度不宜低于10，不得低于5。c、混凝土振捣时以砼面不再下沉、冒泡为止，插入的间距为振动棒直径的10倍（作用半径的1.5倍），振动棒的作用范围必须交叉重叠，振捣器不能触碰动模板。d、混凝土浇筑完成后，表面用木刮刮平，并用拉毛器拉毛，拉毛深度为12mm。e、砼浇筑完成后养护采用薄膜棉被进行养护。5）底座板纵连预留BL1、BL2后浇带只做现场演示

7、，不纵连张拉。2、圆锥体、GRP点埋设底座板砼施工后，清除粗大残留物，用高压水枪（或风枪）将混凝土表面清理干净。在板缝间轨道基准点（GRP）钻孔埋入测量黄铜钉，距离GRP点100mm处钻眼安装圆锥体，确保轨道板粗铺精度达到10mm，减少精调工作量。圆锥体用硬塑料制成，高约120mm，最大直径约为135mm。圆锥体有一中心孔，直径为20mm。在一缘设有凹槽或孔，利用它可借助夹具将圆锥体从圆筒形窄缝中取出。在圆锥体安放位置处用钻机钻孔，孔径20mm ,钻孔深度在直线上（超高45mm）为15cm，在曲线上超高45mm）为20cm。用合成树脂灰泥或类似的灰泥来胶粘锚杆，锚杆采用精轧螺纹钢。等灰泥强度达

8、到要求后，将圆锥体套上锚杆并用翼型螺帽固定，待轨道板粗铺后，圆锥体便可拆除，但锚杆须在CA砂浆灌浆后，方可拆除同时将压紧装置拆除。3、轨道板粗铺底座板砼强度大于15Mpa，且砼浇注时间大于2 天，可粗铺轨道板。工艺试验时铺板作业由铺板机完成粗铺。粗铺前在混凝土底座板上放置6根300mm*50mm*30mm的垫木,垫木紧靠吊具夹爪摆放,轨道板精调后再将垫木撤出运到下一个安装点。预先在精调装置的安设部位放上发泡材料制成的T型模制件,并用硅胶固定,防止沥青砂浆灌浆时溢出。4、轨道板精调安装轨道板精调调节装置。精调调节装置使用前应对相关部位进行润滑，调节装置在待精调板(纵向)前、中、后部位两侧安装，计

9、6 个，其中，板前、后部4 个精调装置应具平面及高程调节能力，中部2 个具高程调节能力。前、后部精调装置应在安装前将横向轴杆居中，使之能前后伸缩大约有10mm 的余量，以避免调节能力不足问题。轨道板精调由轨道板下的精调装置来实现，仪器由测角精度不大于1、测量精度不大于1mm+1ppm的全站仪配合精调架来完成。施工时每组由4-6人配合完成，一人操作仪器，其他人员按仪器显示进行操作。精调时首先松开中间的调脚，使其不受力，然后由仪器测量前进方向两点，辅助人员按显示器调整，后边两个角部由后边两个人员使用测量尺按已调好的轨道板作基准进行调整，第三步，由仪器对四个角部统一进行观测，如全部合格即进入第四步，

10、如有个别角部不合格，可单独测量该点进行精调，直至全部合格，第四步，精调中间两个精调架，该精调架只能调整高程方向，调至合格，第五步，由仪器对六个精调架全部测量确认均合格后记录该测量数据后即可进行下一块板的精调。轨道板精调时采用的仪器应满足以下要求：全站仪：测角精度小于1，测距精度1mm+1ppm 电子数字水准仪：使用铟瓦水准尺时小于0.9mm，使用标准水准尺时小于1.5mm，测距标准差小于500ppm，并含精密水准配件粗略定位后，在轨道板的两侧分别放置3个两轴的校正架。借助全站仪和安装在轨道板端部的激光感应器对轨道板进行精细调整。利用特别编制的计算机控制程序，通过激光感应器和视距仪采集轨道板的位

11、置数据，计算出安装在板侧底部的校正架的修正值范围，由人工调整校正架，调整轨道板的前后高低和左右方向，直至满足规定的精度要求。轨道板精调前，要旋开中部轴杆，使之大约有10mm的余量。精调时，使用专用三角架将全站仪安置在基础控制点上（对中精度0.5mm），开启无线电装置，建立设备间的通讯。将带棱镜的精调架架置在所需精调的轨道板的第一、最后和中间支点以及已精调好的轨道板的最后支点上，精调架在支点打磨了的混凝土面上，并通过固紧调节装置单面与支点面相接触，在已知的基础控制点上对全站仪进行程控设站，并通过已精调好的轨道板上的卡尺进行定向，再使用其它已知基础控制点进行定向检查。出现较大偏差时（高程大于0.5

12、mm，平面大于1mm），则应对轨道基准网以及前一块铺设好的轨道板的精调精度进行进一步的检查。通过已精调好的轨道板尾端处的滑架卡尺并量测，定向完毕后，电控装置自动行至新需精调板的6个调控点、置卡尺并量测。由测量软件计算出需调整的精调值，由测量工程师通过精调器发出自动调整位置指令，借助精调器上螺丝调节装置，便可对轨道板进行水平和垂直方向上的精调。重复以上进程，直至平面精度达到0.5mm为止。根据测量结果，需对轨道板进行纵向和横向移动，为此必须根据测量员的口令同步操作所有4个位置的调节装置，然后根据测量人员的要求调整高度，同时也须同步调整有关的定位装置，当经过多次调整后各角均达到最终位置后，就需对轨

13、道板中间的高度进行补调，各方向调整均无误后，由测量人员对后测结果进行保存，保存完毕后可开始下一块轨道板铺设。5、轨道板沥青砂浆灌注1）道板边缝密封纵缝密封砂浆采用干硬性砂浆施工，封边砂浆须高出底座板底边至少3cm砂浆做成15*15cm的三角形后抽出薄铁皮由人工压紧与轨道板侧面密贴，压紧时应对砂浆表面喷水以保证砂浆与轨道板混凝土的粘接。精调爪范围内，在轨道板下面放置梯形不吸水的乙醚泡沫材料的模制件。以防止在垫层灌浆时砂浆溢出和污染校正夹爪。轨道板下面的模制件可以保留，下次修理后可以再装上校正装置使用。支承层 / 底座板 轨道板为能使轨道板下面全部面积上都填满垫层砂浆，必须在密封层中有相应的排气孔

14、，排气孔布置6处，分别在轨道板的边角附近和中间，紧靠轨道板的下面。向正在硬化中的砂浆简单地插入一个圆管型的样板形成排气孔，垫层灌浆时垫层砂浆一旦从各排气孔溢出后，则用专用的塑料盖或软木塞将排气孔封闭。排气孔同时用作灌浆的检查孔。 纵向封边示意GTP /轨道板垫层砂浆2 cmGTP /轨道板轨道板对接处横向接缝的密封使用水泥乳化沥青砂浆干粉料拌制。横向密封水泥沥青高出轨道板底边至少2cm，并压实、抹平，抹缝时不得掩盖各标志点。浇注前应在接缝处放置一纵向形漏斗，使砂浆能以正确位置注入。浇注完毕后，取出漏斗，等待砂浆达到一定的稠度(可控制的硬度)后，用手工完成密封。(注：漏斗是一直伸入至底板顶面，所

15、以取了漏斗后会在砂浆与轨道板间有一定的空隙需要密封。因此漏斗应采用薄铁皮制成，尽量减小空隙的宽度横向封边示意 2）轨道板的固定为防灌注水泥沥青砂浆时板上浮，精调完成后设置轨道板压紧装置。 一般情况下，固定装置安装于轨道板的两端中间，当曲线位置超高 达到 45mm 及以上时轨道板两侧中间部位增加设置固定装置。轨道板的两端中间固定装置设置在轨道板安装圆锥体用过的锚杆处，压紧装置由锚杆、型钢架及翼形螺母组成，水泥沥青砂浆灌注并充分硬化后将压紧装置拆除。3）灌注水泥乳化沥青砂浆（1）灌浆前准备工作沥青水泥砂浆灌浆前需先对轨道板进行空间位置检查确认检测，对精调完成的轨道板段进行平顺性检查，检测采用普通量

16、尺即可。如检测有偏差时，需先用特殊的量尺进行检测，误差大于1mm时需重新调整轨道板，检查合格后方可进行砂浆灌注施工。 在沥青水泥砂浆灌注之前需对轨道板与底座板之间预先浇湿，以保证砂浆与混凝土之间的黏结。沥青水泥砂浆是一种由乳化沥青、水泥、砂子、水、外加剂拌和而成的一种新材料；具有流动性、扩展度、可工作时间、膨胀性、弹性、刚性和耐久性等指标。（2）灌浆方法轨道板灌浆时将沥青砂浆车停放在旁边直接搅拌，通过软管直接灌注。一般情况下灌浆过程通过三个灌浆孔的中间孔进行灌浆施工。灌浆过程中，应对侧面封边砂浆的6 个排气孔进行观测，所有排气孔冒出沥青水泥砂浆后，即用软木塞或泡沫材料封闭排气孔，同时观察灌浆孔

17、内砂浆表面高度的变化情况，应确保砂浆面至少达到轨道板的底边(有超高时应高出底边，且至少达到砂浆垫层最高点)且不能回落时，灌浆过程才可告结束。砂浆处于初凝状态(不具流动能力)时,将灌浆孔中多余的砂浆掏出，使砂浆表面距轨道板顶面保持在约15cm 位置, 为保证后续封孔砼与沥青水泥砂浆的良好连接，在垫层砂浆轻度凝固时将一根S 形钢筋从灌浆孔插入至垫层砂浆中，S 型钢筋由长约23cm(6mm)的圆钢制成。3）灌浆后允许承压时间要求沥青水泥砂浆最小抗压强度达到1MPa以后才能拆除轨道板下的校正装置。最小抗压强度达到3MPa以后才允许在轨道板上行车6、揭板验证1）揭板的条件在轨道板灌浆三天后，去掉封边砂浆

18、和模板，在沥青水泥砂浆四周凿好吊装位置，利用铺板机进行揭板验证水泥乳化沥青砂浆灌注质量。2）揭板检测的记录水泥乳化沥青砂浆试验揭板记录表见附表15。现场查看水泥乳化沥青砂浆灌注的分层度、充盈度，检测膨胀率，察看砂浆表面气泡和轨道板痕迹，对灌板进行评估。在砂浆灌注的同时，制备试件，检测砂浆力学性能、耐候性能，作为配合比批复依据。如评估达标，则无砟轨道版铺设工艺性试验获得成功。如水泥乳化沥青砂浆效果不达标，则凿除砂浆层，清理底座表面、轨道板底面，再进行轨道板的铺设施工，并对砂浆施工配合比进行调整，直至揭板后观察砂浆效果达标。三、工艺试验资源配置1、施工人员配置工艺试验人员配置表序号工种人数备注1管

19、理人员22技术员12安全员14质检员15测量员46试验员47铺板机司机18运板车司机19技工410普工8合计27 2、工艺试验用材料名称规格数量单重重量（kg）Q345钢板286014040mm2157kg/251.5HRB500精轧螺纹钢筋25 312.4m3.85 kg/m1202.8HRB500精轧螺纹钢筋2078.3m2.47kg/m193.4HRB500精轧螺纹钢筋16443.7m1.578kg/m700.2HRB500钢筋10525.5m0.617kg/m324.3Q345锚固螺母112个3mm土工布（下层）幅宽3.1100m2mm土工布（上层）幅宽3.1100m聚乙烯塑料薄膜幅宽

20、3.05100m高强挤塑板600145050mm16块550145050mm4块两布一膜粘结剂ULTRASET粘结剂20kg合 计2672.2kg工艺试验材料用量表3、工艺试验用机械、工装设备机械、工装设备一览表阶段设备名称数 量备 注底座板施工阶段25t吊机1台测温电偶（镍-鉻-镍）2根可调高模板100米委外加工，直线段、150mm超高段各50m振捣棒5台提浆整平机1台拉毛器2把全站仪1台水平仪1台墨 斗1个3m靠尺1把1m靠尺1把450N.m套筒扭矩扳手6把可施拧25、20、16铺板阶段冲击钻1把定位锥14个高压喷枪1把清洗梁面精调测量系统1套一形压紧装置12套灌浆时固定轨道板L形压紧装置

21、20套灌浆时固定轨道板一维精调设备28个精调爪二维精调设备56个精调爪灌浆阶段灌浆PVC管14个沥青水泥砂浆车1台高压喷雾器1台中间吊灌2个检测靠尺2把含气量侧定仪1台扩展度检测装置1套流动度测量仪1台四、工艺试验要点1、水泥乳化沥青砂浆为敏感性材料，进场的干料、乳化沥青必须严格按照板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工材料存储管理办法（工管技200912号）进行存储，并进行进厂检验；2、在工艺试验前，根据设计配合比，进行水泥乳化沥青砂浆施工配合比试验，针对535不同气温段设计出多种配合比，并进行试拌，得出最优配合比。3、水泥乳化沥青砂浆搅拌车进场后，协同厂家售后服务人员，对搅拌车各种性能进行实际操

22、作演练，对出现的故障进行检查、排除，并实际搅拌砂浆，砂浆必须达到暂行技术标准要求。4、轨道板精调设备必须进行校准，满足精调的精度要求。精调设备进场后，进行实际操作、演练，熟悉精调设备的性能。5、砂浆灌注前，必须对轨道板进行压紧，防止砂浆灌注时轨道板上浮。6、砂浆灌注前，必须采用专用材料（干硬性砂浆）进行轨道板的封边，并流出排气孔。密封时应注意封边砂浆不过多侵入轨道板下，最大允许侵入值为0.5cm。7、砂浆灌注前，必须对轨道板与底座板之间预先浇湿，以保证砂浆与混凝土之间的黏结，但不能有积水。8、砂浆灌注时，出料口高出轨道板顶面0.5m1.0m，灌浆过程中，应对侧面封边砂浆的6个排气孔进行观测，所

23、有排气孔冒出沥青水泥砂浆后，即用软木塞或泡沫材料封闭排气孔，同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况，应确保砂浆面至少达到轨道板的底边（有超高时应高出底边，且至少达到砂浆垫层最高点）且不能回落时，灌浆过程才可告结束。五、质量控制与试验检测1、两布一膜接头处理必须符合相关要求，底层土工布对接时至少搭接30cm，中间薄膜采取熔接方式，上层土工布不允许对接。2、底座板施工时，平整度控制在7mm/4m。3、轨道板铺设时，轨道板铺设高程及中线偏差不得超过：高程0.005m，中线0.5mm。轨道板与混凝土底座的间隙：应为2040mm。4、水泥乳化沥青砂浆搅拌必须严格按照暂行技术条件执行。5、精调设备、试验检

24、测设备必须进行复核、标定。附表1 *段水泥乳化沥青砂浆工况试验记录表标段： 配方号： 灌板地点日 期施工单位配方提供单位试验负责人搅拌负责人主 要 参 加 人 员序号姓名职称本次试验中的岗位理 论 配 合 比 情 况材料名称 干料乳化沥青外加剂消泡剂水材料及配合比型式检验情况生产厂家每方用量（kg）设 备 情 况序号设备名称厂家名称是否通过评审1水泥乳化沥青砂浆搅拌车2评审意见 评审组长： 年 月 日附表2*客运专线*段水泥乳化沥青砂浆工况试验记录表 标段： 配方号： 灌板地点日 期施工单位配方提供单位试验负责人搅拌负责人第 块板的工况试验结果（板号： ）板缝厚度(cm)预湿情况温 度 记 录

25、搅 拌 记 录部位干料乳化沥青水板腔温度新拌砂浆温度灌完后板内砂浆温度搅拌时间（min）搅拌方量（m3）是否异常温度（）搅 拌 车 最 终 配 合 比 结 果材料名称 干料乳化沥青外加剂消泡剂水用量（kg/m3）拌 合 物 检 测 记 录检测指标初始扩展度初始流动度30min扩展度含气量（）密度（g/cm3）其它a5t280a30t280标准280mm16s80s120s280mm22s101.8检测值12自检意见技术负责人： 年 月 日质检工程师： 年 月 日监理意见监理工程师： 年 月 日评审意见评审组长： 年 月 日附表3*客运专线河南段水泥乳化沥青砂浆工况试验记录表标段： 配方号： 灌

26、板地点日 期施工单位配方提供单位试验负责人搅拌负责人第 块板的工况试验结果（板号： ）砂 浆 力 学 及 耐 久 性 能 检 测检测指标抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）1d7d 28d 1d 7d 28d 标准2.010.015.01.02.03.0检测值检测指标分离度（%）弹性模量（MPa）抗冻性抗疲劳性（28d）标准3700010000外观无异常，剥落量2000g/m3，相对动弹模量6010000次不断裂检测值施工单位意见负责人： 年 月 日配方提供单位意见负责人： 年 月 日监理意见监理工程师： 年 月 日评审意见 评审组长： 年 月 日 附表4*客运专线河南段 水泥乳化沥青砂浆工况

27、试验记录表标段： 配方号： 灌板地点日 期施工单位配方提供单位试验负责人搅拌负责人第 块板的工况试验膨胀检测结果（板号： ）轨 道 板 的 膨 胀 记 录检测时间表号百分表位置图12345初始30min1h2h4h8h16h24h最大膨胀量（mm）位移量最终膨胀量（mm）膨胀曲线：自检意见技术负责人： 年 月 日质检工程师： 年 月 日监理意见监理工程师： 年 月 日评审意见 评审组长： 年 月 日附表5*客运专线河南段 水泥乳化沥青砂浆工况试验记录表 标段： 配方号： 灌板地点日 期施工单位配方提供单位试验负责人搅拌负责人第 块 板 的 工 况 试 验 结 果（板号： ）轨 道 板 揭 板

28、检 查 记 录序号检查内容标准结果1水泥沥青砂浆是否泌水灌注孔不得有泌水2水泥乳化沥青表面的流动痕揭板后不得有流水痕迹3水泥乳化沥青砂浆表面沥青聚积不得有沥青聚积4水泥乳化沥青砂浆表面痕迹砂浆表面痕迹与轨道板底面拉毛基本一致5水泥乳化沥青砂浆表面气泡10mm及以上气泡的面积之和不得大于板底面积的0.2%，不得有上下贯通气孔。6水泥乳化沥青砂浆断面夹层、肉眼可见的气泡集聚，断面内气泡不得有夹层， 30cm断面内大于3mm气泡不得超过1个且大于1mm气泡量不得大于5%。7水泥乳化沥青砂浆表面起皮、发泡层不得出现起皮、发泡层8水泥乳化沥青砂浆均匀度不得分层，不得有肉眼可见沥青颗粒9轨道板下的灌浆充盈情况充盈饱满，砂浆与轨道板四周接触良好。10粘结情况3d起吊，吊板用力明显。自检意见技术负责人： 年 月 日质检工程师： 年 月 日监理意见监理工程师： 年 月 日评审组意见评审组组长： 年 月 日