高速铁路无砟轨道技术

高速铁路无砟轨道技术内容摘要：

50mm。 抗压强度  弹性模量： 100～ 300MPa 挡台周围树脂：厚度 40mm。 抗压强度  弹性模量 10kN/mm 63/175 轨道施工工艺流程  下部基础验交及测量控制网复测  CPⅢ 控制网测设  底座与凸形挡台的钢筋布置与混凝土施工  轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整 水泥乳化沥青砂浆灌注 凸形挡台周围树脂灌注  钢轨铺设与焊接  轨道状态的精细调整（充填式垫板施工） 64/175 轨道结构各组成部分的功能及施工质量控制要点 CRTSⅠ 型板式轨道相关技术条件： ) 客运专线铁路 CRTSⅠ 型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件 ) 客运专线铁路 CRTSⅠ 型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术 条件 ) 客运专线铁路 CRTS I型板式无砟轨道凸形挡台填充聚氨酯树脂暂行 技术条件 ) 客运专线铁路 CRTS I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆和凸台树脂 用灌注袋暂行技术条件 ) 客 运专线铁路无砟轨道充填式垫板暂行技术条件 65/175 轨道结构各组成部分的功能及施工质量控制要点 凸形挡台及 周围填充树脂 －钢轨 －（ 1）扣件系统 轨道板 钢筋混凝土底座 水泥乳化沥青砂浆充填层 66/175 （ 1）扣件系统 一般配套采用无挡肩的弹性分开式扣件，主要功能： ) 保持轨距 ) 提供弹性 ) 轨道状态精细调整 ) 轨道绝缘 ) 线路纵向阻力调整 67/175 － 配套扣件系统 － • 弹条扣压力：单个弹条扣压力 9kN； 小阻力弹条 6kN • 轨距、轨向无级调整： 177。 10mm • 高低无级调整： 30mm WJ7型扣件 68/175 凸形挡台及 周围填充树脂 －钢轨 －扣件 （ 2）轨道板 钢筋混凝土底座 水泥乳化沥青砂浆充填层 69/175 （ 2）混凝土轨道板 预应力整体式轨道板 普通混凝土框架式轨道板 ① 主要功能 ) 钢轨和扣件的安装定位 ) 承受列车荷载、温度荷载、施工临时荷载 ) 传递竖向荷载、水平荷载 ) 提供站后技术接口 预应力框架式轨道板 70/175 整体式轨道板 普通混凝土框架板 • 标准板尺寸： 4962 2400190（ 200） mm，扣 件节点均匀布置 • 双向后张预应力体系 • 横向普通钢筋需绝缘处理 • 轨道板内设置接地钢筋和接地端子 预应力框架板 71/175 ② 轨道板结构设计 ) 列车活载：采用弹性地基上的 梁－板 有限元进行计算 扣件弹性垫层 水泥乳化沥青砂浆层 基础弹性支承 ) 温度梯度产生的翘曲力矩 ) 轨道板制造、运输、施工阶段的临时荷载 • 容许应力法 设计 • 双向预应力轨道板：控制截面边缘混凝土拉应力不超过 • 普通混凝土轨道板：裂纹宽度限值 72/175 严寒地区（哈大线）预应力混凝土轨道板的设计 － 双向预应力结构，允许混凝土出现拉应力， 不允许开裂。 － 轨道板厚度由 190  200mm，增大混凝土保 护层厚度，提高抗冻性和耐久性。 － 板面设置 20mm高的承轨台，有利于扣件周围 排水及起道和焊轨作业。 73/175 温暖地区用普通混凝土框架型轨道板的特点 y 降低轨道板的制造成本 y 减少 CA砂浆的灌注量（约 30％） y 减小由于日温差引起的轨道板翘曲 y 自重减小约 15％～ 20％，减小二期恒载 y 改善轨道板铺设、维修更换的条件 y 有利于提高道床漏泄电阻 74/175 框架型板式轨道排水设计示意图 75/175 ③ 无砟轨道与 ZPW2020谐振式轨道电路的适应性处理措施  钢轨周围产生磁场  轨道结构内部钢筋网和钢轨间的电流互感作用  导 致钢轨有效电阻 R增大，钢轨电感 L减小  制约高频谐振式轨道电路在无砟轨道线路上的 技术传输长度 76/175 解决无砟轨道与谐振式轨道电路兼容性问题的途径： ) 对钢轨以下一定高度范围内的道床纵、横向钢筋节点 进行绝缘处理，减少轨道电路的传输衰耗； ) 改进无砟轨道的扣件系统的绝缘性能，提高无砟轨道 的道床漏泄电阻； ) 优化 配置 ZPW2020制式轨道电路，使之更加适应无砟 轨道的使用环境。 77/175 CRTSⅠ 型板式无砟轨道绝缘处理设计要求 ) 轨道板中的普通钢筋网片、箍筋及架立筋采用了环氧树脂 涂层钢筋。 ) 对于预应力轨道板，纵向双孔锚垫板分开设置，保证预应 力筋不形成闭合回路。 ) 提高扣件系统的绝缘性能，道床漏泄电阻不小于 3 Ω km。 78/175 轨道板内的绝缘处理措施 79/175 扣件系统的绝缘性能试验 80/175 ④ 无砟轨道与客运专线综合接地的接口设计 为预防接触网高压线发生故障时，可能会感应产生很高的跨步电压和 接触电位，对人员和设备安全造成伤害，高速铁路要求实现综合接地。 ) 轨道板内设置 4根纵向接地钢筋，钢筋直径要求不小于 16mm， 在每端预埋接地端子处设置横向连接钢筋（截面 不小于 200mm 2）。 ) 接地钢筋按每 100m分段连接，形成一个接地单元，各段中部预 埋接地端子与贯通地线连接。 81/175 约 100m 无砟轨道 电线杆 综合接地端头 82/175 ⑤ 轨道板制造质量控制要点 1）依照《客运专线 CRTSⅠ 型板式轨道混凝土轨道板暂行技术条件》 2）轨道板钢模制造精度－－轨道板成品允许公差的 1/2，日常检查和 定期检查 3）钢筋编组与预埋件安装 ) 钢筋骨架应在专用台架上进行制作 ) 轨道板内钢筋不得与预埋件相碰 ) 用 500V兆欧表确认钢筋骨架的电阻不小于 2MΩ ) 预埋件（扣件套管、起吊套管、接地端子等）安装准确，与模板牢 固连接 83/175 4）接地钢筋的焊接质量，单面焊接长度不小于 100mm，双面焊接长度 不小于 55mm。 5）温度控制： ) 混凝土拌和物入模温度： 5℃ ～ 30℃ ) 轨道板采用蒸气养护，分静置、升温、恒温、降温四个阶段。 必须 配置自动温控系统，自动记录功能。 )板内芯部混凝土温度不应超过 55℃ ，最高温度的持续时间不宜超过 6h；降温速度不应大于 15℃ /h，脱模时，轨道板表面与环境温差 不 应大于 15℃。 84/175 6）轨道板脱模及预应力张拉 ) 脱模强度应不低于 40MPa ) 预施应力值采用双控，以张拉力控制为主，以预应力筋伸长值作校核。 配置自动张拉系统。 7）轨道板锚穴周围的粗糙处理，封锚砂浆的冲击压实，分层填压。 8）轨道板水养 3d以上，水温不低于 5℃。 9）轨道板关键项目的质量检验 ) 原材料质量 ) 轨道板扣件预埋套管的位置及抗拔力 ) 轨道板顶面平整度 ) 锚穴周围混凝土及封锚砂浆的裂纹控制 ) 成品轨道板的绝缘性能检测 10）存放 ) 垂直立放，相邻轨道板用木块或橡胶垫块隔离。 ) 临时（不大于 7d）平放时，堆放层数不超过 4层。 ) 预埋套管和起吊套管处安装防护盖 86/175 （ 3）凸形挡台 及周围填充树脂 －钢轨 －扣件 轨道板 钢筋混凝土底座 水泥乳化沥青砂浆充填层 87/175 （ 3）凸形挡台 ) 轨道板的纵、横向限位，抵抗轨道的水平荷载 ) 安设轨道基准网控制点或基准器，作为轨道板的铺设基准 ) 传递水平荷载至下部基础 ) 凸形挡台分圆形、半圆形，半径为 260mm，高度为 250mm。 ) 凸形挡台钢筋与底座预埋钢筋相连。 凸形挡台的质量控制要点 • 允许偏差： 中 线： 3mm 中心距： 177。 5mm 直径： 177。 3mm 半径： 177。 2mm • 凸台周围树脂厚度不小于 30mm 凸形挡台周围树脂 ) 充填预制轨道板与凸形挡台的间隙； ) 缓和水平荷载对凸形挡台的冲击。 ) 传递水平荷载。 )《客运专线铁路 CRTS I型板式无砟轨道凸形挡台填充聚氨酯树脂暂 行技术条件》：规定了树脂混合液、浇铸体的性能指标。 ) 施工温度： 5℃ ～ 40℃ 之间，雨雪天禁止作业 ) 施工工序：清理灌注位置、安装灌注袋、搅拌、灌注、养护 凸形挡台及 周围填充树脂 －钢轨 －扣件 轨道板 钢筋混凝土底座 （ 4） 水泥乳化沥青砂浆充填层 91/175 （ 4）水泥乳化沥青砂浆充填层 ) 施工调整 ) 协调轨道板温度变形 ) 阻断底座混凝土的反射裂纹 ) 缓冲列车对轨道的冲击 ) 提供纵向阻力 ) 传递荷载 ) 良好的力学性能、施工性能和耐久性。 ) 力学性能要求：抗压强度不低于 ，弹性模量 100～ 300MPa。 水泥乳化沥青砂浆的质量控制要点 《客运专线铁路 CRTSⅠ 型板式轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》 ) 乳化沥青、干料（水泥、细骨料、膨胀剂等）、引气剂、消泡剂等技术 指标 ) 现场建立实验室、 专业人员培训 ) 施工环境温度要求： 5～ 35℃ ，防治早期冻害 ) 每个灌注袋应一次灌注完成。 水泥沥青砂浆的灌注应充分饱满。 板边 角悬空深度不得小于 30mm ) 厚度不得小于 40mm 93/175 水泥沥青砂浆灌注前的现场质量主要检测项目 y 流动度 y 可工作时间 y 含气量 y 温度 y 泛浆率 y 膨胀率 y 分离度 • 1d后（强度大于 ）： 拆除轨道板支承螺栓 • 7d后（强度大于 ）： 板上可进行施工作业 • 28d后（强度大于 ）：达到设计强度要求。 94/175 水泥乳化沥青砂浆相关管理技术文件 • 《板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆管理指导意见 》 •《板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工材料储存管理办法》 •《板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆标准实验室建设方案》 95/175 凸形挡台及 周围填充树脂 －钢轨 －扣件 轨道板 （ 5）钢筋混凝土底座 水泥乳化沥青砂浆充填层 96/175 （ 5）钢筋混凝土底座 ) 轨道板的支承基础，承受：列车荷载、温度荷载、混凝土 收缩等效、基础变形荷载 ) 传递、分散荷载至线下基础 ) 曲线超高设置 ) 固定轨道的限位机构－－凸形挡台 97/175 桥梁挠曲引起的底座弯曲应力检算 ⋅ E⋅h / 2 －－ 变形曲率 研究的道床板 底座 98/175 底座的质。