一种在严寒地区CRTSⅢ型板式无砟轨道预制施工方法与流程

本发明涉及crtsⅲ型板式无砟轨道板预制施工方法，具体涉及一种在严寒地区crtsⅲ型板式无砟轨道板预制施工方法。

背景技术：

具有我国自主知识产权的crtsiii型轨道板稳定性高、平顺性好、维修量低，在铁路建设中起到了至关重要的作用，近年来国家大力建设施工的铁路客运专线，crtsiii型轨道板已经得到广泛应用。“中国制造2025”的强国战略已经为我国铁路建设单位树立了目标，促进高速铁路的快速发展，将我国自主研发的crtsiii型板式无砟轨道板推出国门对铁路建设单位在工程质量、工程周期和工程效能上提出了更高的要求。crtsiii型轨道板长度为5600mm、宽度为2500mm、厚度为200mm，单片板重达8t。由于crtsiii型轨道板为新型轨道板，其施工工序多达40余道，各个环节上都需要严格把关，把控上需要以方便、快捷和精准为目标不断进行创新以保证产品质量及预制进度。

中铁四局集团第一工程有限公司承德制板场位于承德县六沟镇中六沟村，主要承担京沈京冀客专ⅰ～ⅵ标段135.994公里范围内47618块crtsiii型轨道板的预制和运输任务。crtsiii型轨道板是采用双向先张预应力混凝土结构、采用蒸汽养护、水中养护及自然养护相结合的养护工艺等。针对该轨道板特点，预制流程分为绝缘钢筋加工，钢筋网片制作，钢筋网片安装，底模清理，脱模剂喷涂，预埋套管及螺旋筋安装，钢筋入模，张拉作业，混凝土浇筑，蒸汽养护，放张、脱模、轨道板封锚，轨道板水中养护，场内存放。但由于承德轨道板场地处北方寒冷地区，冬季日平均气温-14～-2℃，最冷可达-20℃以下，预制车间与外环境温差较大，极易导致轨道板发生冻胀破坏和收缩变形。国内没有在此大温差进行预制的先例，加上京沈线通车工期提前一年，使得我场需要在冬季进行作业，给预制施工带来了极大的困难。因此，发明一种严寒地区crtsiii型板式无砟轨道板预制的施工方法势在必行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于严寒地区的crtsiii型板式无砟轨道预制施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种在严寒地区crtsⅲ型板式无砟轨道预制施工方法，包括以下步骤：

步骤一：绝缘钢筋加工，将需要进行绝缘处理的钢筋穿入绝缘热缩套管，穿入后将钢筋置于热缩套管定位工装上，并将绝缘热缩套管卡入热缩套管定位工装定位槽中，之后利用热缩机进行加热，使绝缘热缩套管紧紧嵌入钢筋上；

步骤二：钢筋网片制作，在钢筋绑扎胎具上进行钢筋绑扎，形成钢筋网片；

步骤三：钢筋网片安装，将钢筋网片吊装入侧模上，穿入预应力钢筋，并安装起吊套管及张拉杆；

步骤四：底模清理，对底模残留的混凝土块残碴等其它附着物进行清理，之后沿底模纵向进行清理；

步骤五：喷涂脱模剂，对底模及侧模进行脱模剂喷涂，并除去多余积液；

步骤六：预埋套管及螺旋筋安装，将预埋套管与底模定位销对位，用橡胶锤将预埋套管垂直砸紧，按照大头朝下的原则，将螺旋筋拧紧至预埋套管上；

步骤七：钢筋入模，将安装好钢筋网片的侧模与底模合拢；

步骤八：张拉作业，分为初张拉及终张拉，初张拉采用初张拉小车进行单根钢筋张拉，终张拉，利用数控系统进行预应力钢筋整体张拉；

步骤九：混凝土浇筑，在确定严寒地区混凝土施工配合比以后，通过混凝土输送系统、混凝土布料系统进行crtsⅲ型轨道板的混凝土浇筑，并利用底模上的振动电机进行振捣；

步骤十：蒸汽养护，布设温度传感探头后，安装蒸汽养护支架、蒸汽养护篷布、补水管道架设，通过温控系统调节蒸汽量进行控制及蒸汽养护数据上传，当蒸汽养护结束后，通过补水管道进行crtsⅲ型轨道板表面补水；

步骤十一：放张及脱模，在混凝土强度达到48mpa，弹性模量不低于3.4×104mpa，crtsⅲ型轨道板表面温度与环境温度差小于15℃时，利用张拉数控系统进行预应力放张，放张完成后拆除张拉杆及侧模与底模的连接螺栓，并利用顶出装置将侧模缓慢顶离底模，在拆装平台上完成侧模与crtsⅲ型轨道板的分离；

步骤十二：封锚，在crtsⅲ型轨道板的预应力孔道内喷涂界面剂，利用气动锚枪进行封锚砂浆灌注，灌注完成后利用空气锤进行振捣；

步骤十三：水中养护，将封锚完成的crtsⅲ型轨道板置于水养区进行水中养护；

步骤十四：静置晾干，将存放水养三天轨道板的独立水池(16a)中的水抽干，启动蒸汽系统进行静置风干，直至crtsⅲ型轨道板表面无水渍；

步骤十五：喷涂养护剂，采用塑料盖对预埋套管孔洞进行封堵，并开始养护剂的喷涂；

步骤十六：缓存区存放，将喷涂完养护剂的crtsⅲ型轨道板运至缓存区进行存放；

步骤十七：场内存放，当crtsⅲ型轨道板表面温差与环境温差不大于15℃时，利用轨道板运输车将轨道板运至存板区存放。

优选的是，步骤二所述的钢筋网片的制作具体为，首先绑扎底层钢筋，绑扎至1/2位置处，转动钢筋绑扎胎具，完成剩余底层钢筋绑扎，其次安装架立钢筋，最后绑扎顶层钢筋和侧面钢筋，绑扎时箍筋与主筋垂直，交点逐点采用绝缘扎丝绑扎，绑扎位置为绝缘热缩套管中心。

优选的是，步骤八所述初张拉采用2台初张拉小车进行初张拉，一台设置在张拉台座横固定端，一台设置在纵固定端，单根张拉预应力筋至张拉控制值的30％，偏差小于3.0kn。

优选的是，步骤八所述终张拉通过控制千斤顶来带动张拉横梁、张拉纵梁进行，终张拉以张拉力读数为主，预应力筋伸长值作校核，通过操作自动张拉系统控制张拉至控制值并保持张拉力稳定，终张拉完成后，锁紧机械锁。

优选的是，步骤九所述的混凝土浇筑具体为，通过拌和站下料口对混凝土出料料斗进行喂料，利用混凝土运输轨道将混凝土出料料斗运输至运灰小车上方，用桁吊将混凝土运输料斗吊入布料机，并开始布料。

优选的是，所述布料分三层均匀、分散进行:第一层布料10cm厚，按频率100hz、频率110hz、频率90hz进行振捣，每个阶段振捣时间分别为20s、40s、20s；第二层布料8cm厚，并按频率100hz、频率110hz、频率90hz进行振捣，每个阶段振捣时间分别为20s、40s、20s；第三层布料2cm厚，振捣30s,频率为100hz。

优选的是，步骤十所述蒸汽养护过程分为静置、升温、恒温、降温四个阶段，所述蒸汽养护阶段每半个小时进行一次补水，喷水孔方向面向轨道板板底成雾状喷射，补水时间为7s。

优选的是，所述界面剂喷涂完成后进行封锚，封锚深度凹入crtsⅲ型轨道板侧面0-4mm。

优选的是，步骤十三所述水中养护时间在crtsⅲ型轨道板轨道板脱模4h以内、封锚完成2h后，所述水中养护时间为3天，水温不低于10℃，轨道板表面温度与水温之差小于10℃。

优选的是，步骤十七所述场内存放具体为，用轨道板运输车将crtsⅲ型轨道板从缓存区运至场内存放区，采用垂直立放的方式存放，crtsⅲ型轨道板立放时采用连接板与连接螺栓或限位卡将相邻两块crtsⅲ型轨道板连接，使轨道板连接成一个整体，crtsⅲ型轨道板存放端头设有防倾倒支撑架，第一块crtsⅲ型轨道板连接在支撑架上，存放完成后覆盖篷布保温。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的crtsⅲ型板式无砟轨道板预制的施工方法解决了已有技术在严寒地区预制极易导致轨道板发生冻胀破坏和收缩变形的缺陷，为严寒地区crtsⅲ型板式无砟轨道板的预制提供了质量保障，具有广泛的适用性。

(2)本发明的crtsⅲ型板式无砟轨道板预制施工方法的自动张拉系统，蒸汽养护系统，自动振捣系统，混凝土运输系统，混凝土布料系统，极大的提高了轨道板精度，提高了轨道板生产质量。

(3)本发明的crtsⅲ型板式无砟轨道板预制施工方法的蒸汽水温自动调节水养系统，保证了严寒地区轨道板水养质量，使轨道板达到充分的水养效果；轨道板蒸汽晾干方式使轨道板不会因预制车间与缓存车间或环境温度相差大使轨道板表面结冰造成轨道板损坏，杜绝了安全隐患。

附图说明

图1为本发明绝缘钢筋加工示意图。

图2为本发明热缩套管定位工装示意图。

图3为本发明钢筋绑扎示意图。

图4为本发明钢筋网片示意图。

图5为本发明制板模具示意图。

图6为本发明制板模具侧视图。

图7为本发明底模定位销示意图。

图8为本发明预埋套管示意图。

图9为本发明初张拉小车作业意图。

图10为本发明crtsⅲ型轨道板表面及侧面结构示意图。

图11为本发明crtsⅲ型轨道板底面结构示意图。

图12为本发明侧模与轨道板拆装平台结构示意图。

图13为本发明水养池独立结构示意图。

图14为本发明独立水池轨道板水养存放示意图。

图15为本发明独立水池蒸汽系统结构示意图。

图16为本发明轨道板运输车结构示意图。

图17为本发明施工方法流程图。

其中，1、钢筋，2、绝缘热缩套管，3、热缩套管定位工装，4、热缩机，5、钢筋绑扎胎具，6、钢筋网片，7、侧模，8、张拉杆，9、底模，9a、连接螺栓，10、预埋套管，11、底模定位销，12、初张拉小车，15、螺母，13、crtsⅲ型轨道板，13a、预应力孔道，13b、预埋套管孔洞，14、拆装平台，16、水养区，16a、独立水池，17、蒸汽系统，18、轨道板运输车。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细的说明。

一种在严寒地区crtsⅲ型板式无砟轨道板预制的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：绝缘钢筋加工，将需要进行绝缘处理的钢筋1穿入绝缘热缩套管2，穿入后将钢筋1置于热缩套管定位工装3上，并将绝缘热缩套管2卡入热缩套管定位工装3定位槽中，之后利用热缩机4进行加热，使绝缘热缩套管2紧紧嵌入钢筋1上。绝缘钢筋加工，是按如下方式进行加工的：将绝缘热缩套管2穿入需要进行热缩加工的5#、6#、7#、8#、11#、13#、14#钢筋中，并将钢筋放入对应型号的热缩套管定位工装3中，使钢筋端部与工装端部对齐，完成绝缘热缩套管2的定位，此时绝缘热缩套管2位置能满足规范要求的偏差±5mm。启动热缩机4，并设置热缩8#、13#、14#钢筋时，将热缩温度设置在270～300℃；当热缩5#、6#、7#、11#钢筋时，将热缩温度设置在230～250℃，内轴旋转速度控制6.0-7.0m/min。

步骤二：钢筋网片6制作，在钢筋绑扎胎具5上进行钢筋绑扎，形成钢筋网片6；钢筋网片6制作，是按如下方式进行的：在所述钢筋绑扎胎具5上进行钢筋网片6绑扎，首先绑扎底层钢筋，绑扎至1/2前后位置处，转动钢筋绑扎胎具5，完成剩余底层钢筋绑扎。其次安装架立钢筋，最后绑扎顶层钢筋和侧面钢筋；绑扎时箍筋与主筋垂直，交点逐点采用绝缘扎丝绑扎，绑扎位置为绝缘热缩套管2中心。

步骤三：钢筋网片6安装，将钢筋网片6吊装入侧模7上，穿入预应力钢筋，并安装起吊套管及张拉杆8。

步骤四：底模9清理，用铲刀对底模9残留的混凝土块残碴等其它附着物进行清理，之后沿底模9纵向进行清理。

步骤五：喷涂脱模剂，对底模9及侧模7进行脱模剂喷涂，并除去多余积液。

步骤六：预埋套管10及螺旋筋安装，将预埋套管10与底模定位销11对位，用橡胶锤将预埋套管10垂直砸紧。按照大头朝下的原则，将螺旋筋拧紧至预埋套管10上。

步骤七：钢筋入模，将安装好钢筋网片6的侧模7与底模9合拢。

步骤八：张拉作业，分为初张拉及终张拉，初张拉采用2台初张拉小车12对横固定端及纵固定端进行单根钢筋张拉，并锁紧螺母15。终张拉时，利用数控系统进行预应力钢筋整体张拉，通过控制千斤顶来带动张拉横梁、张拉纵梁完成；张拉作业，是按如下方式进行的：首先采用2台初张拉小车12进行初张拉，一台设置在张拉台座横固定端，一台设置在纵固定端。初张拉时，单根张拉预应力筋至张拉控制值的30％(24kn)，偏差不应大于3.0kn，并锁紧螺母15。在张拉控制室自动张拉系统上进行实时数据监控。之后通过控制千斤顶来带动张拉横梁、张拉纵梁进行终张拉。终张拉以张拉力读数为主，预应力筋伸长值作校核，通过操作自动张拉系统控制张拉至控制值(横向960kn，纵向1280kn)并保持张拉力稳定(持荷1min)，终张拉完成后，及时锁紧机械锁。预应力筋伸长值，按照p5600、p4925、p492b、p4856、p370等五种crtsⅲ型轨道板13具体计算方法如下：

步骤九：混凝土浇筑，在确定严寒地区混凝土施工配合比以后，通过混凝土输送系统、混凝土布料系统进行crtsⅲ型轨道板13的混凝土浇筑，并利用底模9上的振动电机进行振捣；混凝土浇筑，是按如下方式进行的：混凝土浇筑前对混凝土拌和物的温度、坍落度和含气量进行检查。坍落度介于80mm～140mm之间。首先通过拌和站下料口对混凝土出料料斗进行喂料，利用混凝土运输轨道将混凝土出料料斗运输至运灰小车上方，之后用桁吊将混凝土运输料斗吊入布料机，并开始布料。布料分三层均匀、分散进行:第一层布料10cm厚，并按频率100hz、频率110hz、频率90hz进行振捣，每个阶段振捣时间分别为20s、40s、20s。第二层布料8cm厚，并按频率100hz、频率110hz、频率90hz进行振捣，每个阶段振捣时间分别为20s、40s、20s。第三层布料2cm厚，振捣30s,频率为100hz。

步骤十：蒸汽养护，布设温度传感探头后，安装蒸汽养护支架、蒸汽养护篷布、补水管道架设，通过温控系统调节蒸汽量进行控制及蒸汽养护数据上传。当蒸汽养护结束后，通过补水管道进行crtsⅲ型轨道板13表面补水；蒸汽养护，是按如下方式进行的：整个蒸养过程分为静置、升温、恒温、降温四个阶段。同时在蒸汽养护阶段每半个小时进行一次补水，喷水孔方向面向轨道板板底成雾状喷射，补水时间为7s。

步骤十一：放张及脱模，在混凝土强度达到48mpa，弹性模量不低于3.4×104mpa，crtsⅲ型轨道板13表面温度与环境温度差小于15℃时，利用张拉数控系统进行预应力放张，放张完成后拆除张拉杆8及侧模7与底模9的连接螺栓9a，并利用4台千斤顶将侧模7缓慢顶离底模9。在拆装平台14上完成侧模7与crtsⅲ型轨道板13的分离。

步骤十二：封锚，在crtsⅲ型轨道板13的预应力孔道13a内喷涂界面剂，利用气动锚枪进行封锚砂浆灌注，灌注完成后利用空气锤进行振捣；提到的封锚，是按如下方式进行的：轨道板封锚采用快速封锚砂浆，拌制比例为干料：胶乳：水＝100：9：3.7。拌制时采用强制式搅拌机拌制，搅拌机转速不小于180r/min，搅拌时间在3min以上。封锚砂浆填压前，采用高压气枪对预应力孔道13a进行清理，清理后预应力孔道13a内不得有油污、浮浆(尘)、杂物和积水，并喷涂界面剂，界面剂喷涂完成后采用锚枪封锚，封锚深度凹入crtsⅲ型轨道板13侧面0mm-4mm。

步骤十三：水中养护，将封锚完成的crtsⅲ型轨道板13置于水养区16进行水中养护；水中养护，是按如下方式进行的：养护时间在轨道板脱模4h以内、封锚完成2h后。水养时间为3天，水温不低于10℃。轨道板表面温度与养护水温之差不应大于10℃。

步骤十四：静置晾干，将存放水养三天轨道板的独立水池16a中的水抽干，启动蒸汽系统17进行静置风干，直至crtsⅲ型轨道板13表面无水渍。

步骤十五：喷涂养护剂，采用塑料盖对预埋套管孔洞13b进行封堵，并开始养护剂的喷涂。

步骤十六：缓存区存放，将喷涂完养护剂的crtsⅲ型轨道板13运至缓存区进行存放。

步骤十七：场内存放，当crtsⅲ型轨道板13表面温差与环境温差不大于15℃时，利用轨道板运输车18将轨道板运至存板区存放。场内存放，是按如下方式进行的：用轨道板运输车18将轨道板从缓存区运至场内存放区采用垂直立放的方式存放。轨道板立放时采用连接板与连接螺栓9a或限位卡将相邻两块轨道板连接，使轨道板连接成一个整体。轨道板存放端头应有很好的防倾倒支撑架，第一块轨道板连接在支撑架上，存放完成后覆盖篷布保温。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。