轨道板制造技术交底

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1、 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS型板式无砟轨道轨道板设计及制造 技术交底 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS型板式无砟轨道轨道板设计及制造 技术交底 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 二一六年一月 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 二一六年一月 目 录目 录 1.适用范围. 1 2.轨道板结构及接口设计. 1 2.1 设计依据 1 2.2 设计原则 1 2.3 轨道板主要结构特点 2 2.4 轨道板类型 2 2.5 轨道板设计计算 2 2.6 轨道结构配筋设计 5 2.7 扣件接口设计 7 2.8 轨道电路接口设计 7 2.9 综合接地接口设计 8 2.10 轨道板吊装及精调作业接口设

2、计 9 2.11 自密实混凝土施工接口设计 9 3.轨道板制造及检验. 9 3.1 制造依据 10 3.2 轨道板制造工艺流程 10 3.3 原材料技术要求 11 3.4 工装设备技术要求 12 3.5 各工序技术要求及控制要点 14 3.6 成品轨道板检验 19 3.7 轨道板吊装、运输及存储 23 4.轨道板上道检验. 24 4.1 检验依据 24 4.2 产品抽样 24 4.3 检验内容与检验方法 25 4.4 检验结果及判定 25 5.其他注意事项. 25 1 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS型板式 无砟轨道轨道板设计及制造技术交底 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS型板式 无砟

3、轨道轨道板设计及制造技术交底 1.适用范围 1.适用范围 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS 型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板设计图 （ 研线 1522 ）仅适用新建南昌至赣州铁路客运专线采用CRTS 型板式无砟轨道结构区段。 2.轨道板结构及接口设计 2.轨道板结构及接口设计 2.1 设计依据 2.1 设计依据 （1） 中国铁路总公司、江西省人民政府关于新建南昌至赣州铁路客运专线初步设计的批复 （铁总办函2015339 号） （2） 中国铁路总公司关于高速铁路 CRTS型板式无砟轨道系统优化的指导意见 （铁总科技201375 号） （3） 高速铁路设计规范(TB 10621-2014

4、) （4） 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3 -2005) （5） 铁路混凝土结构耐久性设计规范 （TB 10005-2010） （6） 铁路混凝土(TB/T 3275-2011) （7） 铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB 10424-2010) （8） 铁路工程基本作业施工安全技术规程 （TB 10301-2009） （9） 高速铁路 CRTS型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板暂行技术条件(TJ/GW 118-2013) 2.2 设计原则 2.2 设计原则 （1）考虑轨道板的耐久性。 （2）考虑谐振式轨道电路的相关要求。 （3）考虑客运专线综合接地系统

5、的相关要求。 2 2.3 轨道板主要结构特点 2.3 轨道板主要结构特点 （1）配套采用有挡肩扣件系统。 （2）采用双向先张预应力结构，轨道板纵向预应力筋截面中心对称布置，轨道板横向预应力筋截面中心布置。 （3）轨道板内预埋扣件绝缘套管和起吊套管。 （4）轨道板底面预留与自密实混凝土层连接钢筋。 2.4 轨道板类型 2.4 轨道板类型 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS 型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板设计图 （ 研线 1522 ）含 P5600、P4925、P4856 三种双向先张预应力混凝土轨道板；32m 简支梁梁端采用 P4925 型轨道板，中部采用 P5600 型轨道板；24m

6、 简支梁采用 P4856 型轨道板；路基、大跨连续梁和隧道区段应以 P5600型轨道板为主。 图 2.4.1 32m 简支梁桥轨道板布置方案 图 2.4.1 32m 简支梁桥轨道板布置方案 图 2.4.2 24m 简支梁桥轨道板布置方案 图 2.4.2 24m 简支梁桥轨道板布置方案 2.5 轨道板设计计算 2.5 轨道板设计计算 3 2.5.1 高速铁路 CRTS 型板式无砟轨道总体结构 高速铁路 CRTS 型板式无砟轨道系统由钢轨、扣件、预制轨道板、自密实混凝土层、隔离层以及钢筋混凝土底座等部分组成（如图 2.5.1） 。轨道板为双向预应力混凝土结构，板面设挡肩，配套采用弹性不分开式型扣件

7、，板底预留连接钢筋，轨道板下灌注自密实混凝土，通过轨道板与自密实混凝土之间的粘结以及连接钢筋的抗剪作用限制轨道板纵横向位移；底座上表面设置限位凹槽，与灌注自密实混凝土形成的凸台咬合实现上部结构限位；底座顶面设置隔离层，协调层间变形，凹槽周围设置弹性缓冲垫层。 图 2.5.1 CRTS型板式无砟轨道结构图示 图 2.5.1 CRTS型板式无砟轨道结构图示 2.5.2 设计荷载及荷载组合 （1）设计荷载 1）列车荷载 竖向荷载 设计静轮载 85kN，动力系数取 3.0，检算荷载动力系数取 1.5。 横向荷载：设计静轮载的 0.8。 2）温度荷载 最大正温度梯度（上热下冷）取 90/m，最大负温度梯

8、度（上冷下热）取 45/m。计算温度梯度引起的轨道板翘曲应力。 3) 基础变形 路基不均匀沉降按 15mm/20m 取值； 桥梁挠曲按梁端竖向转角不大于 1取值。 （2）荷载组合 轨道板设计采用的荷载组合： 4 1）垂向 主力组合：设计荷载为“列车竖向设计荷载温度翘曲“。 主力附加力：检算荷载为“列车竖向检算荷载温度翘曲路基不均匀沉降“。 2）横向 主力组合：设计荷载为“列车竖向设计荷载横向荷载温度翘曲“。 主力附加力：检算荷载为“列车竖向检算荷载横向荷载温度翘曲“。 2.5.3 计算分析模型及参数 （1）计算模型 采用实体有限元模型进行列车荷载作用下轨道板及轨道结构受力特性计算分析。模型中，

9、钢轨采用弹性点支承梁模型；扣件采用线性弹簧模拟；轨道板采用实体单元进行模拟；自密实混凝土填充层采用实体单元模拟； 混凝土底座采用了实体进行模拟；为消除边界效应，模型选取三块轨道板进行计算并以中间单元板作为研究对象。 图 2.5.2 CRTS 型板式无砟轨道整体有限元模型 图 2.5.2 CRTS 型板式无砟轨道整体有限元模型 5 （2）计算参数 1) 结构尺寸 轨道板 按标准轨道板取值，长 5600mm，宽 2500mm，厚 200mm； 自密实混凝土层 自密实混凝土纵横向与轨道板平齐，厚 90mm。 底座 路基区段：2-4 块轨道板设置一段底座，宽 3100mm，高 300mm。 桥梁区段：

10、每块轨道板设置一段底座，宽 2900mm，高 200mm。 隧道区段：2-4 块轨道板设置一段底座，宽 2900mm，高 200mm。 2) 材料属性 钢轨 弹性模量取 2.1105MPa，泊松比取为 0.3，线胀系数取 1.210-5/。 轨道板 轨道板采用 C60，弹性模量取 3.6104MPa，泊松比取为 0.2，线胀系数取1.010-5/ 自密实混凝土 强度等级 C40，弹性模量取 3.4104MPa，泊松比取为 0.2。 底座 路基区段混凝土底座强度等级 C40，弹性模量取 3.4104MPa，泊松比取为0.2，线胀系数取 1.010-5/。 2) 扣件参数 路基区段扣件间距为 63

11、0mm， 扣件节点静刚度取 25kN/mm， 动刚度按 40kN/mm计算，纵向力取 9kN/组。 3) 基础支承刚度 路基与底座间的支承面刚度取为 76MPa/m； 桥梁与底座间的支承面刚度取为 1000MPa/m； 隧道与底座间的支承面刚度取为 1200MPa/m。 2.6 轨道结构配筋设计 2.6 轨道结构配筋设计 先张法预应力轨道板配筋设计特点如下： 6 按部分预应力结构设计； 采用混合配筋，轨道板内配置预应力钢筋和普通钢筋； 预应力筋采用直径 10mm 螺旋肋钢丝； 预应力钢筋端部设置锚固板，减小预应力传递长度，防止端部混凝土劈裂； 预应力钢筋端部不露出轨道板侧面，减小环境对预应力钢

12、筋的侵蚀，提高结构耐久性。 以主型轨道板 P5600 为例，具体设计如图 2.6.1 和图 2.6.2 所示。 图 2.6.1 P5600 型轨道板预应力钢筋布置图 图 2.6.1 P5600 型轨道板预应力钢筋布置图 图 2.6.2 P5600 型轨道板普通钢筋布置图 图 2.6.2 P5600 型轨道板普通钢筋布置图 7 图中“”为架立筋的位置，可根据需要进行适当移动；为接地钢筋，采用16mmHPB300， 其余纵向钢筋均为 8mm HRB400/CRB550 环氧树脂涂层钢筋；钢筋与上层横向钢筋交叉处采用 16mm“L”形钢筋焊接；轨道板纵向单侧预埋两个接地端子, 尾部圆钢与钢筋焊接；焊

13、接采用单面或双面搭接焊工艺，单面焊长度不小于 100mm，双面焊接长度不小于 55mm。 2.7 扣件接口设计 2.7 扣件接口设计 轨道板配套采用有挡肩扣件系统，轨道板顶面设置承轨槽。 图 2.7.1 承轨槽尺寸详图 图 2.7.1 承轨槽尺寸详图 图 2.7.2 轨道板配套 WJ-8 型扣件系统 图 2.7.2 轨道板配套 WJ-8 型扣件系统 2.8 轨道电路接口设计 2.8 轨道电路接口设计 为保证轨道电路传输长度，轨道板进行了系统绝缘设计。 （1）预应力筋 轨道板纵向预应力钢筋截面中心对称布置，中心距 80mm，横向预应力筋截面中心布置，纵横向预应力筋立体交错布置，不搭接；纵向预应力

14、筋锚固板单独设置，直径为 30mm，锚固板之间不接触。 （2）普通钢筋 纵向钢筋、箍筋、架立筋进行绝缘处理，可采用环氧树脂涂层钢筋，也可采用热缩管方式。 8 图 2.8.1 环氧树脂涂层钢筋绝缘措施 图 2.8.1 环氧树脂涂层钢筋绝缘措施 图 2.8.2 普通钢筋热缩管绝缘措施 图 2.8.2 普通钢筋热缩管绝缘措施 2.9 综合接地接口设计 2.9 综合接地接口设计 高速铁路 CRTS 型板式无砟轨道系统接地通过轨道板内预埋接地端子和接地钢筋实现综合接地。应注意： (1) 接地端子应设置在线路外侧。 (2) 轨道板两端接地端子及上层横向钢筋在设计位置与纵向接地钢筋焊连。 图 2.9.1 接

15、地钢筋及接地端子 图 2.9.1 接地钢筋及接地端子 9 2.10 轨道板吊装及精调作业接口设计 2.10 轨道板吊装及精调作业接口设计 轨道板内预埋起吊套管，为轨道板脱模、吊装及轨道板精调提供了条件，同时，可作为开通运营后，轨道板的更换和轨道结构的养护维修提供便利。 图 2.10.1 轨道板起吊工装 图 2.10.1 轨道板起吊工装 2.11 自密实混凝土施工接口设计 2.11 自密实混凝土施工接口设计 结合高速铁路 CRTS 型板式无砟轨道自密实混凝土灌注工艺，在轨道板板中预留自密实混凝土灌注孔； 轨道板中心线对应第二组扣件位置预留自密实混凝土灌注观察孔，与底座限位凹槽对应，便于检查凹槽内

16、是否存在积水和杂物，以保证自密实混凝土灌注质量。 图图 2.11.1 轨道板灌注孔及检查孔轨道板灌注孔及检查孔 3.轨道板制造及检验 3.轨道板制造及检验 10 3.1 制造依据 3.1 制造依据 （1） 高速铁路 CRTS型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板暂行技术条件(TJ/GW 118-2013) （2） 新建南昌至赣州铁路客运专线 CRTS 型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板设计图 （ 研线 1522 ） 3.2 轨道板制造工艺流程 3.2 轨道板制造工艺流程 先张法 CRTS 型轨道板采用“矩阵单元”生产，其主要技术特点如下： （1）采用矩阵单元生产，每一单元为 24 块轨道板模型。 （2）预应力钢筋定长下料，结合预应力钢筋不露出轨道板侧面设计，预应力钢筋两