孙立山 牛永刚
（中铁四局集团第五工程有限公司 江西九江 332000）
摘要：铁路CRTSIII型轨道板矩阵单元台座法预制，采用工厂化施工，批量预制。按照施工顺序和各部位功能，轨道板预制施工可分为模板施工、钢筋施工、预应力施工、混凝土施工、封锚、养护、存放等主要工序，本文主要介绍预应力施工方面经验。
关键词：工艺、质量控制、预应力施工
0 引言
随着我国多条高铁相继开通，中国高铁运营总里程已跃居世界第一，我国铁路已全面步入高速铁路时代。CRTS Ⅲ型板式无砟轨道系统是我国自主研发，拥有完全自主知识产权，具有技术先进、经济合理、综合性能优等特点，CRTSIII型轨道板普遍采用先张法预应力施工，主要分为：初张拉、终张拉、放张等步骤。
1 张拉控制系统
轨道板厂采用智能张拉系统。通过控制软件输入张拉和放张控制参数，在执行过程中按照工艺控制参数（行程、油压允许偏差）要求进行纠偏的调节控制，显示并储存每个生产台座的8个千斤顶行程和压力数值，实现液压系统同步张拉、放张等操作的自动控制，并设置应急开关。每个台座安装8个千斤顶，每台千斤顶装配有向电脑控制机反馈信号的内置式位移、压力传感器。
预应力施工采用自动张拉设备，张拉记录应由系统自动生成。初张拉设备示值误差不应大于±1.0kN；终张拉系统测力传感器示值误差不得大于±0.5%F.S，位移传感器示值误差不得大于±0.1mm；用于监测单根预应力筋终张拉完成后力值的传感器，示值误差不应大于±0.5%F.S。
初张拉设备和终张拉系统应整体标定，有效期不大于一年，自校有效期不超过一个月（自动张拉设备的传感器，自校有效期不超过一个月）；单根预应力筋张拉力传感器标定有效期不大于一年，自校有效期不超过一个月。
2 张拉力及伸长值计算
根据《CRTSIII型板式无砟轨道先张法预力混凝土轨道板设计图》（研线1812-01）的要求，设计总张拉力及总伸长值计算过程为：
纵向：P5600、P4925：16根φ10mm预应力钢筋张拉力：
F1=80×16=1280KN；
横向：P5600 型24根φ10mm预应力钢筋张拉力：
F2=80×24=1920KN；
P4925型20根φ10mm预应力钢筋张拉力：
F2=80×20=1600KN；
每个横梁所对应2个千斤顶，故纵向每个千斤顶施加力值见表2-1。
表 2-1 单个千斤顶施加力值计算
F1、F2为预应力钢筋总张拉力，由于预应力钢筋由于时间和热处理等条件引起的应力损失和系统摩阻以及张拉横梁变形量造成的应力损失在允许误差的3%范围内，故不考虑应力补偿。
总伸长值是根据张拉控制值（初张拉→终张拉）确定每个台座的基准伸长值，每个台座张拉至控制值时，取10次张拉的平均值作为此台座的基准伸长值,具体基准值见表2-2。
表2-2 轨道板预应力筋基准伸长值表
理论伸长值（0KN→80KN）计算如下：
3 初张拉
单个台座进行初张拉时，采用2台初张拉小车，一台设置在东西方向的固定端，一台设置在南北方向的固定端，在固定端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。
初张拉完成后应检测预应力筋在模板中的位置,位置偏差小于±2mm.
4 终张拉
a. 初张拉完成后对预应力筋状态进行检查无异常后，启动张拉油泵将预应力钢筋(单根）从设计值的30%（24kN）张拉至设计值的100%(80kN)，并保持张拉力稳定；严禁超张拉。
b. 预应力施加应均匀，采用横梁整体张拉时单根预应力筋加载速率不大于4kN/s，总张拉力由从小到大单向逐渐逼近张拉控制值，至设计张拉力时持荷1min。预应力筋采用整体张拉方式，预施应力值应采用双控，以张拉力读数为主，预应力筋（系统）伸长值作校核。实测总张拉力与设计值偏差不大于3.0%，实测单根预应力筋的张拉力与设计值偏差不大于10.0%；轨道板正式生产前，根据张拉控制值测试确定每个台座的基准伸长值，实测伸长量与基准伸长量偏差不应大于10%。
c. 张拉过程中，保持同一张拉横梁两千斤顶活塞伸长值之间偏差不大于2mm。
d. 轨道板正式生产前，进行预应力筋与模板摩阻、张拉横梁和台座变形等引起的预应力损失试验。正式投产后，每生产15000块轨道板需再次进行预应力损失试验。
e. 张拉千斤顶设置自动锁紧装置和机械锁紧装置，预应力筋张拉力达到设计值时，持荷1min后，点击张拉结束后自动锁定。机械锁在自动锁紧后，人工采用加力杆对机械锁进行锁定，锁定时，须将将机械锁旋紧至紧贴千斤顶，防止压力损失及导致张拉横梁偏移。
f. 张拉系统张拉操作步骤：
点击按操作台上“电源开”按钮，启动整套系统电源→进入软件交互界面→选择“张拉控制”、“张拉作业”→输入对应的制造张拉台座批号→进入张拉作业界面→选择对应的张拉操作模式→选择要运行的千斤顶，进入对应工作模式→持荷1min结束后指挥张拉班工人锁紧机械锁→报表输出→张拉结束。
5 预应力筋放张
放张时混凝土强度不低于45MPa，混凝土弹性模量不低于3.35×104mPa。每7天做1次弹性模量。预应力筋采用整体放张方式，两侧同时放张；放张过程中，严禁超张拉（当预应力筋放张时，严禁将千斤顶超设计张拉力值进行张拉）。预应力筋放张应均匀缓慢，单根放张速率不大于2kN/s，确保千斤顶动作同步。预应力筋放张完成后；依次拆除连接器。预应力放张时，保证台座处于覆盖状态；预应力筋放张完成后，解除台座整体覆盖，并保持单模处于覆盖状态，依次拆除连接杆。
张拉系统放张工序具体施工步骤如下：
a. 解机械锁
点击自动作业区内的“解机械锁”键，软件自动进行解机械锁操作，张拉力到达后，现场工人将机械锁松到初始位置，同时将分控柜上锁顶完成按钮旋开。软件得到信号反馈后，操作者点击解机械锁后的“结束”键，解锁作业完成。
b. 自动放张
点击自动作业区内的“自动放张”键，确认张拉台座的安装状态和锁顶状态分别为“已安装”和“未锁顶”后确认需放张的张拉横梁号，软件自动进行自动放张操作，放张到目标力后，LED屏幕显示“放张完毕”放张作业完成。放张过程分五个阶段逐步卸载，每两个阶段之间静停十秒，放张速率不超过2kN/s。
参考文献：
［1］《高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板》
（Q/CR 567-2017）
［2］《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018）
［3］《CRTSIII型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板设计图》
［4］《CRTSIII型板式无砟轨道先张法预应力轨道板设计及制造技术交底》