高铁专用特高强丙纶土工布用于无砟轨道结构编著.docx

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高铁专用特高强丙纶土工布用于无砟轨道结构编著

高强丙纶土工布

高强丙纶土工布应采用聚丙烯针刺非织造土工布，不得添加除暗光稳定剂，抗紫外线稳定剂之外的添加剂。

高强丙纶土工布技术指标：

土工布技术指标应符合科技基[2009]88号《客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件》要求：

单卷长度不宜小于32m，

长度偏差为士0.5%。

宽度不应小于3050mm,宽度偏差为士1.5%,下层土工布（与梁面防水层或混凝土面粘贴的土工布）厚度为3.0~3.5mm,上层厚度为1.8〜2.2mm,用于CRTS型板式无砟轨道与摩擦板间的两层土工布厚度均为3.0~3.5mm。

土工布应具有较好的憎水性能。

高强丙纶土工布等土工织物兼具有隔离、反滤、排水和加筋等功能,三十多年来,土工织物在各项工程中得到了广泛的应用。

土工布厂家赵总1.8.6.7.8.3.8.4.2.1.0

客运专线铁路CRTS型板式无砟轨道滑动层为桥上CRTS型板式无砟轨道系统的组成部分,为“两布一膜”结构,即：

两层土工布夹一层土工膜,其中下层土工布通过胶粘剂粘在梁面防水层或梁面上,桥上CRTS型板式无砟轨道通过在全桥连续铺设的底座与梁面间设置滑动层,减小轨道系统与桥梁间的相互作用。

在沥青铺面厚度相同的情况下,采用土工布的道路不仅提高了质量,还可延长使用寿命3~6年,从而降低了维修费用；在同样道路设计标准下,沥青铺面的厚度可减少大约一半,从而降低造价20%~

30%。

在高等级公路建设中,使用土工布可降低碎石垫层的厚度,并

使公路的边坡变陡，降低施工土方量，少占用土地。

如沪宁高速公路

在软土及沉降地段采用加铺土工布的施工方案，防止了路面沉降，减

少砂石和沥青用量，使工程造价约降低了5%

土工布物理力学性能见表1

、滑动层综合性能要求:

1、滑动层整体磨耗性能试验前后，综合摩擦系数不应大于0.35;

2、滑动层整体磨耗性能试验完成后，土工布和土工膜不应出现超过试件总面积3%勺破损。

若土工膜与土工布发生局部粘连，则滑动层材料的粘连面积与缺失面积均应计入破损面积。

3、滑动层整体磨耗性能试验完成后，与防水层粘接的土工布（规格

为400g/m2）不应开胶，手工用力拉扯土工布边缘不应发生剥离。

4、滑动层作为无砟轨道主体结构，应满足60年设计使用寿命要求。

二、高强丙纶土工布生产线过程质量控制，客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道滑动层用高强丙纶土工布技术指标高，各项指标要求非常严格，且各项指标都要兼顾，在产品质量形成的过程中，人、机、

料、法、环、测（5M1E共同对产品的质量起作用。

聚丙烯针刺非织造土工布制造工艺影响产品质量的因素很多：

纤维本身特性、纤维表面情况以及摩擦特性，纤网特性、针刺工艺参数、刺针参数、环境因素。

1、丙纶短纤维原料选择：

针对滑动层用高强丙纶土工布，我们在安排丙纶短纤维生产时，从选料、纺丝、牵伸、卷曲、定型等工艺控制、改进，开发生产出断裂强度》5.0CN/dtex，断裂伸长率30%-40%勺高强低伸丙纶短纤维,为高强丙纶土工布的生产解决了一大难题。

2、高强丙纶土工布生产过程质量控制：

a聚丙烯针刺非织造土工布生产工艺流程：

成品人牢

b高强丙纶土工布工艺调整、质量控制程序：

单位面积质量（克重、厚度控制）断裂强度（纵、横向

调整持平）断裂延伸率（纵、横向）:

梯形撕破强度（纵、

横向）CBR顶破强力刺破强力

c关键质量控制点：

梳理、杂乱、铺网、牵伸倍数、针刺深度、针刺密度。

3、高强丙纶土工布在高铁滑动层中的应用

两层高强丙纶土工布中间夹一层HDPEt工膜组成“两布一膜”滑动层结构，其中下层土工布通过胶粘剂粘在梁面防水层或梁面上，可减小轨道系统与桥梁间的相互作用。

工程应用结构自下往上依次为：

混凝土梁面+土工布（400g/m2）+聚乙烯薄膜（HDPE膜1.0伽）+土工布（200g/m2）+聚脲防水层+预制混凝土板+轨道板。

工程应用结构示意图见图1:

^tillite

二m•土工布

4、滑动层施工方法:

4.1施工前准备：

（1）对所有上场人员进行培训，要求各工序操作人员及现场管理人员熟练掌握滑动层施工相关工序的施工方法及验收标准。

（2）编制滑动层材料计划，并进行原材料进场检验。

（3）测设CPn网并通过评估。

（4）整理出完整一套滑动层施工所需的各种表格，包括施工原始记录表格和检验批表格，要求技术人员熟悉表格并理解填写内容及要求。

（5）按设计要求对防水层进行验收，不符合要求时进行整修。

（6）用洁净高压水或高压风对桥面进行彻底清理，保证滑动层铺设范围内梁面洁净且无破坏滑动层的硬质颗粒。

（7）根据每天的铺设用量，提前将土工布、土工膜和粘合剂等材料用汽车吊运上桥面。

4.2.技术要求

⑴滑动层铺设处梁面平整度应达到3mm/4m勺要求，达不到时应满足

8mm/4n同时满足2mm/im勺要求，且只允许平滑变化。

⑵滑动层应连续整块铺设，铺设宽度应宽出底座板宽度每边5cm，

底座板施工完毕后将滑动层外露部分紧贴底板边缘剪掉，切除时不得损坏梁加高平台上勺防水层。

⑶粘贴土工布勺胶应与土工布、桥面防水层有良好勺相容性。

4.3施工程序与工艺流程

4.3.1施工程序

滑动层勺铺设范围从桥梁固定端勺剪力齿槽内边缘开始，向桥梁支座

活动端方向进行，铺设至下一孔梁固定端的剪力齿槽外边缘。

施工程序为：

梁面清扫检查-滑动层铺设边缘放样弹线-粘结剂涂刷带放样弹线-梁端接缝处高强度挤塑板铺设-底层土工布粘贴铺设-土工膜铺设-上层土工布铺设-碾平压紧。

4.3.2施工工艺流程

滑动层施工工艺流程见图4-1

I上陰土士廂詢设

底座垫块崔歇

4.4.施工要求

441滑动层底清洁、检查铺设前彻底清扫或用高压水枪冲洗梁面，确保滑动层铺设范围内无尖锐异物、浮灰、油污等，且梁面不得有起砂、起皮现象，以免损伤滑动层或影响粘结效果。

滑动层铺设时，梁面平整度应满足设计要求并保持干燥。

442测量放样

（1）用CPIII进行滑动层铺设边线放样，并用墨线弹在梁面上，滑动层宽度为3.05m,中心线与底座中心线重合。

每孔箱梁上滑动层的铺设范围为剪力齿槽外的整个底座板底区域。

（2）在底座板2.95m范围两侧及中间各弹出宽30cm的粘合剂涂刷带。

4.4.3高强度挤塑板铺设

高强度挤塑板由5块拼装而成，其中4块为600x1450mm1块为550X1450mm两块之间采用SL型搭接。

见图4-2。

mmo5

50mm

（1）高强度挤塑板安装前注意观察梁端凹槽是否平整，加高平台处直角边缘是否棱角分明，梁端1.45m范围15mn加高平台与65mm加高平台的50mn错台应满足+0，-2mm的误差，如有问题必须处理。

如下图示：

图4-4梁端挤塑板纵断面图（单位：

mm

（2）用墨斗弹出高强度挤塑板的安装线，在桥梁接缝处设计规定位置

处满涂粘结剂，厚度不小于2mm将高强度挤塑板粘结在梁面上。

采用直径200伽钢滚杠顺线路方向来回滚4〜6遍（见图5-4）,使底部粘结剂均匀摊平，并用木锤（或橡皮锤）轻敲，听见无空鼓的声音后，用压重预制块均匀压紧（见图5-5），防止翘起及变形并保

证密贴。

（3）高强度挤塑板的顶面应与加高平台基本平齐，高差误差控制在0〜+2mm其外侧应与混凝土底座板两侧平齐。

（4）施工注意事项

1施工期间保证作业区的平整、洁净，禁止吸烟、焊接等可能破坏挤塑板的活动出现，钢筋网的绑扎、吊装等也不得损坏挤塑板。

挤塑板施工时不能损坏防水层。

2粘结剂与挤塑板、桥面防水层要有良好的相容性，采用双组分聚氨酯胶，胶的涂刷厚度及范围应满足要求。

3挤塑板铺设易发生的质量缺陷：

因底座板铺设后上面压力不够造成粘结不牢、挤塑板与梁面出现裂缝，须揭掉重新铺设

4.4两布一膜铺设4.4.1两布一膜铺设范围两布一膜的铺设范围从桥梁固定端的剪力齿槽内边缘开始，向桥梁支座活动端方向进行，铺设至下一孔梁固定端的剪力齿槽外边缘。

4.4.2两布一膜铺设方法

（1）两布一膜铺设前，对桥面进行彻底清理，特别是对油污等污染应特别清理，确保桥面清洁。

（2）滑动层的首尾断头采用粘结或将下层土工布上翻叠加在上层土工布上，避免杂物进入滑动层。

（3）在粘结剂涂刷带内刮涂粘结剂。

粘结剂应涂刮均匀，厚度控制

在0.5mm左右，要求在土工布的铺设时随涂随铺，不可一次涂刷长度过长（一般控制在5m以内）。

在梁端剪力齿槽及土工布对接处，应在梁缝、剪力齿槽及土工布对接缝的两侧（横桥向）各涂刷一道30cm宽的粘结剂。

（4）将底层土工布放置在已涂刷粘结剂的梁面起点上慢慢展开，并用刮尺在土工布上刮压几遍，使其与梁面粘结牢固，严禁有起鼓、起泡等现象。

土工布幅宽3.05m，纵向无接头。

底层土工布铺设时可对接，不允许搭接，接缝区域要与梁面全面积粘结。

分块对接时，每块土工布的最小长度不小于5m在梁缝宽度范围内，底层土工布应断开。

（5）将土工膜在下层土工布上展开并刮平，不得起皱，其接缝采用热熔焊机熔接，熔接时应避免损坏下层已铺土工布。

接缝处理必须符合设计及规范要求，接缝处与下层土工布的接缝应错开至少1m。

（6）在土工膜上摊铺上层土工布，上层土工布应连续整块铺设。

（7）滑动层铺设完毕后，在滑动层顶面摆放底座板条形混凝土垫块，以保证底座钢筋的保护层厚度，同时防止滑动层卷材被风刮起。

垫块尺寸为35cm^5cnn^3.5cm，所用混凝土原材料及标号与底座板混凝土要求相同，在滑动层上纵向摆放间距为80cm,呈梅花形布置，如

图4-8所示

（8）检查铺设好的两布一膜和高强塑料板，若有破损必须更换。

（9）底座板施工完毕后，将两布一膜外露部分紧贴混凝土底座边缘剪去。

443防止两布一膜空鼓施工工艺

大部分两布一膜铺设中出现起鼓现象，多数原因为两侧不平顺或是滑动层施工时受温度影响，土工膜不易铺展，或者是低温铺设完成后在混凝土浇筑前温差变化较大。

因此，造成混凝土浇筑前两布一膜空鼓现象较多，直接影响底座板施工质量及与两布一膜的密贴性。

为避免土工膜起鼓，现场通过辅助拉紧法对上层土工布及土工膜施加部分预应力使其延展，抵消铺设不平整、温度变化空鼓现象，混凝土浇筑后再拆除。

（如图4-9）

方法为：

将两布一膜多铺出8-10cm（后期剪掉），用2块钢板将土工膜与上层土工布夹住，钢板两侧使用螺丝拧紧，在钢板上焊接一个紧线器，紧线器的另一端与卡在剪力钉上的钢管连接，采用这种方法将

土工膜和上层土工布两侧的左、中、右位置卡住，然后拧紧紧线器，采用外力拉拽的方法使土工膜平整、无空鼓。

如图4-10所示。

444滑动层质量检验

⑴主控项目

铺设前首先清理防水层，保持防水层干燥，不得残留石子或砂粒

之类的可能破坏滑动层的磨损性颗粒。

检验方法：

观察。

滑动层（两布一膜）及粘接剂的规格、材质、性能指标应符合设

计要求及相关技术条件规定。

使用的土工布和土工膜应无破损。

检验方法：

检查产品质量证明文件。

取样试验。

滑动层（两布一膜）铺设必须平整密贴，下层土工布与下部结构

应粘结牢固且在梁缝处应断开。

下层土工布宜连续整块铺设；土工膜应整块铺设，不得起皱（特殊情况下必须分块铺设时，其接缝采用热熔对接，热熔对接前必须进行工艺性试验合格后进行，禁止采用搭接

方式）;上层土工布应连续整块铺设，不得对接。

检验方法：

观察检查。

铺设好的土工布和土工膜应无破损。

检验方法：

观察检查。

⑵一般项目

两布一膜的外侧应与底座板两侧平齐。

检验方法：

观察检查。

（3）滑动层铺设主要检测项目与标准见下表。

目前，国外高等级的公路建设中几乎均使用高强丙纶土工布，我国也在应用。

高强丙纶土工布在公路工程中应用可有效减少车辙变形，防止、抑制反射裂缝，延缓道路的疲劳破坏。

我国每年新修公路30万km以上,在工程基础薄弱地段和高等级公路建设中需要土工布1万t以上。