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客运专线CRTSⅡ型轨道板CA砂浆封边工艺改进

2012-07-30安润扣

铁道建筑 2012年9期
关键词:侧模精调角钢

安润扣

(中铁六局集团太原铁路建设有限公司,山西太原 030013)

客运专线和高速铁路铺设CRTSⅡ型轨道板灌注CA砂浆封边的传统工艺,是在轨道板纵向侧面用水泥砂浆填充,作为封边侧模实现CA砂浆的灌注。当CA砂浆达到要求强度,将水泥砂浆拆除丢弃;京津城际铁路铺设CRTSⅡ型轨道板灌注CA砂浆就是采用这种方法。用水泥砂浆填充作封边侧模,优点是操作相对简单、不影响轨道板三维坐标、精调装置处不易漏浆;缺点是拆除清理麻烦、污染环境。为此,需要对铺设CRTSⅡ型轨道板灌注CA砂浆封边工艺进行改进。

1 封边装置改进要求

封边装置应考虑安拆简单,运输方便、满足灌注密封要求、周转重复使用、易于整修保养等因素,拟采用角钢(或钢板折成的角钢)做封边侧模,海绵双面密封胶条(或橡胶带)密封,支撑(或扣板、弹片)式或自支撑式方法固定。

要求改进后的封边装置必须支撑稳固,不能漏浆,排气畅通,使用灵活,工艺简单,易于操作,满足CA砂浆灌注要求。

2 封边装置改进设计方案比选

2.1 侧模型板

根据《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》和《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》的有关规定,轨道板与底座板之间的间隙,即CA砂浆层的厚度≥2 cm,最大不宜>4 cm,因此采用∠75×50×5(或厚3 mm钢板折成)不等边角钢做封边侧模,即短边贴紧底座板面,长边贴紧轨道板外侧面。根据CRTSⅡ型轨道板长度、板间横缝、精调装置安设位置及精调装置外轮廓尺寸,侧模长度配置为:①直线地段,每块轨道板配置4块长2 800 mm侧模用于精调装置之间、2块长525 mm侧模用于两块轨道板端精调装置之间;②曲线地段,由于超高设置在底座板,所以角钢规格型号不变,长2 800 mm侧模通用,考虑曲线外侧伸长和内侧缩短的因素,两块轨道板端精调装置之间的侧模按表1配置。

以上是考虑精调装置放置误差且模板只能短不能长配置的,为了加工方便,可将两块轨道板端精调装置之间的侧模统一为520 mm长,其与精调装置之间的小间隙用密封条封住,大间隙配白铁皮加工的∠75×50长100 mm角钢衬垫在角钢模板背后进行调节补充。

表1 轨道板端侧模配置

2.2 排气孔设置

在角钢长肢钻竖直倾角45°、直径≥15 mm圆孔,角钢内侧孔位处焊匹配内径≥15 mm、长50 mm钢管,并进行固定;2 800 mm及520 mm系列侧模均留2个孔,以利排气和观察CA砂浆灌注情况。

2.3 侧模密封

在角钢侧模与底座板之间及侧模与轨道板纵向侧面之间采用海绵双面密封胶条(或橡胶带)密封,密封条需伸出角钢端部50 mm封闭模型板与精调装置之间缝隙,精调装置下垫海绵。

2.4 侧模型板固定

1)支撑式。在底座板施工时,沿轨道板纵向两侧距离轨道板侧面8 cm处预埋内径15 mm长8 cm的硬塑料管,每块长模两处、短模一处。用φ14圆钢和40×8 mm扁钢焊接加工成Y形支撑架,圆钢端插入预留孔,扁钢上加工两个φ18孔,配置M16全螺纹六角螺栓螺母,将螺母焊在扁钢孔位处,调节螺栓顶紧纵向侧模。见图1(a)。

2)扣板式。同1)预埋φ14 mm长10 cm圆钢,外露3 cm端头加工成螺杆(或预留孔采用M10膨胀螺栓)。用50 cm长∠70×45×5角钢加工成扣板,长肢侧外缘焊10 mm×5 mm扁钢,长肢侧中心处加工直径16 mm长孔,配M14螺母和大垫圈,固定扣板压紧纵向侧模;短肢侧加工2个φ18孔,配置M16全螺纹六角螺栓螺母,将螺母焊在短肢孔位处,调节螺栓顶紧纵向侧模。见图1(b)。

3)弹片式。固定于底座板方法同2)。用60 mm×5 mm扁钢加工成长110 mm、一端弯起的弹片,其上加工直径16 mm长孔,配M14螺母(膨胀螺栓不需要)和上下大垫圈,用以固定弹片压紧纵向侧模。见图1(c)。

4)自支撑式。即利用轨道板自重和轨道板扣件连接系统,辅以专门设计加工的杆配件固定封边侧模。

①用∠50角钢加工成L形架,一端利用轨道板扣件连接螺栓固定,另一端钻φ18孔,水平与竖直均设,配置M16全螺纹六角螺栓螺母,将螺母焊在孔位处,调节螺栓顶紧侧模,每块长模设3处。用∠50角钢跨两块轨道板间缝相邻扣件连接螺栓固定,与L形构件焊成T形件,与长模同理顶紧短模。见图1(d)。

②用∠50角钢加工成L形架,一端利用轨道板扣件连接螺栓固定,另一端焊5 mm厚耳板,其上安装带转动轴的偏心轮,同轴加装固定手柄,扳动手柄带动偏心轮转动压紧侧模。用∠50角钢(或60 mm×5 mm扁钢)加工成U形夹具,利用轨道板间缝处的混凝土齿板,将U形夹具跨板间缝卡在混凝土齿板处,用楔形铁塞紧U形夹具外板内侧缝隙压紧短模。见图1(e)。

③用5号槽钢对扣焊接(或空心方钢)加工成U形卡具,内侧大于轨道板6~8 cm,在轨道板两相邻扣件下穿φ25螺纹钢压紧U形卡具,卡具每端各设2个水平和竖直M16全螺纹六角螺栓螺母,调节螺栓压紧侧模,每块长模设两处。2块轨道板间缝处,利用该处压紧装置压紧U形卡具,调节螺栓压紧短模。见图1(f)。

2.5 方案比选

侧模方案比较见表2。固定方式比较见表3。

图1 侧模固定方式

表2 侧模方案比较

表3 固定方式比较

3 改进后的工艺操作

以自支撑式②方式固定侧模型板,需实施以下工艺操作完成CA砂浆灌注。

1)轨道板精调就位后,将长外侧模角钢短边朝下、长边贴紧轨道板边缘放置,调整白铁皮衬垫抵住精调装置;松开扣件螺母,将L形装置套入螺栓,拧紧扣件螺母;调整并轻轻压紧外模两肢,扳动偏心轮手柄,压紧外模。

2)安装两轨道板中间短外模和U形夹具,用楔形铁塞紧。

3)灌注CA砂浆,当其抗压强度达1 MPa后,反向扳动偏心轮手柄松开长外侧模,松开扣件螺母撤除L形装置;退出楔形铁松开短外侧模,撤除U形夹具;取下外侧模。

要求施工操作人员必须训练有素,操作规范,统一指挥,用力轻、匀、稳、准,动作一致,保证轨道板精调就位后的三维坐标“零”扰动。

4 试验与应用

在中铁六局集团有限公司某轨道板预制厂,对方案比选中采用排序是“Ⅰ”的封边装置,进行CRTSⅡ型轨道板CA砂浆灌注封边试验,取得成功。

将改进后的封边装置与工艺应用于京沪高速铁路DK238+470—DK259+431段无砟轨道铺设CRTSⅡ型轨道板CA砂浆灌注施工实际,效果良好,而且较水泥砂浆封边工艺每公里(双线)节约成本费用3.8万元。

方案比选中采用排序是“Ⅰ”的封边装置,即采用3 mm钢板折成∠75×50不等边角钢做外侧模和自支撑式②模型固定方法组成的支模系统,获得国家实用新型专利。

5 结论

通过试验及应用证明,采用改进后的封边装置封边,满足CA砂浆灌注要求,彻底避免了水泥砂浆封边传统工艺中丢弃砂浆而引起的资源浪费和环境污染,达到了设想的改进目的,节约了成本,可推广应用于客运专线、高速铁路无砟轨道铺设CRTSⅡ型轨道板CA砂浆灌注施工。

对于采用表3排序是“Ⅱ”的封边装置也曾在现场试验应用,并能够满足封边改进要求,可作为封边工艺改进的又一个选项。

[1]中华人民共和国铁道部.TZ 216—2007 客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2007.

[2]中华人民共和国铁道部.铁建设[2007]85号 客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S].北京:中国铁道出版社,2007.

[3]中铁六局集团有限公司,中铁六局集团太原铁路建设有限公司.客运专线无砟轨道CRTS-Ⅱ型轨道板铺设CA砂浆灌注支模系统:中国,ZL200920254012.1[P].2010-06-23.

[4]杨忠,蒋宗全,林茂,等.CRTSⅡ型板式无砟轨道可调高底座板模板的研制及应用[J].铁道建筑,2010(10):116-119.

[5]赵同生,陈康荣.CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆填充层施工技术[J].铁道建筑,2011(5):109-113.

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