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高速铁路CRTSⅡ型板无砟轨道底座板施工质量控制技术

2013-09-05王可用

铁道建筑 2013年4期
关键词:齿槽剪力底座

王可用

(中铁十四局集团 第二工程有限公司,山东 泰安 271000)

高速铁路CRTSⅡ型板无砟轨道底座板施工质量控制技术

王可用

(中铁十四局集团 第二工程有限公司,山东 泰安 271000)

在CRTSⅡ型板无砟轨道施工中,底座板施工质量直接影响到无砟轨道的使用寿命和运营期间的舒适度。底座板施工工序复杂、流程较多且质量难以控制,是无砟轨道施工中必须认真控制的问题之一。结合工程实践,分析了底座板施工工艺中应注意的关键环节和质量控制的有效方法,成功解决了这一难题,在保证底座板施工质量的同时改善了底座板的线形及外观。

CRTSⅡ型板无砟轨道 底座板 质量控制

1 工程概况

京沪高速铁路全线贯穿北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省,地处欧亚大陆东端和东北亚经济圈中心区位,连接了我国长江三角洲、京津唐两大经济带。北京南站站中心至上海虹桥站南端,正线长度1 318 km。

设计速度350 km/h,初期运营速度300 km/h。京沪高速铁路采用CRTSⅡ型板式无砟轨道,设计使用寿命为60年。底座板的施工质量直接关乎到CRTSⅡ型板无砟轨道的寿命,严格控制底座板的施工质量对无砟轨道的使用寿命及运营的舒适度显得尤为重要。

京沪高速铁路桥梁长度占80%以上,桥梁上无砟轨道全部采用底座板,中铁十四局集团负责淮河特大桥24.5 km、宿州东高速车站及濉河特大桥21.4 km的施工任务,无砟轨道底座板施工长度为91 866 m。

2 底座板施工工艺流程

梁面验收→齿槽凿毛处理→防水层施工→挤塑板安装→铺设滑动层→摆设定距垫块→绑扎底座板钢筋→支立、加固模板→底座板混凝土浇筑→底座板张拉→后浇带混凝土浇筑及养护。

3 底座板施工质量控制要点

3.1 齿槽凿毛

在防水层施工前对剪力齿槽及侧向挡块进行凿毛处理,采用小电锤配合人工凿毛效果较好。不宜采用大的电锤,易将齿槽损坏,使用小的电锤能保证凿毛质量且不损伤齿槽。

3.2 防水层施工质量控制

经过几次工艺试验总结,确定采用点刮腻子+底涂+满刮修补腻子+底涂+聚脲喷涂的施工工艺。

1)用墨线弹出剪力齿槽后浇带位置线及侧向挡块位置线,喷涂施工前用铁板覆盖,避免聚脲喷到剪力齿槽后浇带或侧向挡块位置以内。

2)先用腻子修补大的孔洞,确保有孔洞处在满刮腻子前就已实干,这样能确保满刮腻子后,全孔梁基本能同时实干,从而节省时间,防止聚脲在该处因腻子未实干产生起泡现象。

3)满刮腻子确保防水层表面平整度。

4)采用机械喷涂,减少了人为因素,保证了防水层喷涂质量。

5)选用合格并能与聚脲相溶的底涂及腻子材料,确保聚脲防水层粘结强度符合验标要求。

3.3 挤塑板安装质量控制

挤塑板铺设后,采用标准配重压块压重,压重时间不小于12 h。配重块采用1.5 m长16#槽钢焊接并浇筑混凝土,土工布包裹,两端焊接圆钢把手。有效地保证挤塑板与梁端密贴,且不污染挤塑板。

3.4 两布一膜铺设质量控制

在两布一膜铺设前将防水层表面用拖把清理干净,再用抹布人工清理一遍后,涂刷巴斯夫胶,保证底层土工布与防水层粘结牢固。

两布一膜铺设完成后,人工拉紧并在两端用配重块压住,再进行定距垫块摆放(见图1),避免两布一膜出现大的褶皱。在两布一膜两边用钢筋压边,防止上层土工布被风刮起。定距垫块摆放前在土工布上弹出边线及定距垫块摆放位置,保证定距垫块位置准确。土工膜在铺设时容易出现卷边现象,所以尽量赶在温度高的条件下铺设聚乙烯土工膜,在温度低的条件下浇筑混凝土。

图1 定距垫块摆设整齐

3.5 钢板连接器加工质量控制

为防止连接器钢板在焊接时变形,在焊接前对钢板施加外力,做一反拱,挠度在3~4 cm之间,在钢板焊接完成后取消外力能保证钢板挠度<1 cm。设置焊接平台将立焊改为平焊,能更好地控制钢板连接器的焊接质量。

3.6 钢筋绑扎质量控制

钢筋在桥下钢筋加工厂加工,并提前对梁面标高进行检测,根椐梁体高度适当调节箍筋高度,以保证底座板钢筋保护层厚度符合设计要求。采用卡具在桥上现场绑扎钢筋,很好地控制了钢筋绑扎间距,并减少钢筋笼运输吊装过程中的变形,见图2。

图2 底座板钢筋绑扎示意

3.7 剪力钉安装质量控制

结合梁面标高加工不同长度的剪力钉,以满足安装要求。在上层钢筋绑扎前,安装剪力钉,采用自制扳手拧紧,然后用扭矩扳手对每个剪力钉的扭矩进行检测。达到300 N·m后,检查剪力钉的外露长度,通过其旋入深度,校检力矩是否达到设计要求。剪力钉是底座板与箱梁的唯一连接点,也是底座板稳定性的重要节点。剪力钉的抗剪力必须满足在最大温差下大于底座板的温度应力,避免底座板在温度应力的作用下失稳。

3.8 底座板混凝土线形控制

采用自制可调高模板,避免采用砂浆调平层造成环境污染及资源浪费。为了减少可调模板错台宽度,采用3 mm厚钢板做面板,8#槽钢做背肋,制做成3 m一节,节与节间采用子母扣,减小接头错台。底座板模板内部采用2.955 m的卡具,每3 m一道,保证底座板宽度,左右线间采用钢管及角钢特制的内支撑,钢管基本贴于梁面,便于工人行走。采用内撑外拉的方法确保模板稳固,从而确保了底座板混凝土线形顺直。缓和曲线到曲线的线形通过可调模板进行调整,并加密高程控制点,确保混凝土的线形圆顺、美观。

根据设计图纸轨道板外侧做成2%的排水坡,以免底座板两侧积水浸泡水泥乳化沥青砂浆,故自制反坡模具,有效地解决了排水坡不易控制的难题,见图3。

图3 自制一个有设计坡度的木抹子

3.9 后浇带模板加固

底座板后浇带模板采用自制镂空模板,采用两布一膜的剩余聚乙烯土工布对镂空漏缝进行堵塞,可以达到漏浆现象少且施工方便的要求。镂空模板的制作采用5 mm的面板根据钢筋间距做成镂空,在顶面加一角钢,有效保证了后浇带顶面的顺直度。

3.10 底座板混凝土质量控制

混凝土采用C30低弹模混凝土,通过调整砂率,确保混凝土的低弹模。混凝土搅拌时试验人员在拌合站及现场控制混凝土质量,从而确保了混凝土质量。采用泵送混凝土,插入式振捣器振捣结合专用振动梁振平,施工方便快捷,同时减少对可调模板的损伤,确保模板不变形,从而保证混凝土线形顺直。

3.11 底座板混凝土拉毛质量控制

在拉毛前对底座板混凝土进行收面压光处理,然后用自制长柄塑料刷横向拉毛,拉毛选用硬度合适的毛刷,确保对混凝土表面的砂浆有足够的分离力。同时还得保证有一定的柔韧性,避免扒起混凝土中小石子伤害混凝土。拉毛时机应控制在混凝土初凝前完成,拉毛效果较好。

3.12 底座板张拉控制

由于长桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板无法一次性施工完成,因此必须划分若干个施工单元。施工单元的位置和长度根据施工组织方案确定,每个施工单元的划分长度一般4~5 km为宜。施工单元的首尾位置应设置端刺或临时端刺,临时端刺长约800 m。端刺或临时端刺之间的区段为常规区,常规区中的每个浇筑段(每两个钢筋连接器后浇带之间的长度)长度≤165 m,即5孔(32 m)简支梁长度。长桥上常规区最短为3个浇筑段480 m。每个划分单元作为一个张拉流程。

张拉前将后浇带全部凿毛、清理干净并标识清晰,张拉工具满足双线对称张拉的要求,对作业人员分组并进行技术交底,根据板温和影响长度计算出张拉行程,按照张拉行程和顺序进行张拉。

张拉完成后24 h内完成常规区钢板连接器后浇带和临时端刺区K0,J1钢板连接器后浇带的混凝土浇筑。在规定的等待时间后,分别将常规区的齿槽后浇带和临时端刺区基本居中的两个齿槽后浇带浇筑。

底座板张拉时出现滑动层上拱。采用垫块将一个大的起鼓分为4个小的起鼓,然后逐步将大的起鼓部分分成多个小的起鼓,确保后浇带的厚度和滑动层的有效作用。

3.13 后浇带施工

后浇带混凝土施工要细化每一道施工工序,在细节上做到专、精、细,保证每一步施工满足设计要求。对施工人员进行每道施工工艺的分工、交底和培训。为防止后浇带产生裂纹,特采取以下措施:

1)后浇带张拉前对后浇带进行凿毛处理,采用小的电锤配合人工进行凿毛。

2)后浇带混凝土浇筑前,采用鼓风机将后浇带浇筑区域清理干净。

3)在后浇带混凝土浇筑前4 h左右对混凝土表面进行润湿处理,确保混凝土接触面湿润。

4)采用微膨胀混凝土,在温度较低时浇筑混凝土。

5)混凝土浇筑时采用插入式振捣器振捣,在抹面时用抹刀对接缝处进行拍打,保证其密实。

6)混凝土初凝后对其覆盖浇水湿润养护。具体措施为在混凝土表面覆盖一层土工布,并将其润湿,土工布每边超出后浇带宽度20 cm。然后再覆盖一层塑料薄膜,最后在底座板上用钢筋将塑料薄膜压紧,端部用垫块压紧,满足养护至少7 d的要求。

4 结语

在高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工中,全面考虑各种因素,采取有效措施,改变以往的传统施工理念,具体表现如下:

1)底座板施工中混凝土粘结面的凿毛处理到位,有效保证了底座板与梁面剪力齿槽的连接。

2)通过可调模板的使用有效解决了底座板混凝土的外观及线形。

3)通过控制自制毛刷的硬度和韧度同时掌握好混凝土拉毛的时机,有效解决了底座板表面拉毛一般不到位的问题,确保了整个底座板的施工质量。

[1]中铁第四勘察设计院.淮河特大桥CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道底座板设计图[Z].武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司,2010.

[2]中华人民共和国铁道部.科技基[2009]117号客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2009.

[3]中华人民共和国铁道部.科技基[2009]88号 客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2009.

[4]中华人民共和国铁道部.科技基[2009]88号 客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道高强度挤塑板暂行技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2009.

[5]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.

[6]马春生,谷永磊.CRTSⅡ型轨道板混凝土技术与养护制度[J].铁道建筑,2011(4):107-109.

[7]黄大春.CRTSⅡ型无砟轨道轨道板模板的安装与调整技术[J].铁道建筑,2010(6):119-121.

U213.2+42

A

10.3969/j.issn.1003-1995.2013.04.39

1003-1995(2013)04-0128-03

2012-08-08;

2012-12-17

王可用(1973— ),男,山东嘉祥人,工程师。

(责任审编 赵其文)

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