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CRTSⅡ型板式无砟轨道缓和曲线上底座板施工技术

2014-06-30李爱军

李爱军

摘要:本文以京沪高速铁路徐州段濉河特大桥为例,通过研究分析CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工过程,介绍了缓和曲线上底座板的施工方案、工艺标准、质量控制重点等。同时对底座板纵连进行了介绍。

关键词:底座板 缓和曲线 纵连

1 工程概况

对于新建的京沪高速铁路来说,其徐州段濉河特大桥底座板处在缓和曲线上,其里程包括DK693+516.93~DK694+006.93和DK698+925.18~DK699+415.18两段,并且每段缓和曲线长度值为490m,超高值范围在0-

140mm,底座板高度:185mm-430mm,197mm-442mm

过渡,底座板宽2950mm,两侧距边缘250mm,同时向外形成3%排水坡。

2 施工方法及工艺

在对桥梁底座板施工前,通常情况下,需要满足以下条件:①根据验收标准检测桥面的平整度、高程等;②按照验收要求对防水层、两布一膜滑动层、挤塑板等进行检测;③通过对沉降进行评估,以及对CPⅢ成果进行审核,满足施工要求。

在桥梁底座板施工过程中,通常情况下根据下列流程进行施工:放样→加工钢筋→安装钢筋→加工及安装模板→复测标高→浇筑混凝土→混凝土的覆盖养护。

2.1 放样

在放样过程中,为了便于安装模板,通常情况下,按照宽度3150mm进行放样;与非缓和曲线底座板相比,必须对断面进行加密,进而便于控制底座板标高;为了便于对模板进行粗调,放样时需要带出每个断面的标高;为了确保钢板后浇带位置的准确性,需要对钢筋连接器的位置进行放样。

2.2 钢筋加工

加工底座板纵向钢筋之前,对于两个钢板后浇带之间的底座板长度,首先根据施工段落的划分情况、后浇带的布置情况等进行确定。测量缓和曲线上的所有梁面的高程,同时对箍筋,以及马登筋的高度进行确定,按照一定的顺序对加工完钢筋进行编号。加工钢筋的方法,根据钢筋的实际情况进行确定。

2.2.1 纵向钢筋。对于纵向钢筋,通常情况下,根据以下原则,布置纵向钢筋搭接接头:接头面积的百分率不超过50%;钢筋的搭接长度,根据实际情况进行分析,一般情况下:φ16、φ20、φ25分别为1.05m、1.32m、1.64m;在剪力齿槽区域一般不能出现钢筋搭接区;对于钢筋搭接接头中点间的距离,通常情况下需要超出1.3倍的搭接长度。按照上述原则确定每个浇筑段钢筋搭接的最佳方案。

2.2.2 箍筋和马登筋。在加工厂集中加工运送至工地并吊装上桥,加工时符合设计要求:如果直径小于20mm,弯曲直径为钢筋直径的4倍;反之,如果钢筋直径超过20mm,弯曲直径为钢筋直径的7倍。

2.2.3 后浇带连接器。对于后浇带连接器,通常情况下,根据设计要求进行加工:焊缝的高度、宽度根据设计要求进行确定,通常以不咬伤钢板、钢筋为宜。钢板受热变型情况在焊接过程中需要进行考虑,禁止沿着钢板的一端向另一端焊接,在焊接数量方面,一般情况下,第一次焊接控制在每块钢板总数的1/3或者更少,在钢板上单次焊接点分部均匀;当第一次的焊接温度降到常温时,进行第二次的焊接,在焊接方法方面与第一次焊接相同;按照同样的顺序和要求进行剩余次数的焊接。钢板受热变形量按照这种方式进行焊接可以有效地降低。

2.2.4 剪力钉。对于剪力钉,进行加工之前,认真地测量每孔梁剪力齿槽顶面的高程,同时对剪力钉的长度进行计算,在顶层钢筋下安装剪力钉。

2.3 钢筋安装

2.3.1 垫块安放。完成滑动层施工后,为了便于保护滑动层,需要及时安放与底座板混凝土相同标号的垫块。安放垫块的过程中,需要借助标尺进行安放,垫块的数量及位置需要满足相应的设计要求。

2.3.2 纵向、箍筋和马登筋安装。安装时符合下表标准:

钢筋的绑扎安装允许偏差

在安装过程中,一方面需要满足上述标准,另一方面需要遵守纵向钢筋接头的布置原则,在箍筋绑扎的过程中,采用外箍的方法对搭接区的钢筋进行箍筋,同时增加箍筋的密度,保持保护层的厚度。

2.3.3 后浇带连接器及剪力钉安装。在安装后浇带连接器之前,通常情况下,需要测量高程,确保其位置的准确性。对于外露钢筋的长度,拧上螺母后外露长度往往需要大于2cm,对于螺母可以在张拉时进行安装。安装剪力钉之前,需要清理干净梁体内预埋套筒,并且制作专用扭力扳手等辅助性模具。

2.3.4 埋设温差电偶。在浇筑混凝土之前,埋设温差电偶,也可以在第一次收面前进行埋设,但是,埋设时需要遵循相应的埋设原则:每个浇筑段埋设一根,通常情况下位于后浇带约1/3浇筑段长的位置。

2.4 模板加工与安装

2.4.1 模板加工。按照轻型槽钢+角钢的方式对混凝土模板进行拼装,同时确保模板可以进行调节,可调范围为20cm,按照高模低做的方法进行施工,进一步确保底座板混凝土大面的平整性,线型的顺直,不存在错台现象。缓和曲线上的模板长度控制在3m,为人工操作和标高控制提供方便。采用3mm钢板处理面板,为确保面板平顺,需要在模板接缝处进行打磨处理。为了防止整平机行走和多次倒用发生变形,可调部分的可调螺栓密度要大。

2.4.2 模板安装。为了防止漏浆,在模板底部先用砂浆或者海绵条等进行找平处理。模板支撑方面:对于外侧采用φ48的开口无缝钢管+可调底托顶在防护墙上;对于内侧通过φ48开口无缝钢管+可调底托顶在内侧的钢模上。对于顶托的位置,通常需要设置相应的拉杆,并且保证一撑与一拉相对应。对于模板的安装,一般分为粗调和精调,对于粗调:在放样过程中,需要对标高进行反测,并且测量精度需要控制在5mm;对于精调:往往需要借助电子水准仪来进行,按照规范的相关要求,需要将顶面高程的误差控制在±3mm,进一步确保施工质量,建议精调过程中,将精度误差控制在1mm。在进行模板复测时,由于复测需要以点带面,所以在复测后模板顺接工序中,控制整个底座板线性。对于模板顺接来说,通常采用拉线形式彻底顺接模板,进一步确保线性的平顺性。

2.4.3 后浇带模板。通过自制钢模对剪力齿槽、钢板连接器后浇带模板等进行处理,预留钢筋孔道,采用土工布对孔道漏浆处进行密封处理,对于中间位置通过采用方木进行支撑,在一定程度上确保了后浇带尺寸、拆模后顶层钢筋以上混凝土平顺,对于每一个后浇带需要增加一个相应的定型模板,并且该模板由两根角钢为面板和钢筋组成。

2.5 浇筑混凝土

在施工过程中,进行混凝土浇筑前,为了确保施工质量,可以通过吸尘器彻底对底座板进行彻底的清理,并且检查钢筋、剪力钉、后浇带连接器保护层等。

2.5.1 混凝土运输及布料

混凝土采用拌合站集中拌和,然后借助混凝土车运送到施工现场,通过泵送的方式送入模板。在对混凝土进行布料时,为了避免发生离析,通常情况下将落差控制在1m,并且进行左右幅同时浇筑,保持两幅布料的一致性,通常在4~6m,在缓和曲线上进行布料时,按照先低端后高端的顺序进行布料。

2.5.2 振捣混凝土

为了提供混凝土的振捣质量,振捣采用φ50插入式捣固器,采用φ30捣固器对剪力齿槽后浇带及钢筋搭接区进行振捣。对于振捣移动间距一般控制在振捣半径的1.5倍,振捣棒与侧模间距大于10cm,对每一点进行振捣时,振捣的标准为混凝土不再下沉,不再冒气泡,表面呈平坦、泛浆。

2.5.3 混凝土整平及提浆

对于混凝土整平机,通常情况下,需要提前将混滚筒调至设计标高。由于混凝土经过滚筒的辊压,往往会出现不同程度的反弹,进一步影响标高的准确度。为了提高标高的精确度,通常先辊压出1m,根据成型混凝土的高度进一步确定滚筒的高度。

2.5.4 收面及拉毛

在处理混凝土收面之前,需要对两侧的排水坡进行相应的处理,中间部分为拉毛。在收面过程中,采取各种措施,避免在低端出现反坡现象。在拉毛过程中,需要注意:首先对拉毛部分进行光面处理,然后进行拉毛;将钢刷作为拉毛工具,拉毛的密度要适中。

2.5.5 混凝土养护

在施工完成后,混凝土的养护也非常重要,养护一般采用土工布+塑料布保湿的方式来进行,养护时间不少于7天。当温度低于5℃时,不能进行洒水养护,需要按照冬季施工方案进行保温处理。

2.5.6 拆模及混凝土成品验收

在混凝土强度达到2.5MPa以上,侧模和后浇带模板的表面及棱角不因拆模而损坏方可拆模,后浇带模板拆除后,待混凝土终凝后凿毛以露出新鲜混凝土石子为准,不宜过早凿毛。混凝土拆模后应满足下表标准:

混凝土底座外形尺寸允许偏差和检验数量、方法

2.6 底座板纵连

2.6.1 底座板纵连。在桥上一个临时端刺到另一个临时端刺的所有底座板混凝土浇筑完成后,进行底座板纵连。通过拧紧锚固螺母在所有钢板连接器后浇带位置使钢筋纵向连接起来,逐步浇筑常规区所有BL1和BL2。

2.6.2 张拉。当构件温度低于锁定温度时的纵连时,通过公式△LT(长度变化)=αT(混凝土温度膨胀系数)*△T(底座板混凝土的温度变化)*L(作用长度)计算出张拉量。

2.6.3 不张拉。当锁定温度≤底座板温度≤30℃时,不必进行张拉,首先不需要张拉钢板连接器后浇带中的锚固螺母,只需要用手拧紧到钢板上,然后拧紧钢板另一侧的锚固螺母,在拧紧过程中扭矩板手的扭矩应≥450NM。

2.6.4 不允许连接。底座板温度>30℃,不允许纵向连接。

3 结束语

在国内高铁和客专中,随着CRTSⅡ型板式无砟轨道的推广和应用,掌握CRTSⅡ型板式无砟轨道技术和工艺成为一种趋势。本文结合京沪高铁徐州段濉河特大桥的施工详细介绍了施工方法及工艺,希望能为今后同类型工程的施工起到借鉴作用。

参考文献:

[1]中铁一局集团有限公司.客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2009.

[2]铁道部经济规划研究院.铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[M].北京:中国铁道出版社,2007.

[3]尹承红.CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工技术[J].山西建筑,2011(07).