350km/h高速铁路无砟轨道施工工艺研究*
2021-01-13常有斌姜永梅
常有斌,姜永梅
(中交路桥建设有限公司,北京 100027)
0 引言
CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土、限位凹槽、中间隔离层(土工布)和钢筋混凝土底座等部分组成[1]。CRTSⅢ型无砟轨道板采用工厂化预制,板宽2 500mm、厚200mm,混凝土强度等级为C60。标准轨道板包括P5600,P4925,P4856 3种,每块轨道板下灌注自密实混凝土。
1 底座板基面处理
采用手扶式凿毛机沿线路方向对底座板范围内进行凿毛处理,凿毛完成后采用钢丝刷和鼓风机将表面混凝土碎片、浮渣、灰尘等清除干净。
2 剪力钢筋安装
采用磁吸法对梁面套筒进行精准定位并标注清楚,凿出表面混凝土,露出预埋套筒便于安装剪力钢筋,若预埋套筒损坏[2],根据缺一补二的原则在原预埋套筒附近进行植筋,剪力筋可在第1层钢筋网片铺设完成后安装,提高工作效率。
剪力筋安装自行加工安装紧固装置,缩短作业时间、提高作业效率,并能有效保证剪力筋安装扭矩满足要求。
3 铺设钢筋网片
底座钢筋网为冷轧带肋钢筋焊网,由专业厂家生产,分上、下2层布置,钢筋网片中间采用U形钢筋连接,铺设前应测量放样并弹出底座板边线,严格控制底座板保护层厚度。钢筋网片铺设应注意网片正反面,以纵向钢筋向下为正,底层钢筋网片正向铺设,顶层钢筋网片反向铺设。待侧模及隔板安装完成后,采用液压钳根据限位凹槽尺寸割除多余钢筋网片,将割除网片采用U形钢筋连接并设置凹槽防裂钢筋。
4 模板安装
底座板模板采用高模低筑法施工,沿测量放样边线安装底座板模板,底座板模板由4块钢模组成,中间隔板处设置2cm厚聚乙烯泡沫板伸缩缝,隔板及限位凹槽模板采用G型卡固定,安拆方便。
5 混凝土浇筑
底座混凝土浇筑前,基面应洒水预湿,但不得形成明显积水,混凝土浇筑从一侧端模顺序进行,之字形布料振捣,整体浇筑完成初步平整后对底座板边缘25cm范围切除倒角,倒角坡度设置为6%,采用数显水平尺测量[3]。
底座板混凝土表面平整度及表面光滑度要求高,为了保证底座板质量,底座板必须整平2次、收光3次,采用人工整平收光方式。制作刮杠对混凝土表面进行粗平,分别采用木抹与铁抹对混凝土表面进行3次收平,两边下压20cm排水坡。
6 底座板养护
底座板养护采用“一布一膜”滴灌养护形式,首先覆盖1层土工布,表面再覆盖1层塑料薄膜,采用洒水及滴水管养护,保持土工布湿润,养护时间≥7d,混凝土终凝后,限位凹槽内采用灌水养护,防止限位凹槽开裂。
7 伸缩缝嵌缝施工
采用专用切割机将底座间聚乙烯泡沫板顶部和侧面切出2~3cm深的缝,并使用风机吹干净缝内杂物。在嵌缝的顶面、侧面人工均匀涂刷界面剂,持胶枪连续注入嵌缝硅酮,并采用改制刮刀(月牙形)刮平,硅酮表面应凸起、饱满。嵌缝前,在缝两侧张贴黄胶带,防止嵌缝料污染底座面,保持嵌缝硅酮面线形顺直。
8 隔离层及弹性垫层施工
测量放样用墨线弹出轨道板边线,隔离垫层采用2.6m(宽)×4mm(厚)土工布,两侧分别伸出轨道板边线5cm,长度与底座两端伸缩缝边沿平齐[4]。铺设土工布时采用方管进行压平,保证隔离层与底座板密贴平整无褶皱。铺设平展后再沿限位凹槽的位置用刀切割出与凹槽上口开口大小一致的孔洞,切割下的土工布用于凹槽底面铺设。
弹性缓冲垫板嵌入泡沫板内,采用胶粘剂固定于凹槽四周,粘贴时,确保与凹槽四周表面平整、密贴。用隔水性能良好的丁基胶带密封隔离层与弹性垫层接缝。
9 轨道板存放与铺设
制作条形基础,条形基础上铺设弹性垫层,轨道板立面存放,轨道板集中存放于整孔预制梁下方,对应里程使用型号存放,便于使用时吊装上桥。
桥上设置悬臂式门式起重机,直接将轨道板从桥下吊装上桥并进行轨道板粗铺,轨道板粗铺前安装轨道板底部纵向钢筋,并使用绝缘卡将纵向钢筋固定于轨道板门形钢筋,轨道板粗铺。
轨道板就位时以土工布上放出的轨道板轮廓线为控制线保证粗铺时轨道板横向不应大于精调支架横向调程的1/2,纵向偏差≤10mm。纵向位置采用边长70mm方木条控制,轨道板就位时人工控制轨道板紧贴木条下落。
10 轨道板精调
建立CPⅢ控制网,采用全站仪及精调标架进行轨道板精调,每块轨道板使用4个三维精调爪,4名工人同时配合测量人员进行精调,调整高程时注意避免单个支座受力,调整水平时须左、右两侧同向调整,精调完成后使用压紧锁定装置采用扭矩扳手进行锁定,每块轨道板设置5道压紧装置,曲线地段设置防侧移装置,保证灌注自密实混凝土时轨道板不上浮、侧滑。压紧锁定完成后需对轨道板进行复测。为保证轨道板精调精度,应避开强光照射,宜选择夜间精调。
11 自密实模板安装
每套自密实混凝土模板由转角模板4块、端头模板2块、中间模板2块及挡浆插板4块共计12块组成。模板支立时内侧粘贴透气模板布,保证自密实表观质量,模板布可周转使用,一般使用2~3次[5]。模板固定时由压紧装置处螺栓顶紧。
12 自密实混凝土灌注
自密实混凝土灌注前,在轨道板四角安装4个防上浮百分表,曲线地段于低边增设2块防侧移百分表,灌注前记录初始读数,灌注封口前记录1次读数,封口完毕后记录1次百分表读数,可计算得出轨道板灌注过程中上浮量是否满足要求,若发现轨道板上浮超过规定限制,应及时通知测量人员重新调整压紧装置,保证轨道板高程满足要求。
制作大、小料斗各1个,并设置蝶阀控制开关,控制自密实混凝土灌注速度;大料斗置于大料斗存放架上,采用溜槽形式运输混凝土至小料斗进行灌注。
自密实混凝土灌注前,应对板腔内部进行雾化润湿,但不得形成明显积水,保证自密实混凝土的流动性[6]。灌注孔及观察孔各设置1根70cm长且直径与孔径相同PVC管,下部增设接头,便于安拆,用于灌注及观察混凝土流动性。待四角排气孔流出均匀骨料时方可关闭排气孔,关闭排气孔后继续灌注,使PVC管中混凝土超出轨道板顶面30cm,保证自密实混凝土灌注的密实度与观察口处质量。
为保证自密实混凝土性能,现场应做好充足准备,保证混凝土出场到灌注时间≤2h。冬期施工应保证板腔内部温度>5℃,并做好自密实混凝土的保温工作。
13 自密实混凝土养护
模板拆除后,应及时涂刷养护液并覆盖薄膜进行养护,养护龄期≥7d。冬期施工应采取保暖措施,保证自密实混凝土养护期间温度≥10℃。
14 结语
高速铁路施工工艺日益成熟,施工标准及要求也越来越高,传统的施工方法无法保证无砟轨道施工质量达到现行标准,开发新工艺、寻求突破是每名铁路人都在追寻的事情,只有集众人之力方能推动无砟轨道施工工艺前行。鲁南高速铁路日照—临沂段RLTJ-4临沂东梁场采用的施工工艺可操作性强,能保证无砟轨道施工质量。