■ 張新民
CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、彈性扣件、預(yù)制軌道板、CA砂漿調(diào)平層、連續(xù)底座板、滑動(dòng)層、側(cè)向擋塊等部分組成,橋梁固定支座上方設(shè)置剪力齒槽固結(jié)機(jī)構(gòu),梁縫設(shè)置高強(qiáng)度擠塑板,臺(tái)后路基上設(shè)置摩擦板、端刺及過(guò)渡板。底座板為軌道板的底座,是承接橋面系與道床系的樞紐工程,也是CRTSⅡ型無(wú)砟軌道施工的核心環(huán)節(jié),其技術(shù)新、精度高,施工質(zhì)量直接關(guān)系著CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的受力狀況。
底座板施工建立在防水層、擠塑板、剪力釘、滑動(dòng)層等施工工序驗(yàn)收合格后,因此,底座板施工前上道工序應(yīng)滿足如下要求。
底座板施工前,聚脲防水層除試驗(yàn)室按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)所有項(xiàng)目合格外,施工現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)目測(cè)驗(yàn)收,確保聚脲防水層表面平整、無(wú)流掛、無(wú)針孔、無(wú)起泡、無(wú)空鼓、無(wú)開裂、無(wú)異物混入。
相鄰擠塑板間(沿線路縱向)宜采用“SL搭接型”進(jìn)行搭接處理。高強(qiáng)度擠塑板頂面采用具有可塑性的粘結(jié)劑與梁面或其他下部基礎(chǔ)全面積粘結(jié),粘結(jié)劑應(yīng)保證與梁面防水層和高強(qiáng)度擠塑板間的相容性,并具備補(bǔ)償基礎(chǔ)面平整度(允許值:2 mm/1 m)的功能。擠塑板頂面與梁面加高平臺(tái)頂面間的允許高差為±2 mm。其余相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按《客運(yùn)專線鐵路CRTSⅡ板式無(wú)砟軌道高強(qiáng)度擠塑板暫行技術(shù)條件》(科技基[2009]88號(hào))執(zhí)行。
擠塑板安裝應(yīng)主要控制平面位置和粘接質(zhì)量。要求在梁端凹槽5 cm高度位置和擠塑板SL型搭接斷面2個(gè)部位都要涂抹粘接劑,并在施工時(shí)嚴(yán)格確認(rèn)擠塑板粘接劑和土工布粘接劑的專用性,不可混搭,更不可錯(cuò)用。
剪力釘采用H R B335的φ28 m m螺紋鋼和Q235鋼板焊接而成,在底座板鋼筋安裝前安裝到剪力齒槽預(yù)埋套筒內(nèi),要求擰入深度不小于42 mm(一般規(guī)定擰入深度按1.5D考慮,其中D為鋼筋直徑,側(cè)向擋塊連接件安裝也如此),扭緊力矩不小于300 N·m,高度容許偏差為±10 mm,安裝后的剪力釘軸線應(yīng)垂直梁面,錨固板頂面與梁面平行。
滑動(dòng)層由上、下兩層土工布,中間夾一層土工膜組成,寬3.05 m,在梁面加高平臺(tái)上沿線路方向連續(xù)鋪設(shè)(剪力齒槽處斷開)。下層土工布通過(guò)三條寬30 cm的膠粘劑帶與加高平臺(tái)粘結(jié);滑動(dòng)層鋪設(shè)的起、訖點(diǎn)(剪力齒槽處)的上層土工布應(yīng)向下卷起與下層土工布進(jìn)行粘結(jié),防止混凝土及雜物等進(jìn)入滑動(dòng)層各層間,影響結(jié)構(gòu)受力。在梁縫處,滑動(dòng)層下層土工布需要斷開,土工膜和上層土工布連續(xù)鋪設(shè)。為確?;瑒?dòng)層的受力原理完全實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)規(guī)定上下層土工布和土工膜均不允許搭接或?qū)?,斷開里程僅限于齒槽部位,一般通過(guò)定尺長(zhǎng)度避免材料浪費(fèi)。鋪設(shè)后的滑動(dòng)層不得有起皺或破損現(xiàn)象,對(duì)起皺或破損的滑動(dòng)層必須重新鋪設(shè)或更換。鋪設(shè)后的滑動(dòng)層應(yīng)立即壓上保護(hù)層混凝土墊塊,防止其滑動(dòng)或掀起,在保護(hù)層墊塊擺放速度無(wú)法及時(shí)跟進(jìn)的情況下,可采用往上層土工布上灑水的方式,確?;瑒?dòng)層快速定位。位于梁縫處的滑動(dòng)層上方應(yīng)鋪設(shè)長(zhǎng)度與底座板寬度對(duì)應(yīng),寬度大于20 cm的鐵皮等輔助措施,防止?jié)仓炷習(xí)r因混凝土自重及振搗等作用使滑動(dòng)層下沉。
滑動(dòng)層施工驗(yàn)收主要控制好平面位置、底層土工布的準(zhǔn)確定位和粘接質(zhì)量、平順度,同時(shí)驗(yàn)收保護(hù)層墊塊的施工質(zhì)量。保護(hù)層墊塊施工應(yīng)重點(diǎn)控制好橫向?qū)挾龋ň噙吥?0 mm)、縱向間距(60 cm)2個(gè)方面的問(wèn)題,并及時(shí)對(duì)滑動(dòng)層和擠塑板進(jìn)行壓緊保護(hù)。
鋼筋加工及安裝是底座板施工的關(guān)鍵控制技術(shù)之一,施工精度高,主要受控指標(biāo)是鋼筋尺寸、間距、保護(hù)層厚度。
縱向筋(N 1筋)的加工及安裝。N 1縱筋φ=16 mm,上下層各29根,橫斷面方向布置間距分70、80、100、120 mm 4種,搭接接頭長(zhǎng)度為1.05 m,中間最小間距為1.37 m,一個(gè)搭接區(qū)域總長(zhǎng)2.74 m??v筋施工關(guān)鍵技術(shù)是解決齒槽加強(qiáng)縱筋(N11筋)長(zhǎng)度(5 m)范圍不允許設(shè)置N1筋搭接區(qū)的問(wèn)題,需要提前按照已經(jīng)劃分好的澆筑段長(zhǎng)度對(duì)縱筋搭接情況進(jìn)行合理計(jì)算與配置,爭(zhēng)取做到既符合設(shè)計(jì)要求又滿足材料的高效使用。
箍筋(N5及N7、N25—N28)的加工及安裝。N5、N7箍筋用于縱筋一般地段和N11筋范圍,為單根閉合鋼筋,兩側(cè)內(nèi)箍高度分別為77m m和90 m m。搭接區(qū)箍筋N25—N28兩側(cè)對(duì)應(yīng)高度分別為107 m m和120 m m,由2個(gè)U形筋形成一個(gè)閉合箍筋。直線地段箍筋間距分3種,一般地段箍筋間距200 m m,齒槽加強(qiáng)筋地段箍筋間距150 mm,均屬內(nèi)箍筋??v筋搭接區(qū)和鋼板連接器范圍箍筋間距為100 m m,且為外箍筋,內(nèi)箍筋與外箍筋銜接部位需設(shè)置2個(gè)過(guò)渡尺寸的內(nèi)箍筋,以保證縱筋的平順性和保護(hù)層的均勻性。所有箍筋同一截面搭接率不得大于50%,安裝時(shí)應(yīng)注意閉口方向間錯(cuò)的問(wèn)題。
剪力齒槽加強(qiáng)筋(N11—N15)的加工及安裝。N11筋為齒槽部位縱向加強(qiáng)筋,φ=20 m m,直線地段n=8根,按設(shè)計(jì)橫斷面圖所示位置布置,以剪力齒槽中心為界,L=5 m=3.5 m+1.5 m,3.5 m長(zhǎng)度方向位于梁縫一端。N12—N15齒槽彎曲加強(qiáng)筋可采用分段彎曲鋼筋接長(zhǎng)的方式解決鋼筋安裝困難的問(wèn)題,其彎曲開口具有方向性,以齒槽中心為界,間距為300 mm。
澆筑段架立筋(N16—N21)的加工及安裝。N16—N21澆筑段架立筋設(shè)計(jì)高度分別為71、75、79 m m,為保證混凝土保護(hù)層厚度,一般情況下架立高度不可大于設(shè)計(jì)值。同時(shí)應(yīng)根據(jù)梁面到底座板頂面的高差實(shí)測(cè)情況適當(dāng)調(diào)整架立筋的高度。并特別提醒此類鋼筋在加工完成時(shí)應(yīng)掛牌標(biāo)注其具體規(guī)格和使用部位,以防止運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中因無(wú)法識(shí)別而安裝錯(cuò)位。N16—N21澆筑段架立筋沿橫斷面方向布置3根,縱向間距為80 cm。
后澆帶鋼板連接器縱筋(N23—N24)加工及安裝。鋼板連接器縱筋共計(jì)58根,φ=25 mm,分2種類型。其中用于焊接的N23筋為H R B500級(jí)熱軋帶肋鋼筋,共30根,L=2.5 m;用于后期張拉錨固螺母連接的N24筋為HRB500級(jí)精軋螺紋鋼筋,共28根,L=2.5 m。施工時(shí)應(yīng)特別注意焊接端與錨固端的朝向問(wèn)題。
連接器后澆帶兩端架立筋(N29—N34)的加工及安裝。N29—N34鋼板連接器后澆帶地段架立筋架立高度分別為85、89、93 mm,布置于搭接區(qū)及鋼板連接器兩側(cè)2.45 m(2.38 m)范圍,橫向三排,縱向間距60 cm,其加工安裝方法及施工注意事項(xiàng)與澆筑段架立筋N16—N21相同。鋼板定位應(yīng)特別注意上下保護(hù)層厚度問(wèn)題,避免由于鋼板架立高度錯(cuò)誤致使底座板混凝土沿連接器鋼板方向開裂。
對(duì)已經(jīng)完成鉆孔的鋼板平直度進(jìn)行檢查,要求鋼板無(wú)扭曲、無(wú)波浪式彎曲。消除扭曲和波浪彎曲后,在不加熱狀態(tài)下對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)彎曲,彎曲加載點(diǎn)和固定支點(diǎn)應(yīng)位于鋼板橫向兩排孔之間(非鉆孔橫截面),固定支點(diǎn)為D≥40 mm的圓截面鋼管或鋼棒,加載點(diǎn)和固定支點(diǎn)必須對(duì)稱設(shè)置,預(yù)拱度控制在△1=10~20 mm,具體預(yù)拱度根據(jù)焊接后的變形結(jié)果取值,預(yù)拱度不足時(shí)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際適當(dāng)增加。預(yù)拱完成后,選擇適當(dāng)規(guī)格的焊條和推薦的焊接電流進(jìn)行焊接;測(cè)量焊接后的連接器鋼板彎曲度須保證△0≤10 mm(見圖1)。
頂推裝置對(duì)焊接后產(chǎn)生彎曲的鋼板做校直處理是對(duì)已焊接成型的鋼板連接器進(jìn)行校直的最關(guān)鍵、最奏效的做法。具體操作辦法是用精軋螺紋鋼配以鋼板和配套螺母組成反力架,對(duì)已彎曲的鋼板進(jìn)行校直,具體彎曲程度和反向頂推撓度間的關(guān)系同施工環(huán)境溫度、持荷時(shí)間等有直接關(guān)系。此法也可將鋼板連接器彎曲度△0控制在≤10 mm范圍之內(nèi)。
采用跳躍式焊接的方式避免鋼板彎曲變形。將螺紋鋼在鋼板事先鉆好的孔位上安裝到位,螺紋鋼穿過(guò)鋼板的長(zhǎng)度為30 mm。確定好焊接順序并做上標(biāo)記,然后從鋼板一端向另一端順序焊接。焊接順序可沿縱向在相鄰孔間跳躍焊接。
側(cè)模采用定制大塊組合可調(diào)鋼模,直線地段側(cè)模組合高度低于底座板設(shè)計(jì)厚度20 mm,以適應(yīng)梁面平整度情況,采用槽鋼組合而成。端模采用竹膠板制作,在相應(yīng)鋼筋位置處開槽,保證后澆帶縱向鋼筋通過(guò),具體尺寸根據(jù)鋼板連接器后澆帶和剪力齒槽后澆帶位置不同而區(qū)分為2種標(biāo)準(zhǔn)樣式(建議端模盡量采用鋼模,卡定鋼筋間距,以便后期軌道板剪切連接不傷及底座板主筋,還可重復(fù)使用)。
每次模板安裝前,對(duì)模板面進(jìn)行除銹打磨并涂刷脫模劑。邊模安裝精度為平面(中線位置)5 m m,高程±3 m m。模型采用螺栓支墊調(diào)平,邊模的施作要點(diǎn)是控制其平面位置和高程,現(xiàn)場(chǎng)施工放樣均采用擴(kuò)大30 cm的方式放出4條邊線,施工時(shí)根據(jù)所用模板的具體厚度遞減后彈出立模的內(nèi)外邊線,并適當(dāng)擴(kuò)大2~3 mm的富裕寬度,以確保底座板的有效寬度受控于0~15 mm的誤差范圍之內(nèi)。
端模的安裝重點(diǎn)是確保后澆帶有效寬度受控,為保證后澆帶鑿毛后的有效寬度滿足設(shè)計(jì)要求,在保證張拉不受影響的情況下,鋼板后澆帶寬度可適當(dāng)減?。X槽后澆帶寬678 mm、鋼板連接器后澆帶寬500 m m),施工時(shí)提前預(yù)留鑿毛厚度,可按照650 m m和480 m m的寬度固定端模。端模的加固重點(diǎn)是做好防漏漿處理,避免混凝土施工時(shí)對(duì)后澆帶造成二次污染。端模的高度應(yīng)能保證攤鋪機(jī)順利通過(guò)。
模板驗(yàn)收要做到以下五方面:一是檢查模板平面位置及高程的符合性。為避免高程使用錯(cuò)誤,應(yīng)做到在每次調(diào)模結(jié)束后,對(duì)整個(gè)待澆筑段的成型模板頂面標(biāo)高進(jìn)行貫通驗(yàn)收,并與相鄰成品順接情況吻合后才能開始混凝土澆筑。使用測(cè)量?jī)x器逐標(biāo)記點(diǎn)檢查,且要做好詳細(xì)的檢查記錄,以便在施工過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)其位移和上浮情況。二是檢查鋼筋保護(hù)層厚度。側(cè)模距離箍筋的保護(hù)層厚度為40 mm,距離第一根縱向筋75 mm。三是檢查模板安裝的穩(wěn)固性,應(yīng)滿足攤鋪整平振搗機(jī)操作需要。四是檢查后澆帶預(yù)留缺口寬度與設(shè)計(jì)的符合性。五是檢查鋼板連接器安裝的符合性。
混凝土施工作為底座板施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)重點(diǎn)保證平面位置、頂面高程、寬度、平整度、拉毛質(zhì)量及強(qiáng)度等六項(xiàng)指標(biāo)全面受控。底座板絕對(duì)公差要求:頂面高程±5 m m,中線位置±10 m m,寬度0~15 mm,頂平整度為7 mm/4 m。按施工順序?qū)炷潦┕ぷ鋈缦驴偨Y(jié):
(1)混凝土振搗應(yīng)做到不漏振、不集窩、快插慢拔,由于底座板兩側(cè)不允許出現(xiàn)二次修飾,故邊模部位應(yīng)確保無(wú)蜂窩麻面。攤鋪和粗平過(guò)程應(yīng)保證混凝土至少高出模板2 cm以上,才能為精平創(chuàng)造條件。
(2)底座板混凝土頂面精平是保證高程兌現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是日后CA砂漿灌注厚度能否滿足設(shè)計(jì)要求的決定性因素,因此應(yīng)引起每個(gè)施工人員的高度重視。施工現(xiàn)場(chǎng)精平主要靠鋁合金靠尺在既定的模板頂面刮平完成。施作要點(diǎn)是必須保證每個(gè)工作組至少4人以上,具體分工是2人拉尺、2人補(bǔ)料,對(duì)于靠尺底和混凝土頂面明顯有縫隙的地方應(yīng)及時(shí)添補(bǔ)混凝土,以確保頂面精平質(zhì)量,收面和壓光前應(yīng)至少用靠尺刮平2次以上。且拉尺人員必須隨時(shí)檢查側(cè)模頂面是否有影響高程控制的堆積雜物,隨時(shí)清理,否則將直接導(dǎo)致調(diào)模標(biāo)高無(wú)法兌現(xiàn)。
(3)待混凝土表面出現(xiàn)晶瑩的光澤時(shí)開始收面,收面時(shí)應(yīng)對(duì)表面平整度做再次修整和完善。自混凝土入模到收面所間隔的時(shí)間應(yīng)視施工具體環(huán)境不同而區(qū)別對(duì)待,在梁面溫度高、混凝土失水快等環(huán)境下,應(yīng)及時(shí)調(diào)整收面人員配置并合理把握收面時(shí)間。每個(gè)澆筑面在拉毛前應(yīng)確保2次以上收面及壓光。不能不進(jìn)行人工收面和壓光就直接拉毛,給日后乳化瀝青砂漿的灌注留下極大隱患。
(4)底座板混凝土的頂面拉毛是整個(gè)底座板施工的定性環(huán)節(jié),應(yīng)高度重視。施工過(guò)程受控于拉毛深度,控制在1.8~2.2 mm,成品檢測(cè)應(yīng)保證平均砂面直徑控制在107~119 mm,拉毛寬度為2.55 m,即軌道板寬度范圍,兩側(cè)各25 cm范圍做流水坡壓光處理。
(5)由于后澆帶布設(shè)有嚴(yán)格的條件限制,因此在底座板自由澆筑段施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)后澆帶位置給以重點(diǎn)預(yù)留和保護(hù)?;炷潦┕で皯?yīng)制作對(duì)應(yīng)寬度的蓋板對(duì)后澆帶予以遮蓋。養(yǎng)護(hù)完成后,所有后澆帶必須全部清理達(dá)標(biāo)并嚴(yán)密覆蓋,防止雨水、異物進(jìn)入和鋼筋銹蝕。
(6)底座板成品保護(hù)應(yīng)重點(diǎn)做好覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),嚴(yán)格杜絕裂紋出現(xiàn)。具體做法是在混凝土初凝后就開始灑水養(yǎng)護(hù)并用塑料布嚴(yán)密覆蓋,1天后再換土工布覆蓋灑水并用塑料布覆蓋保持水分,覆蓋養(yǎng)護(hù)過(guò)程應(yīng)隨時(shí)保證混凝土表面濕潤(rùn)。7天后揭去覆蓋物但需再淋水養(yǎng)護(hù)7天,每天至少淋水兩次以上。
對(duì)于長(zhǎng)大橋上C R T SⅡ型板式無(wú)砟軌道底座板的施工,可根據(jù)施工能力和施工組織安排,合理設(shè)置常規(guī)區(qū)和臨時(shí)端刺,分段進(jìn)行底座板的施工。施工段落的劃分建議以4~5 km為宜,具體長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際情況及施工組織安排確定。
底座板施工可根據(jù)常規(guī)端刺、臨時(shí)端刺(分新設(shè)和既有2種)與常規(guī)區(qū)的不同組合進(jìn)行段落劃分,主要分為常規(guī)端刺+常規(guī)區(qū)+新設(shè)臨時(shí)端刺、新設(shè)臨時(shí)端刺+常規(guī)區(qū)+新設(shè)臨時(shí)端刺、既有臨時(shí)端刺+常規(guī)區(qū)+新設(shè)臨時(shí)端刺等工況。臨時(shí)端刺應(yīng)設(shè)置在一般簡(jiǎn)支梁地段,連續(xù)梁、連續(xù)梁前后各兩孔簡(jiǎn)支梁及特殊梁跨結(jié)構(gòu)上不允許設(shè)置臨時(shí)端刺。左、右線上臨時(shí)端刺的設(shè)置應(yīng)錯(cuò)開兩孔或兩孔以上簡(jiǎn)支梁。連續(xù)梁上自由混凝土澆筑段長(zhǎng)度不大于80 m。鋼板后澆段距離梁縫的距離應(yīng)控制在5 m以上。
常規(guī)區(qū)混凝土澆筑段的劃分應(yīng)以奇數(shù)為宜,確?;炷翝仓沃胁恳淮螡仓瓿傻募袅X槽位置偏離混凝土澆筑段中心位置不大于7.5 m;對(duì)于偶數(shù)跨和連續(xù)梁上混凝土澆筑段的劃分,應(yīng)根據(jù)橋梁孔跨布置,調(diào)整鋼板后澆帶的設(shè)置位置,確?;炷翝仓沃胁恳淮螡仓募袅X槽位置偏離混凝土澆筑段中心位置不大于7.5 m。
連續(xù)梁、相鄰兩孔簡(jiǎn)支梁及特殊梁跨結(jié)構(gòu)上的剪力齒槽不能設(shè)置后澆帶,應(yīng)一次澆筑混凝土;一般情況下,在簡(jiǎn)支梁跨中及簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的剪力齒槽之間合理劃分混凝土澆筑段,長(zhǎng)度最長(zhǎng)控制在160 m左右;對(duì)于連續(xù)梁,可通過(guò)設(shè)置自由混凝土澆筑段,同時(shí)調(diào)整鋼板后澆帶的設(shè)置位置合理劃分混凝土澆筑段。
底座板混凝土澆筑段的劃分應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,通過(guò)調(diào)整臨時(shí)端刺的設(shè)置位置、鋼板后澆帶的設(shè)置位置及混凝土澆筑段的長(zhǎng)度,保證臨時(shí)端刺的設(shè)置、常規(guī)區(qū)混凝土澆筑段的劃分滿足相關(guān)技術(shù)要求。
后澆帶(齒槽后澆帶和鋼板后澆帶)的寬度不允許超過(guò)給定設(shè)計(jì)值,在不影響施工作業(yè)的情況下,可適當(dāng)減小后澆帶的寬度。
底座板合龍段溫度暫按(25±5)℃設(shè)計(jì);底座板溫度在設(shè)計(jì)合龍溫度范圍內(nèi),可直接進(jìn)行合龍作業(yè);底座板溫度超過(guò)設(shè)計(jì)合龍溫度時(shí),需根據(jù)實(shí)際溫度和影響長(zhǎng)度計(jì)算張拉量,進(jìn)行張拉合龍作業(yè)。
底座板施工方案即臨時(shí)端刺設(shè)置、后澆帶設(shè)置位置、鋼板連接器張拉順序和后澆帶澆筑次序等應(yīng)根據(jù)施組安排、梁型、梁跨、氣象條件等因素合理確定,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,相應(yīng)調(diào)整底座板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝。
當(dāng)?shù)鬃寤炷练侄螡仓瓿桑ê鬂矌С猓┣忆摪暹B接器張拉完成后,至后澆帶(鋼板后澆帶和齒槽后澆帶)混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計(jì)承載能力期間,底座板整體溫升(相對(duì)零應(yīng)力時(shí)的合龍溫度)不應(yīng)超過(guò)15 ℃,否則應(yīng)采取必要的降溫措施或松開鋼板連接器,在合適的溫度下重新進(jìn)行合龍作業(yè),或采取增加齒槽加強(qiáng)鋼筋的辦法提高底座板齒槽抗失穩(wěn)能力。