王 磊
(中鐵集團二十局第四工程有限公司 河南 南陽 474350)
CRTSⅠ型板式無砟軌道系統(tǒng)是預(yù)制軌道板通過水泥瀝青砂漿(CA)調(diào)整層,鋪設(shè)在現(xiàn)場澆注的鋼筋混凝土底座上,由凸形擋臺限位,適應(yīng)ZPW-2000軌道電路的單元軌道板無砟軌道結(jié)構(gòu)型式。由混凝土底座、凸型擋臺及周圍填充樹脂、水泥乳化瀝青砂漿調(diào)整層、軌道板、充填式墊板、WJ-7B扣件和60kg/m鋼軌組成。
我部Ⅰ型無砟軌道工程施工里程為DK631+129~DK650+411.149,包括鄭州黃河北引特大橋和鄭州黃河公鐵兩用橋北岸段,共19.28km,涉及554孔不同跨徑和型式的橋梁,鋪板總量8052塊,包含9種板型。鋪板安排兩個作業(yè)面,鋪設(shè)、精調(diào)、灌漿等工序以技術(shù)間隔為步距形成平行流水作業(yè)。各施工段所有分項,均采用雙線并行,同時推進的施工方案。
目前,鄭州黃河公鐵兩用橋北岸段已全部灌注完畢,現(xiàn)正在施作鄭州黃河北引橋,分三個作業(yè)面施工,每個作業(yè)面采用一套軌道板鋪設(shè)設(shè)備平行作業(yè)方式進行鋪設(shè),共投入砂漿車3臺,懸臂龍門吊2臺,其中一作業(yè)面采用25t吊車粗鋪軌道板。
1)鋼軌
2)扣件
3)預(yù)制軌道板
4)乳化瀝青水泥(CA)砂漿調(diào)整層
5)混凝土底座
6)軌道板間的凸形擋臺
混凝土底座及凸形擋臺施工→軌道板鋪設(shè)(粗鋪及精調(diào))→CA砂漿充填層施工→凸形擋臺周圍樹脂灌注。
1)施工準(zhǔn)備:
清理梁面上的雜物,保持混凝土面的清潔。施工前需提前對保護層混凝土進行預(yù)先濕潤處理。
2)施工測量:
利用CPⅢ控制網(wǎng)進行自由設(shè)站,在基底面上放出模板及凸形擋臺中心控制點,用紅油漆做好標(biāo)記。根據(jù)放樣點,彈出側(cè)模及端模安裝邊線、凸形擋臺的模板定位線。
3)鋼筋綁扎:
鋼筋在鋼筋加工場加工,分類捆綁好后運往工地。在工地附近用胎具綁扎鋼筋網(wǎng)或原位綁扎鋼筋,墊好保護層墊塊。鋼筋安裝前需將梁面鑿毛并植筋或門型筋修整,鋼筋綁扎完畢后,嚴禁踩踏。
4)模板安裝:
根據(jù)彈出的模板邊線,安裝側(cè)模板、結(jié)構(gòu)縫端模板。模板安裝必須牢固,接縫不得漏漿。模板與混凝土接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。調(diào)整模板的幾何尺寸,滿足模板安裝允許偏差。
5)伸縮縫設(shè)置:
底座與不同軌道板相對應(yīng),相鄰底座之間設(shè)置一處寬20mm伸縮縫,伸縮縫對應(yīng)凸形擋臺中心并繞過凸形擋臺,同時伸縮縫的設(shè)置和行車方向有關(guān)。伸縮縫采用聚乙烯泡沫塑料板填縫,并用瀝青軟膏或聚氨酯密封?;炷翝仓皠?wù)必將聚乙烯泡沫塑料板固定牢靠,防止混凝土澆筑后發(fā)生扭曲變形及偏位,影響底座板施工質(zhì)量。
6)混凝土澆筑:
混凝土應(yīng)振搗密實,振搗點分布均勻,振搗不能有漏點。澆筑完成后,及時收漿抹面。在混凝土初凝前進行橫向拉毛,拉毛深度1mm,邊側(cè)寬20cm范圍內(nèi)為3%的排水坡。為防止龜裂,應(yīng)及時進行混凝土二次收面并養(yǎng)護。施工過程中應(yīng)嚴格控制混凝土底座標(biāo)高及平整度?;炷帘砻鎽?yīng)密實、平整、顏色均勻。為減少鑿除伸縮縫材料造成人工浪費,我部采用小工裝設(shè)置伸縮縫,要求工裝緊壓下部伸縮縫,上下對應(yīng)。
在底座混凝土拆模24h后,方可進行凸形擋臺的施工。凸形擋臺施工前應(yīng)精確測定位置,并對底座表面凸形擋臺范圍內(nèi)混凝土進行鑿毛處理。凸形擋臺位置及外形尺寸應(yīng)符合規(guī)定。 凸形擋臺鋼筋絕緣綁扎:
箍筋與豎筋接觸交叉點采用熱縮套管絕緣。
凸形擋臺支模及校核模板:
1)先澆凸形擋臺施工,模板由施工人員先粗調(diào)平,然后通過專用測量工裝定位。
2)后澆凸形擋臺施工,一般在軌道板灌注24小時后,支護模板,確保凸形擋臺四周距離軌道板等距,同時澆筑混凝土高度高出軌道板1cm。中心線基本吻合,并使軌道板距兩端凸形擋臺的距離差小于5mm。軌道板粗鋪時,應(yīng)使接地端子的方向與綜合接地的設(shè)計方向一致。
1)軌道板粗鋪位置的精確與否,直接影響后續(xù)精調(diào)作業(yè)快慢;
2)梁端軌道板禁止出現(xiàn)超出底座懸出現(xiàn)象;
3)梁端軌道板注意粗放方向。
精調(diào)千斤頂使用前應(yīng)對相關(guān)部位進行潤滑,在待調(diào)板起吊套筒位置處安裝精調(diào)千斤頂,安裝時注意擰緊絲扣,同時不損傷軌道板。千斤頂具有平面及高程雙向調(diào)節(jié)功能,在安裝千斤頂之前將橫向軸桿居中,使之能前后伸縮大約有10mm的余量,以避免調(diào)節(jié)能力不足需倒頂而影響調(diào)節(jié)施工。將軌道板頂起一定高度,取出板下的支撐墊木,準(zhǔn)備軌道板精調(diào)。精調(diào)時將全站儀架設(shè)在待調(diào)軌道板的GRP點上,將螺栓孔速調(diào)標(biāo)架放在軌道板的第二個及倒數(shù)第二個承軌臺位置,螺栓孔速調(diào)標(biāo)架接觸端應(yīng)與承軌臺處螺栓孔密貼,用已設(shè)程序控制的全站儀測量螺栓孔速調(diào)架上的棱鏡,獲取4個工位的調(diào)整量,按照4個無線接收顯示器上的調(diào)整量用精調(diào)裝置對軌道板進行橫向和豎向精調(diào),直至鋪設(shè)符合允許偏差。CA砂漿充填層厚度不應(yīng)小于40mm,且不應(yīng)大于100mm。為了防止軌道板灌注過程中上浮,在軌道板側(cè)邊對稱設(shè)置壓緊裝置,鉆孔后錨入φ12(曲線內(nèi)側(cè)為φ16)螺紋鋼,錨固膠(灌漿料)錨固,然后螺母壓緊。曲線地段除了設(shè)置壓緊裝置外,還應(yīng)在靠近曲線內(nèi)側(cè)處設(shè)置防軌道板側(cè)移裝置。CA砂漿灌注前禁止踩踏和碰撞軌道板。
灌注袋鋪設(shè)前將底座混凝土表面雜物和積水等清理干凈,并根據(jù)砂漿灌注厚度選擇合適的砂漿灌注袋。直線段灌注口朝軌道外側(cè),曲線地段灌注口均朝曲線內(nèi)側(cè)。灌注袋應(yīng)平整鋪設(shè)在混凝土底座上,灌注袋的U形邊切線應(yīng)與軌道板邊緣齊平,偏差小于10mm,并采用木楔將灌注袋的四個角固定在軌道板下方。施工中避免折疊灌注袋,也不得將灌注袋用于其他用途。
1)施工準(zhǔn)備:
檢測砂漿車各系統(tǒng)完好后,將水、乳化瀝青、干粉料、消泡劑、引氣劑等加入到儲料倉內(nèi),提前為施工做好準(zhǔn)備。乳化瀝青的存儲時間不宜大于3個月,干粉料的存儲時間不宜大于1個半月。由于干粉料容易受潮結(jié)塊,所以最佳利用時期為15天之內(nèi)。
2)施工配合比:
CA砂漿(1立方)初始配合比如下所示:
乳化瀝青:干粉料:引氣劑:消泡劑:水=504kg:946kg:3.95kg:79kg:44kg(14%)
3)砂漿車攪拌工藝(0.7m3):
4)砂漿性能指標(biāo):
我部所用砂漿車為中聯(lián)重科Ⅰ/Ⅱ-S-L-800型。正式灌注前先拌制0.2m3CA砂漿現(xiàn)場進行砂漿溫度、流動度及含氣量檢測,檢測合格后方能灌注。
CA砂漿灌注前用塑料薄膜或土工布將軌道板保護好,避免被砂漿污染。CA砂漿拌制完成后先注入中轉(zhuǎn)罐繼續(xù)攪拌,然后緩慢打開中轉(zhuǎn)罐灌注閥門,使砂漿徐徐地連續(xù)注入灌注袋中,灌注時間應(yīng)控制在5~8分鐘為宜,灌注節(jié)奏:慢—快—慢。每塊軌道板下邊的砂漿應(yīng)一次性灌注完成。當(dāng)灌注袋的各個袋角砂漿充填飽滿且灌注袋口砂漿不再流動時,說明砂漿灌注達到飽滿度要求,即可關(guān)閉閥門,停止灌注,灌注作業(yè)完成。灌注完成后將袋口用扎絲扎緊,在袋口中多留一些砂漿。分離灌注軟管和袋口,用支撐架支撐灌注袋口,將其豎起。綁扎時應(yīng)特別注意不得損傷灌注口。灌注結(jié)束后30~60分鐘內(nèi),如果灌注袋內(nèi)四角砂漿充填欠飽滿,可將灌注袋口內(nèi)的砂漿適當(dāng)?shù)財D入灌注袋,不宜太多,完成后用夾具封住袋口根部。
灌注過程中,嚴謹踩踏軌道板,并有專人在軌道板四角進行監(jiān)控,防止軌道板受力偏斜,并監(jiān)測軌道板頂面高程。水泥瀝青砂漿采用自然養(yǎng)護,軌道板支撐千斤頂?shù)牟鹦稇?yīng)在水泥瀝青砂輕度達到0.1Mpa或者24h后才能進行。當(dāng)砂漿強度達到0.7Mpa以上后,軌道板才能受荷。
施工中應(yīng)采取相應(yīng)的安全保護措施避免人體直接接觸砂漿,施工過程中產(chǎn)生的污水及廢料應(yīng)集中妥善處理,不得隨意排放或丟棄。
當(dāng)支撐螺栓撤除后,對灌注袋口進行密封。拆除袋口夾具,將灌注袋口多余的砂漿鑿除,鑿除面盡量保證與整體砂漿邊緣平齊,但袋口要留有2~3cm,然后把袋中的雜物清理干凈,并使袋口材料保持干燥,用105膠將其粘接。如果在鑿除過程中,袋口材料損壞無法進行粘接時,應(yīng)采用與灌注袋相同材料把袋口部位包裹后,整體進行粘接,粘接時,要確保粘接部位整齊,并將四周粘接牢固。
1)鋪設(shè)袋子前,要仔細檢查,確保灌注袋完好,無破損;
2)灌注袋鋪設(shè)平整,用木偰固定位置,防止灌注時滑移,特別是曲線段要加強固定;
3)干粉料采取防潮措施,加料時,防止雜物(袋子、鋼筋)進入料倉;
4)灌漿前,要再次檢查確認扣壓裝置連接扣壓牢固;
5)灌注時,要嚴格控制灌注節(jié)奏及時間;
6)禁止人員在軌道板上行走,防止發(fā)生軌道板移位;
7)砂漿灌注要飽滿,補漿很重要。
作業(yè)前,應(yīng)再次檢查并確認凸形擋臺與軌道板間的間距不應(yīng)小于30mm,且不應(yīng)大于50mm。在凸形擋臺周圍與軌道板下面的空隙內(nèi)設(shè)置防止樹脂泄流的發(fā)泡聚乙烯材料,清理干凈填充間隙,采用布制橡膠帶或粘著劑防水和固定,并保證樹脂灌注袋和板壁及凸形擋臺壁密貼。凸形擋臺樹脂材料為雙組份聚氨酯材料(A、B兩種組分),根據(jù)規(guī)定的比例進行計量,用攪拌器在專用混合容器內(nèi)進行均勻攪拌。樹脂材料注入過程中,用塑料薄膜覆蓋凸形擋臺周圍的軌道板,溢出的樹脂立即擦除,不得殘留。凸形擋臺填充樹脂施工過程中,嚴禁煙火。
灌注質(zhì)量檢驗:
充填層應(yīng)灌注飽滿,灌注袋U型邊切線與軌道板邊平齊,允許偏差為±10mm,軌道板邊緣與充填層間隙最大深度不應(yīng)大于50mm(用厚度1mm的鋼板尺測量)。凸形擋臺周圍填充樹脂宜低于軌道板頂面5~10mm。
我國高速鐵路已進行了多年的技術(shù)準(zhǔn)備,研究和攻克了不少重大難題,但無砟軌道施工技術(shù)對于我國鐵路建設(shè)來說仍然是一個既復(fù)雜又新穎的課題,在建設(shè)中仍有許多問題值得研討。本論文主要分析了高速鐵路無砟軌道施工的技術(shù)難點和施工中的關(guān)鍵技術(shù),期望能對高速鐵路無砟軌道施工提供有益的參考。