摘要: 以長沙中低速磁浮軌道工程為研究背景,針對性地研究了磁浮軌道承軌臺道床施工關(guān)鍵技術(shù),對承軌臺道床灌漿料攪拌系統(tǒng)、灌漿料澆筑輸送設(shè)備系統(tǒng)、灌漿料拌合控制系統(tǒng)設(shè)計及施工控制技術(shù)進行全面的研究,為類似磁浮軌道承軌臺施工提供技術(shù)支持。
Abstract:By utilizing the Changsha medium-low speed maglev project as study background, rail support station shaped bed is pertinently researched. This paper carries on a comprehensive study on grouting materials mixing system, pouring and transport system, design and controlling system and construction control technical method. This study will provide a strong support on rail support station shaped bed control.
關(guān)鍵詞: 磁?。怀熊壟_;灌漿料;攪拌輸送系統(tǒng)
Key words: maglev;rail support station bed;grouting material;mixing and transport system
中圖分類號:U213.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)23-0102-02
0 引言
城市軌道交通承軌臺道床作為一種科技含量較高的新型軌道結(jié)構(gòu),應(yīng)用較廣泛,其施工技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和進步。結(jié)合目前城市軌道交通高架常用的縱向承軌臺道床結(jié)構(gòu),參照高鐵客運專線鐵路無砟軌道道床施工的經(jīng)驗,[1-6]本文依托中低速磁浮軌道工程承軌臺道床施工,主要研究解決了灌漿料攪拌系統(tǒng)、灌漿料澆筑輸送設(shè)備系統(tǒng)及灌漿料拌合控制,形成了一套完整的承軌臺道床澆筑施工控制體系,使得承軌臺澆筑安全、快速、優(yōu)質(zhì),保證軌排承軌臺澆筑質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范要求,確保了軌道的平順性。
1 工程概況
長沙磁浮工程起于長沙南站,止于黃花機場站,線路全長約18.55km。全線共設(shè)置車站3座,分別為長沙南站、榔梨站和黃花機場站。在長沙南站附近新建車輛段和綜合基地一處,控制中心設(shè)于綜合基地內(nèi)。
全線共設(shè)計38.071鋪軌公里(3238榀軌排)的軌排,施工約7萬個承軌臺結(jié)構(gòu)的澆筑工作。
承軌臺處于下部基礎(chǔ)與軌排之間,主要承接由軌排及扣件傳遞來的各種作用力,再將其傳遞至下部基礎(chǔ)。為保證軌排的鋪設(shè)精度,承軌臺均采用二次澆筑結(jié)構(gòu)。
2 承軌臺道床澆筑總體方案
磁浮承軌臺道床根據(jù)設(shè)計及結(jié)合以往關(guān)于灌漿料自流平特點,設(shè)計研發(fā)承軌臺道床灌漿攪拌及輸送系統(tǒng),形成承軌臺道床澆筑施工工藝。承軌臺道床設(shè)計采用高強無收縮灌漿料,通過特制攪拌系統(tǒng)攪拌,在施工現(xiàn)場加入一定量的水,攪拌均勻后即可使用。輸送方式在攪拌位置附近采用起重設(shè)備運輸專用料斗至施工位置澆筑的方式。在施工中采用自重法,利用該材料流動性好的特點,在灌漿范圍內(nèi)自由流動,滿足承軌臺道床灌漿要求的方法。
3 攪拌及輸送系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)磁浮承軌臺道床結(jié)構(gòu)的設(shè)計及選擇砼原材的特殊性整體考慮,該工藝特殊,采用移動式攪拌系統(tǒng)澆筑道床,需設(shè)計研發(fā)攪拌及輸送設(shè)備,以方便、快捷的澆筑承軌臺。[7-8]移動式攪拌及輸送系統(tǒng)由平板車、水桶、電動攪拌機、操作平臺、發(fā)電機、機電控制箱、塑料水管、抽水泵、增壓泵、增壓噴頭及特制運送料斗等部件組成。移動式攪拌系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示、輸送系統(tǒng)設(shè)計如圖2所示。
該移動式攪拌設(shè)備系統(tǒng)通過合理布局,并進行組合調(diào)試后,放置在專用長大平板車上。在靠近車頭位置處設(shè)置兩個可存儲1m3的水桶,用于灌漿料拌合用水及攪拌機清洗工作;在中間放置一個柴油發(fā)電機,提供攪拌設(shè)備用電;在發(fā)電機旁邊搭設(shè)攪拌操作平臺,平臺上放置機電控制箱、電動式攪拌機、增壓泵、抽水泵等設(shè)備。設(shè)備組合利用螺絲扣緊、焊接固定在操作平臺上;抽水泵和增壓泵均用水管連接到水桶。抽水管另一頭接到攪拌機進水口,增壓泵另一頭設(shè)置一個高壓噴頭,用于清洗。所有攪拌設(shè)備均通過機電控制箱進行統(tǒng)一控制。后方設(shè)置存料區(qū),用于儲存高強度無收縮灌漿料。攪拌好的灌漿料通過輸送料斗進行運輸。料斗下口設(shè)置左右開關(guān),開關(guān)控制下部左右出料口的進出料。料斗通過吊車吊裝在攪拌機出料口接料。
4 承軌臺道床施工控制技術(shù)
承軌臺道床澆筑在軌排精調(diào)測量及軌排扣件安裝滿足設(shè)計要求后開始施工,依次進行承軌臺鋼筋綁扎,模具安裝固定,把灌漿料攪拌均勻后,采用料斗運送灌漿料澆筑承軌臺道床,最后對承軌臺養(yǎng)護,拆模承軌臺模具。
4.1 鋼筋、模具安裝
承軌臺鋼筋先用扎絲綁扎固定下層箍筋,再綁扎橫縱向鋼筋;按照以上順序綁扎上層鋼筋網(wǎng),然后安裝模板,模板采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS材質(zhì))材料,模板分為無超高型和超高型。模板內(nèi)部尺寸為500×400×208mm;超高型在模板上增加蓋板,蓋板中間部位采用鏤空處理,設(shè)置斜角,并在較高處預(yù)留兩個灌漿口。安裝由兩塊模板組合而成,通過螺栓用扳手擰緊,確保模板組合密貼無縫隙,上部蓋板與下部結(jié)構(gòu)連接也采用螺栓固定。
4.2 承軌臺澆筑控制
4.2.1 灌漿料設(shè)計 承軌臺道床采用高強無收縮灌漿料,[9-10]該灌漿料是以合理級分的高強度骨料為集料,高強快硬硫鋁酸鹽水泥為結(jié)合劑,高分子聚合物為增韌劑、輔以高流態(tài)、微膨脹、抗裂化等外加劑拌合料等精確配比專業(yè)生產(chǎn)而成的干泥料。該高強灌漿料通過招標程序指定采用湖南交泰廠家產(chǎn)品。其水料比分別為0.17:1。高強收縮灌漿料技術(shù)參數(shù)符合長沙磁浮工程軌道工程施工項目技術(shù)標準及要求。高強無收縮灌漿料技術(shù)參數(shù)如表1所示。
4.2.2 灌漿料水料比設(shè)計 根據(jù)設(shè)計的攪拌設(shè)備及輸送系統(tǒng)特點,高強無收縮灌漿料最大攪拌方量0.6m3,施工攪拌方量0.1-0.5m3,轉(zhuǎn)速80r/min。用時間繼電器控制自吸泵自動加水,便于邊加水邊攪拌。灌漿料用水量通過時間繼電器控制,其用水量時間控制表如表2所示。
4.2.3 承軌臺澆筑施工 軌排承軌臺道床施工前,要軌排設(shè)計鎖定溫度20-30℃范圍內(nèi)澆筑承軌臺。[11-12]先檢查各項設(shè)備性能是否正常,并檢查各項用電操作安全隱患。利用平板車將灌漿設(shè)備全部運送至施工位置,再啟動發(fā)電機,準備好灌漿料;利用繼電器控制加水時間和攪拌時間;再進行投料攪拌,待料攪拌好以后打開閥門放料至下方料斗,并通過吊車運送至施工位置澆筑承軌臺道床。注意待料斗運送三至四斗之后利用增壓泵的高壓噴頭進行沖洗,確保料斗內(nèi)殘留的灌漿料不因溫度影響其他灌漿料的性能。對于臨時改變攪拌性能的情況可利用繼電器的電動加水按鈕進行控制。所有設(shè)備用完要定期進行檢查,保證最佳性能。
5 結(jié)束語
通過理論承軌臺強度數(shù)據(jù)及精調(diào)復(fù)測數(shù)據(jù)分析、研究,針對磁浮軌排承軌臺道床的特點的移動式攪拌及輸送系統(tǒng),結(jié)合高強無收縮灌漿料的特性,形成了一套完善的承軌臺道床澆筑施工控制技術(shù),成功解決了磁浮軌排承軌臺體積小、灌漿不便、受溫度影響易開裂等難題,結(jié)論如下:①該移動式攪拌及輸送設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計合理,造價低廉,運輸方便,滿足承軌臺道床澆筑功能要求。②形成的軌排承軌臺道床施工技術(shù)能夠快速澆筑,施工成本低,成型的承軌臺道床施工質(zhì)量外美內(nèi)實,其承軌臺道床抗壓強度在1天達到38.4MPa,3天達到46.9MPa,28天達到61.1MPa,符合規(guī)范設(shè)計要求。③《一種攪拌設(shè)備》、《一種軌道承軌臺澆注模具》專利均獲得了國家實用新型專利授權(quán),經(jīng)濟效益明顯,為今后類似的施工提供了技術(shù)支持。
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