劉宏濤 中交第四公路工程局有限公司
引言:CRTSⅢ型板式無砟軌道在高速鐵路工程施工中較為常見,此種軌道具有施工流程較為復(fù)雜、難度大的特點,也是我國自主研發(fā)的重要技術(shù)之一。本文結(jié)合某高速鐵路工程實例,重點介紹CRTSⅢ型板式無砟軌道施工中常見的質(zhì)量問題與控制要點,內(nèi)容如下。
高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道由以下構(gòu)件所組成:CRTSⅢ型預(yù)制軌道板、WJ-8B型扣件、鋼軌、鋼筋混凝土底座、自密實混凝土層等等。例如,其底座的設(shè)計是單元結(jié)構(gòu)方式,橋梁軌道板底座可視為一個受力單元,一般由2-3塊塊軌道板下底座之下,就設(shè)置成一個受力的單元。與其有關(guān)特點相結(jié)合可以看出,在提前制作CRTSⅢ型板軌道板時,在板下放置自密實的混凝土調(diào)整層,在限位凹槽底座上部鋪設(shè)。如果是曲線的非直線路段,可以把外軌高度,適當(dāng)提升。并且在在底座上部安裝曲線區(qū)段,也其線性變化發(fā)展結(jié)合可更好的完成過渡的情況。
某高速鐵路工程全線長度為653.25km,軌道采取CRTSⅢ型板共6598塊,P5600型直線板共2236塊,曲線板共3654塊,P4925型直線板共90塊,曲線板共124塊,P4856型直線板共69塊,曲線200塊,剩余為P3710型直線板。
因為CRTSⅢ型板式無砟軌道的施工質(zhì)量受物流因素影響較大,同時,自密實混凝土質(zhì)量,也會對軌道施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響,因此,施工單位要制定完善的施工方案,并加強綜合規(guī)劃,具體的準(zhǔn)備內(nèi)容如下:
第一,加強沉降量評估,構(gòu)建CPⅢ施工控制網(wǎng),并對自密實混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)過報審監(jiān)理單位同意后,方可批量生產(chǎn)。
第二,合理規(guī)劃軌道板存放區(qū)域,并對軌道板的鋪設(shè)施工位置,進(jìn)行有效復(fù)核,可運用相應(yīng)軟件,進(jìn)一步明確軌道板的具體施工位置。在此高速鐵路工程項目之中,無砟軌道施工總共分成10個施工區(qū)段,其中,底座施工分成五個施工區(qū)段,軌道板施工分為五個施工區(qū)段。
第三,針對路基面中心位置與高程,包括其平整度和寬度,進(jìn)行實地測量,若測量結(jié)果不滿足要求,要立即調(diào)整。
第四,在無砟軌道施工之前,建設(shè)單位組織施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位等,針對首件工程質(zhì)量,進(jìn)行有效的評估,找到施工工藝中存在的不足,及時優(yōu)化。
在底座板施工之前,要求施工人員針對施工基面的高程與中間標(biāo)線,進(jìn)行復(fù)核,如果存在超差現(xiàn)象,要立即調(diào)整,并結(jié)合CPⅢ控制網(wǎng),針對CRTSⅢ型板式無砟軌道底座,實施測量放樣,確定出底座板的橫邊線與縱邊線具體位置。鋼筋綁扎完畢后,運送到指定的施工位置,要求施工人員先進(jìn)行鋼筋焊網(wǎng)的鋪設(shè),然后鋪設(shè)上層與下層網(wǎng)片。上層和下層網(wǎng)片的橫向端部與縱向端部,均采取U型架立筋進(jìn)行連接,在凹槽位置,其四周需要安裝防裂鋼筋,在焊網(wǎng)下部,需要安裝保護(hù)層墊塊。
混凝土底座模板采取鋼模板,鋼模板的強度與尺寸要符合設(shè)計要求,在安裝鋼模板之前,施工人員需要均勻涂刷脫模劑,在安裝鋼模板的過程當(dāng)中,要求施工人員結(jié)合CPⅢ控制網(wǎng)要求,合理確定模板位置,若模板標(biāo)高不滿足要求,需要調(diào)整螺桿,進(jìn)而保證底座標(biāo)高符合設(shè)計要求。鋼模板安裝要保持平穩(wěn),接縫的嚴(yán)密度符合設(shè)計要求,避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。為了提升扣壓裝置的穩(wěn)定性,在預(yù)留孔位置,還要預(yù)埋PVC管,其直徑不宜超過25mm。
要想提升CRTSⅢ型板式無砟軌道施工質(zhì)量,做好路基處理工作特別重要,在具體施工過程當(dāng)中,施工人員提前埋設(shè)好傳力桿,為了提升埋設(shè)質(zhì)量,底座施工可采取間隔跳倉方法施工。同時,要求施工人員結(jié)合混凝土底座特點,合理安裝伸縮縫泡沫板,泡沫板安裝結(jié)束后,方可澆筑混凝土,通過按照該施工工序進(jìn)行施工,能夠確保傳力桿更好的埋入到底座當(dāng)中,縮短施工工期。
待底座混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)標(biāo)后,才能夠進(jìn)行嵌縫施工,縫槽內(nèi)部要清理干凈,保持干燥,縫槽表面密實、平整,禁止出現(xiàn)起皮或者起砂現(xiàn)象,清理干凈后,在接縫位置,需要及時進(jìn)行嵌縫板的安裝施工,施工人員結(jié)合伸縮縫實際尺寸,合理確定嵌縫板尺寸,確保嵌縫板施工質(zhì)量符合設(shè)計要求,禁止出現(xiàn)縫隙。在灌注硅酮的過程當(dāng)中,灌注口與接縫部位保持密貼,灌注速度不宜過快,要緩慢、均勻灌注,防止出現(xiàn)較多氣泡。有機硅酮灌注過程,在嵌縫板兩側(cè),還要粘貼膠帶,灌注結(jié)束后,方可撕掉膠帶,確保嵌縫體平穩(wěn)、順直,避免污染底座板。
在實際施工前,施工人員結(jié)合CPⅢ施工控制網(wǎng),對底座板的標(biāo)高與中心位置進(jìn)行復(fù)核,并對此施工段,進(jìn)行準(zhǔn)確測量,合理確定中間隔離層的邊線。在具體施工期間,要將底座板的頂面徹底清理,然后鋪設(shè)一層土工布,土工布要均勻鋪設(shè)在底座上部,在限位凹槽部位,用刀劃出方孔,割下的土工布可以鋪設(shè)在凹槽結(jié)構(gòu)底面位置。土工布要均勻、平穩(wěn)鋪設(shè),嚴(yán)禁出現(xiàn)破損,軌道板施工范圍之內(nèi)的土工布嚴(yán)禁出現(xiàn)搭接。
另外,彈性墊層和凹槽混凝土,以及凹槽底面的隔離層,均需要使用粘結(jié)劑進(jìn)行牢固處理,保證頂面和底座表面保持平齊,周圍嚴(yán)禁出現(xiàn)翹邊與鼓包現(xiàn)象。而彈性緩沖墊層施工結(jié)束后,需要使用膠帶進(jìn)行密封處理。凹槽內(nèi)部需要粘貼膠帶,保證順直粘貼,嚴(yán)禁出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象,避免出現(xiàn)死角。隔離層接茬需要使用膠帶進(jìn)行嚴(yán)密粘貼,避免砂漿滲入到隔離層內(nèi)部。
第一,針對已經(jīng)施工結(jié)束的限位墊板與土工布,進(jìn)行科學(xué)的驗收,重點檢查土工布的粘結(jié)性是否達(dá)標(biāo),是否出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象。對凹槽內(nèi)部的鋼筋骨架,進(jìn)行有效檢查,保證鋼筋保護(hù)層厚度滿足要求。
第二,結(jié)合測量放樣數(shù)據(jù),在隔離層位置需要彈出鋼筋網(wǎng)片邊緣線,提升自密實混凝土澆筑質(zhì)量。
1.底座保護(hù)層厚度不滿足規(guī)定要求
若鋼筋混凝土底座保護(hù)層施工厚度不滿足規(guī)定要求,自密實網(wǎng)片出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象,會嚴(yán)重影響鋼筋混凝土底座的穩(wěn)定性,容易引發(fā)鋼筋銹蝕現(xiàn)象,降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。為了避免出現(xiàn)此類問題,施工人員在綁扎底座鋼筋之前,要合理控制鋼筋的頂面高程,管理人員要加強現(xiàn)場管控,針對限位凹槽保護(hù)層,進(jìn)行全面檢查,底座兩側(cè)的墊塊數(shù)量間距,不宜超過1m。
另外,為了避免自密實混凝土網(wǎng)片出現(xiàn)上浮現(xiàn)象,需要設(shè)置兩層墊塊。在吊裝鋪設(shè)施工之前,針對軌道板邊線,進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,然后使用墨斗劃線,結(jié)合規(guī)定設(shè)計要求,合理設(shè)置網(wǎng)片,避免自密實混凝土澆筑結(jié)束后出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象,提升混凝土結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性[1]。
2.軌道板出現(xiàn)較大位移
結(jié)合CRTSⅢ型板式無砟軌道施工技術(shù)流程得知,自密實混凝土澆筑前,周圍模板要保持密封,形成封閉的澆筑結(jié)構(gòu),如果模板密封性較差,在澆筑自密實混凝土?xí)r,特別容易出現(xiàn)軌道板上浮現(xiàn)象。
在具體施工環(huán)節(jié),施工人員需要利用扭力扳手,并結(jié)合具體的施工流程,適當(dāng)調(diào)整螺栓的擰緊扭力,在精調(diào)的過程當(dāng)中,要對螺栓四角進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,保證各個壓桿受力更加均勻,避免出現(xiàn)四角受力不均勻現(xiàn)象引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)開裂。自密實混凝土的澆筑施工,要在一天中溫度最低時間段進(jìn)行,減小外界溫度因素對混凝土澆筑質(zhì)量產(chǎn)生的影響,經(jīng)過精調(diào)的軌道板,嚴(yán)格施工人員私自踩踏,并安裝千分表,對混凝土灌注施工進(jìn)行有效檢查。
3.自密實混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
如果其質(zhì)量未能達(dá)到有關(guān)施工的需求,則對施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。由于軌道對于自密實混凝土含氣量、坍落度等,均有極高要求,這讓混凝土更加敏感,對于不同的外加劑的材料質(zhì)量,也有著極高的要求。所以在施工時,有關(guān)部門對于材料的質(zhì)量要嚴(yán)格把控,在準(zhǔn)備階段結(jié)合工藝特點,科學(xué)調(diào)整配合,選擇最合適的外加劑。
4.軌道板壓縫和離縫
軌道板和底座伸縮縫沒有保持垂直狀態(tài),會影響整體質(zhì)量,底座和軌道板全部采用CPⅢ施工控制網(wǎng)進(jìn)行測量放樣,施工人員要合理控制底座伸縮縫模板剛度,在施工準(zhǔn)備階段、施工階段與竣工階段,進(jìn)行嚴(yán)格的檢測,軌道板施工之前,針對既有的伸縮縫進(jìn)行檢查,并準(zhǔn)確計算偏差值,將數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確輸入到軟件當(dāng)中,經(jīng)過軟件的精確計算后,調(diào)整方案,并根據(jù)布板情況,確定伸縮縫的具體位置,保證伸縮縫質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。
無砟軌道自密實混凝土出現(xiàn)離縫現(xiàn)象,主要是由于以下原因引起的:
第一,板底存在大面積積水,模板出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象后,漿液會出現(xiàn)較多流失。
第二,軌道板的板腔底部比較干燥,存在嚴(yán)重的失水現(xiàn)象,自密實混凝土澆筑結(jié)束后,底板會大量吸水,發(fā)生離縫。
第三,灌注孔與觀察孔灌注管移除時間過早,引發(fā)混凝土出現(xiàn)大量回流,出現(xiàn)離縫現(xiàn)象。
第四,灌料斗的高度不滿足要求,灌注壓力過小,在結(jié)構(gòu)四周,出現(xiàn)輕微的離縫。
為了避免出現(xiàn)離縫現(xiàn)象,要求施工人員嚴(yán)格控制板腔內(nèi)部濕度,嚴(yán)禁出現(xiàn)積水現(xiàn)象,并定期檢查模板,避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。針對軌道板進(jìn)行全面的檢查,嚴(yán)禁采用翹曲軌道板進(jìn)行施工。混凝土澆筑結(jié)束之后,要加強養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)達(dá)標(biāo)后,按照施工順序拆模[2]。
5.泡沫層病害
軌道板下部的泡沫層出現(xiàn)病害,會降低軌道的整體施工質(zhì)量,此施工環(huán)節(jié)也是無砟軌道施工中的薄弱環(huán)節(jié),若發(fā)生泡沫層病害,施工人員需要揭開底板,進(jìn)行二次灌注。同時,施工人員還要提前進(jìn)行工藝試驗,科學(xué)控制各項原材料質(zhì)量,重點檢測混凝土性能,嚴(yán)格控制混凝土的澆筑速度。
6.伸縮縫嵌縫
如果伸縮縫出現(xiàn)嵌縫,會降低CRTSⅢ型板式無砟軌道的整體質(zhì)量,伸縮縫嵌縫原因如下:
第一,密封膠質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。當(dāng)前階段,常見的密封膠為硅酮,因為市場環(huán)境較為復(fù)雜,容易混入質(zhì)量不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品,若施工人員所采用的密封膠質(zhì)量不達(dá)標(biāo),其拉伸強度與伸長率不滿足規(guī)定要求,在短時間內(nèi)容易出現(xiàn)大面積開裂。
第二,施工技術(shù)不規(guī)范。例如底座端部混凝土面清理不徹底,施工人員沒有認(rèn)真涂刷界面劑等,會降低密封膠和底座端面之間的粘結(jié)性。
為了防止CRTSⅢ型板式無砟軌道底座伸縮縫出現(xiàn)嵌縫,施工單位要嚴(yán)格控制各項原材料質(zhì)量,并加大材料的進(jìn)場驗收力度,保證嵌縫材料質(zhì)量符合施工要求。在嵌縫施工前,要將伸縮縫內(nèi)部清理干凈,伸縮縫兩側(cè),需要使用角磨機進(jìn)行磨平處理,然后使用吹風(fēng)機進(jìn)行清理。界面劑要均勻涂刷,干燥30min之后,方可灌注密封膠。若采用雙組分密封膠,要認(rèn)真按廠家配比要求,進(jìn)行充分的攪拌,一次攪拌材料,需要在30min之內(nèi)使用完畢。
7.軌道板施工精度不達(dá)標(biāo)
軌道板鋪設(shè)精度不滿足設(shè)計要求,會影響高速鐵路的正常運行,在鋪設(shè)環(huán)節(jié),若質(zhì)量控制不到位,固定措施不完善,監(jiān)控方案沒有全面落實等,均會影響軌道板鋪設(shè)精度。為了提高軌道板鋪設(shè)精度,保證軌道板施工質(zhì)量,施工管理人員可從以下幾方面入手:
第一,做好線下工程沉降評估工作。由于CRTSⅢ型板式無砟軌道鋪設(shè),對路基、隧道上部,包括線下工程變形等,具備較大敏感性。為了提升軌道鋪設(shè)質(zhì)量,滿足高速鐵路的安全、平穩(wěn)運行需求,施工單位要進(jìn)行準(zhǔn)確的評估,重點觀察基層沉降量,防止CRTSⅢ型板式無砟軌道在運行期間出現(xiàn)較大沉降。
第二,合理控制軌道板質(zhì)量。軌道板進(jìn)入到施工現(xiàn)場前,要加強驗收,并重點檢查其平面度。由于軌道板生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn),其平整度能夠達(dá)到100%滿足設(shè)計要求,但是,結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)得知,伴隨混凝土齡期的不斷增長,軌道板平面度會發(fā)生變化。若成品軌道板出廠間隔時間比較長,再加上現(xiàn)場儲存條件有限,軌道板特別容易出現(xiàn)變形,因此,施工管理人員要加強控制力度[3]。
綜上,通過全方位介紹了高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道工程施工質(zhì)量管理與控制要點,取得較好施工效果,經(jīng)過專業(yè)的檢測機構(gòu)檢測后,該工程質(zhì)量達(dá)標(biāo),故能夠為有關(guān)工程項目提供借鑒。