高速鐵路無(wú)砟軌道支承層立模澆筑法施工技術(shù)

袁 浩

1 支承層概述

1.1 支承層的定義及其施工方法

支承層是高速鐵路無(wú)砟軌道工程重要組成部分，是設(shè)于路基和短橋(涵)上用于支承道床板或軌道板的水硬性混合料或低塑性水泥混凝土的承載層。按施工方法可分為:滑模攤鋪法和立模澆筑法。限于滑模攤鋪施工機(jī)械設(shè)備專業(yè)化要求高，現(xiàn)行國(guó)內(nèi)作業(yè)設(shè)備施工精度不易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，未廣泛使用。下面以京滬高鐵四標(biāo)段二工區(qū)DK682+497.98～DK682+870.88直線段路基支承層立模澆筑法施工為依托，進(jìn)行施工技術(shù)介紹。

1.2 結(jié)構(gòu)形式

直線段支承層寬度325 cm，厚度30 cm，支承層頂面兩側(cè)設(shè)40 cm寬，4%向外流水坡，見(jiàn)圖1。

2 工藝流程

支承層工藝流程見(jiàn)圖2。

3 工藝概述

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前主要準(zhǔn)備工作:混凝土原材料檢驗(yàn)及配合比試驗(yàn);完成混凝土攪拌設(shè)備試生產(chǎn);完成CPⅢ測(cè)量控制點(diǎn)的測(cè)量評(píng)估;優(yōu)化完善施工方案等工作。

3.2 施工測(cè)量放樣

依據(jù)布設(shè)的CPⅢ測(cè)量控制點(diǎn)采用坐標(biāo)法對(duì)支承層邊線控制點(diǎn)進(jìn)行放樣。為方便施工控制放樣邊線采用設(shè)計(jì)加寬 10 cm;放樣點(diǎn)縱向間距應(yīng)與模板節(jié)長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，一般段為 4 m，豎曲線段為2m。根據(jù)測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)采用角鋼及砂漿對(duì)模板基底找平。

3.3 模板安裝加固

立模澆筑法施工模板采取兩種形式:普通模板及帶可調(diào)軌道的模板。

1)普通鋼模板，模板剛度及穩(wěn)定性及加工精度應(yīng)滿足要求。為了減少因機(jī)床表層頂面標(biāo)高施工誤差而引起的模板基底找平工作量，模板高度宜選用28 cm。考慮模板剛度及搬運(yùn)方便，模板節(jié)長(zhǎng)宜選用2m。

2)可調(diào)軌道的模板，模板采用2.0m×0.3m的組合鋼模，軌道采用H 10型鋼，模板與軌道之間采用螺栓頂拉調(diào)整及固定軌道。軌道槽長(zhǎng)度宜為 4m。考慮豎曲線等因素，模板采用節(jié)長(zhǎng) 2m。

普通模板及可調(diào)軌道模板優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表 1。

表1 支承層模板優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照表

通過(guò)表 1可見(jiàn):軌道模板較普通模板僅增加軌道型鋼及自行式提漿振平機(jī)投入，但有利于測(cè)量及外觀尺寸控制。綜合考慮，京滬高鐵四標(biāo)段二工區(qū)支承層施工采用帶軌道模板。

3.4 軌道高程精調(diào)

1)H:是指橫斷面里支承層設(shè)計(jì)混凝土頂線延伸與模邊的交點(diǎn)，位于同幅支承層左側(cè)為H左，右側(cè)的為H右。

2)h:是根據(jù)提漿整平機(jī)特點(diǎn)及模板軌道特點(diǎn)設(shè)定的值，是提漿振平機(jī)圓滾軸底邊線與行走軌道輪底緣的高度差，為h(通過(guò)整平機(jī)的調(diào)節(jié)螺栓可調(diào)節(jié))，結(jié)合軌道及提漿整平機(jī)的特征，京滬高鐵四標(biāo)段二工區(qū)h=18 cm。

3)軌道高程精調(diào)是指對(duì)按第一次測(cè)量放樣數(shù)據(jù)加固完成的模板軌道，采用電子水準(zhǔn)儀控制將提漿振平機(jī)行走軌道的標(biāo)高精確調(diào)整到H+h。測(cè)量前先將設(shè)計(jì)標(biāo)高準(zhǔn)確標(biāo)于軌道接點(diǎn)上，測(cè)量時(shí)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工班組調(diào)整軌道螺栓，將軌道調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4)軌道精調(diào)前一定要根據(jù)原測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)模板加固粗調(diào)完成，粗調(diào)精度應(yīng)控制在1 cm以內(nèi)，以節(jié)約精調(diào)時(shí)間。

3.5 支承層混凝土

3.5.1 支承層混凝土配合比

低塑性水泥混凝土配合比選定時(shí)，應(yīng)采用較少的膠凝材料用量和水用量。除非必要，應(yīng)盡量少用或不用減水劑。低塑性水泥混凝土試驗(yàn)時(shí)，宜采用增實(shí)因素法測(cè)定其稠度。

3.5.2 攪拌

應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌。攪拌前應(yīng)嚴(yán)格測(cè)定骨料的含水率，一般情況下，含水率每班抽測(cè)2次，雨天應(yīng)隨時(shí)抽測(cè)，并按測(cè)定結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工配合比。原材料的計(jì)量精度:水泥、粉煤灰、減水劑和水為±1%，骨料為 ±2%。攪拌過(guò)程中，不得使用表面沾染塵土和曝曬過(guò)熱的骨料。攪拌完成后，應(yīng)及時(shí)觀測(cè)拌和物有無(wú)結(jié)團(tuán)、塑性坍塌等不良現(xiàn)象。

3.5.3 運(yùn)輸

混凝土拌和物坍落度1 cm～3 cm，應(yīng)采用自卸卡車運(yùn)輸。卡車選用輪外距應(yīng)不大于2.4m，便于混凝土直接自卸入模，每次使用前后應(yīng)將自卸卡車清掃干凈。運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)對(duì)拌和物進(jìn)行有效覆蓋，減少含水率變化;進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)采取措施清除粘附在輪胎上的泥土等污染物;卸料應(yīng)慢速行車，避免集中卸料造成堆積離析。

3.5.4 澆筑

1)采用人工或機(jī)械設(shè)備攤鋪混凝土拌和料，布料后應(yīng)盡快采用機(jī)械振搗密實(shí)。2)振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)設(shè)備功率試驗(yàn)確定，以混凝土表層出現(xiàn)液化狀態(tài)為宜，不得過(guò)振，避免漏振。3)振搗完成后采用軌道提漿整平機(jī)對(duì)支承層頂面進(jìn)行精平標(biāo)高控制，提漿整平機(jī)使用前對(duì) h進(jìn)行復(fù)核，提漿整平機(jī)行走 4遍為宜，確保支承層頂面的高程及平整度滿足設(shè)計(jì)要求。4)當(dāng)澆筑停頓時(shí)間超過(guò)混凝土初凝時(shí)間時(shí)，應(yīng)中斷澆筑。再次澆筑時(shí)，應(yīng)將施工縫處的松散骨料剔除，并用水將接觸面潤(rùn)濕。5)氣溫低于 5℃或雨雪天氣時(shí)，不宜進(jìn)行支承層施工。

3.5.5 流水坡修整

可采用定制鋁合金型材定型模具對(duì)流水坡刻畫(huà)消除，回收流水坡區(qū)域多余混凝土，采用小型平板振搗器振搗回漿，人工抹面壓光。

3.5.6 拉毛

混凝土初凝后(手指觸壓混凝土無(wú)明顯下凹，漿不粘手為宜)，對(duì)軌道板255 cm范圍的支承層表面進(jìn)行縱向拉毛處理。采用定制鋼絲刷沿橫向順直拉出 2mm左右深度的劃痕，劃痕間隙2mm～3mm為宜。及時(shí)清理劃痕間毛碴，以免養(yǎng)護(hù)期間二次固化，影響后期清理難度。

3.5.7 切縫

支承層應(yīng)在 12 h內(nèi)進(jìn)行橫向切縫，縫深不小于支承層厚度的1/3。一般情況下沿線路方向每 5m切一橫向縫。橫縫宜按正里程布設(shè)以便后期測(cè)量檢查方便，及時(shí)用水沖洗切縫中漿漬，便于熱溶改性瀝青灌縫施工。

3.5.8 養(yǎng)護(hù)

澆筑完成的支承層應(yīng)及時(shí)進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，澆筑一段、養(yǎng)護(hù)一段。支承層可采用覆蓋潮濕土工布 +塑料布進(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)。支承層的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)持續(xù)不少于 7 d。采用立模澆筑施工時(shí)，支承層帶模濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)持續(xù)不少于 24 h，拆模后應(yīng)及時(shí)對(duì)暴露面進(jìn)行補(bǔ)濕并覆蓋。澆筑完成的支承層在 7 d內(nèi)不得受凍，當(dāng)氣溫低于 0℃時(shí)，應(yīng)采取保溫措施。

4 施工組織

4.1 人員配置

每個(gè)作業(yè)面的架子隊(duì)人員配置根據(jù)試驗(yàn)情況確定，以滿足其管段內(nèi)施工工期要求為標(biāo)準(zhǔn)，可參照表 2。

表2 支承層架子隊(duì)人員構(gòu)成表

4.2 機(jī)械設(shè)備配置

每工作面(單幅支承層)機(jī)械設(shè)備配置見(jiàn)表 3。

表3 主要施工機(jī)具設(shè)備配置表

5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

支承層模板及混凝土工程質(zhì)量應(yīng)以現(xiàn)行《客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道支承層暫行技術(shù)條件》及《高速鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》為準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。

[1] 鐵建設(shè)[2009]218號(hào)，高速鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 鐵道部科技司.科技基[2008]74號(hào)客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道支承層暫行技術(shù)條件[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2008.