摘要:目前,國內新建高速鐵路的無砟軌道部分采用了采用CRTSⅡ軌道板體系,其中底座板
作為Ⅱ型板橋上無砟軌道的重要構成部分,由于底座板是新引進的東西,已有施工經驗少,在國內還無成熟的施工工藝可以學習。我單位在京滬高速鐵路四標段濉河特大橋底座板施工中,經過不斷嘗試,逐漸總結出了一套橋上無砟軌道底座板的施工經驗,歸納后形成本工法。
關鍵詞:高速鐵路橋 無砟軌道底座板施工
中圖分類號:U448 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
1 工法特點
底座板成品質量好,外觀線型平順,標高易于控制。
底座板模板采用高模底做,使用方便,混凝土外觀未因為模板可調高而有錯臺現象。
底座板鋼筋采用在橋上現場綁扎,簡化工序,操作簡單,節省工期。
2 適用范圍
適用于高速鐵路橋上CRTSⅡ型無砟軌道底座板施工。
3 施工工藝
橋梁底座板施工前提條件為:橋面平整度、高程滿足驗標要求;防水層和兩布一膜滑動層及擠塑板均驗收合格;沉降評估及CPⅢ成果通過審核并滿足施工要求。
橋梁底座板施工流程為:放樣鋼筋加工鋼筋安裝模板加工及安裝標高復測澆筑混凝土覆蓋養護。
總體方案為:利用防護墻頂CPⅢ對底座板進行放樣,部分鋼筋及后澆帶連接器在加工廠集中加工成半成品后吊裝上橋,在橋上進行綁扎、連接,模板采用槽鋼+角鋼微調式組合鋼模控制底座板標高,混凝土雙線同時對稱澆注,最大相錯量不大于半孔梁。混凝土由拌合站生產,灌車運輸,泵送入模,插入式振搗棒振搗密實,三軸整平機整平、提漿,人工抹面拉毛,土工布覆蓋養生。
3.1放樣
放樣時按寬度3150mm(底座板兩側各擴大10cm)進行放樣,便于模板安裝;斷面與非緩和曲線底座板相比必須進行加密(3m一個斷面),便于底座板標高控制;放樣時將每個斷面標高帶出,便于模板粗調;對鋼筋連接器位置進行放樣,保證鋼板后澆帶位置準確。
3.2 鋼筋加工
底座板縱向鋼筋加工前,首先根據施工段落劃分情況、后澆帶的布置情況來確定兩個鋼板后澆帶之間的底座板長度。對將緩和曲線上的所有梁面高程進行測量,確定箍筋和馬登筋高度,加工完成后所有鋼筋按順序進行對應編號。不同鋼筋的加工方法如下:
3.2.1 縱向鋼筋
縱向鋼筋搭接接頭的布置原則:接頭面積百分率不應大于50%;搭接長度不小于:φ16為1.05m,φ20為1.32m,φ25為1.64m;鋼筋搭接區不能出現在剪力齒槽區域;鋼筋搭接接頭中點之間的距離不小于1.3倍的搭接長度等。根據以上原則確定每個澆筑段鋼筋搭接的最佳方案,縱向鋼筋(除搭接鋼筋外)直接將原材運送至工地并吊裝上橋。
3.2.2 后澆帶連接器
加工時滿足設計要求:焊縫高度、寬度,鋼筋露出鋼板長度,不能咬傷鋼板、鋼筋等。焊接時必須考慮鋼板受熱變型,不可從鋼板一端直接焊往另一端,可采用多個連接器多次焊接:第一次焊接為每塊鋼板總數的1/3或更少,且單次焊接點在鋼板上呈均勻分布;待第一次焊接溫度降到常溫時可進行第二次焊接,焊接要求同第一次焊接;同理進行第三次焊接甚至更多。通過此種焊接可降低鋼板受熱變型量。
3.2.3 剪力釘
加工前必須對每孔梁剪力齒槽頂面高程進行測量,計算剪力釘制作長度,保證剪力釘安裝后在頂層鋼筋下,最好由有資質廠家統一加工。
3.3 鋼筋安裝
施工前,清理底座板范圍內雜物,制作墊塊標尺和鋼筋卡具便于規范施工。施工中,人員全部穿鞋套,保證滑動層清潔,特別注意安裝鋼筋時對滑動層保護,杜絕焊機、尖銳、煙頭、火等出現在底座板范圍內。
后澆帶連接器安裝前對梁面進行高程測量,注意頂面保護層,位置準確。保證精軋螺紋鋼筋外露長度:螺母擰上后至少外露2cm以上,螺母可暫時不安裝待張拉時再安裝。剪力釘安裝前,將梁體內預埋套筒清理干凈,并制作專用扭力扳手輔助模具。
3.4 混凝土澆筑
混凝土澆筑前應采用吸塵器對底座板范圍內進行“地毯式”清理,對底座板內鋼筋、剪力釘、后澆帶連接器保護層進行徹底檢查。對后澆帶連接器螺母是否松開進行檢查,松開距離不小于5cm(防止混凝土澆筑后溫度變化造成鋼板變形)。一個澆筑段混凝土盡量一次澆筑,特殊情況下48小時內必須完成。
3.5 底座板縱連
底座板縱連要在橋上一個臨時端刺到另一個臨時端刺的所有底座板混凝土澆筑完成后才能進行。在所有鋼板連接器后澆帶位置,通過擰緊錨固螺母使鋼筋縱向連接起來,然后,逐步澆筑常規區所有BL1和BL2。
底座板連接時混凝土強度必須達到20MPa,連接操作是圍繞并確保板內在鎖定溫度(本段設計提供鎖定溫度為21℃)時零應力狀態而進行的連接張拉施工。
3.5.1 張拉
當構件溫度<鎖定溫度時的縱連時,通過公式△LT(長度變化)=αT (混凝土溫度膨脹系數)*△T(底座板混凝土的溫度變化)*L(作用長度)計算出張拉量。當溫差在5-15℃之間時,鋼板后澆帶(BL1)的寬度不能通過一次張拉縮短到計算值,必須每間隔24小時重復縱連張拉一次,直到達到計算寬度。每次張拉都要對每個鋼板后澆帶(BL1)的張拉量和總的張拉量以及實際需要達到的張拉量進行記錄,根據不同的張拉溫度范圍,需要縱連張拉的最少次數和時間間隔見下表1:
3.5.2 不張拉
當鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃時,不必要進行張拉,首先鋼板連接器后澆帶中的錨固螺母就不需要進行張拉,只需要用手擰緊到鋼板上,然后把鋼板另一側的錨固螺母也擰緊,在擰緊過程中扭矩板手的扭矩應≥450NM。
鋼板兩側的每一對螺母須同時從外向中間對稱擰緊,所有的螺母至少450NM的扭矩擰到鋼板上,且盡量相同。擰緊順序為:1#、27#→2#、28#→3#、25#→4#、26#……13#、15#→14#、16#。
通過鋼筋搭接進行縱連的過程須嚴格遵守每天最佳時段:深夜到凌晨,底座板溫度在最低點附近。除此之外,還要保證第二天夜間的最低氣溫不能和其白天的最高溫度相差過大(溫差≤12K)。
3.5.3 不允許連接
底座板溫度>30℃,不允許縱向連接。
4 安全注意事項
①施工便道設會車平臺,車輛行駛會車時要減速慢行。
②所有上橋通道必須有安全護攔裝置,有安全護欄及休息平臺。
③工地照明設備齊全可靠,確保夜間施工安全。
④底座板鋼筋被起吊上橋作業前一定要檢查吊車的鋼絲繩、吊鏈及吊具的安全狀況,吊裝過程中,設置警戒線、吊臂范圍內嚴禁站人,橋下及橋上要設兩名安全人員全程監控,分別負責橋上和橋下的安全監管工作。
⑤隨時關注氣候變化情況,遇雷雨天氣提前采取措施或調整施工作業時間。
5 效益分析
①本工法模板采用高模底做,操作簡單,施工速度快,工期短。
②本工法底座板鋼筋在橋下制作、橋上現場綁扎,相比在橋下將鋼筋網綁扎好后,通過大型吊裝設備吊裝上橋的工藝,不僅簡化了施工工序,還不用專門的大型運輸及起吊設備,大大縮短了工期,節約了工程投資。
6 工程實例
由中鐵十二局集團一公司五工區施工的京滬高鐵四標段濉河特大橋(65-312#墩)無砟軌道底座板工程,共計8.05km,采用本工法,2010年3月28日開始施工,至6月10日完成全部底座板施工任務,經檢驗底座板各項偏差均在允許偏差范圍內,收到了建設單位和監理單位的一致好評,社會效益和經濟效益顯著。