摘要:簡述橋上CRTS—II無砟軌道的構造設計原理,通過具體的施工實踐,簡述了橋上底座板的張拉組成及施工。為橋上無砟軌道施工提供參考。
關鍵詞:橋上無砟軌道 常規區 臨時端刺 張拉
1 橋上CRTSⅡ 無砟軌道組成
由鋼軌、彈性扣件、CRTS—II軌道板、水泥乳化瀝青砂漿充填層、底座板、滑動層、高強度擠塑板、側向擋塊等部分組成,臺后設置摩擦板、端刺及過渡板。
2 橋上CRTS—II型無砟軌道結構特點
2.1 預制軌道板和混凝土底座板在長橋上是跨過梁縫的連續結構,軌道板結構及外形尺寸不受橋跨的限制,可采用與路基、隧道內一致的軌道板,軌道板本身的制造和安裝鋪設簡便。
2.2 連續底座板端部設置摩擦板和端刺,以平衡底座板溫度力和冗余制動力,并使橋梁縱向力不影響路基段軌道結構。
2.3 橋梁范圍內底座板與橋梁設置滑動層,以減弱橋梁伸縮引起的鋼軌和板內縱向附加力。
2.4 在固定支座附近底座板和橋梁間設置剪力齒槽、錨固螺栓固結機構,將縱向力及時向墩臺上傳遞。
2.5 通過梁縫處前后3.0m范圍的梁面上鋪設5cm 厚高強度擠塑板,以減小梁端轉角對無砟軌道結構受力的影響。
2.6 通過在底座板兩側設計側向擋塊進行橫向、豎向限位。
3 橋上無砟軌道底座板的張拉結構組成
3.1 臨時端刺的定義
底座板是端刺到端刺間每個混凝土澆筑段通過后澆帶連接起來的,在后澆帶連接之前每個混凝土澆筑段都是獨立的。考慮到混凝土溫度應力等因素的影響,端刺之間的后澆帶連接澆筑是有時間限制的無砟軌道施工中,將底座板分成若干區段,這些區段我們稱之為常規區,在每個常規區之間設置一個臨時端刺,其長度≥800m,用來暫時代替橋兩端路基上常規端刺,我們稱此端刺為臨時端刺。這樣特大橋上的底座板就由“臨時端刺-常規區-臨時端刺”組成。其具體結構
臨時端刺起到永久端刺的作用,其結構組成如圖2。
3.1.1 臨時端刺的設置減少了后澆帶張拉的工作。
3.1.2 通過設置臨時端刺底座板可以進行階段性施工,對后續工序(軌道板的粗鋪、精調)提前施工創。
3.1.3 臨時端刺的設置將底座板劃分成若干個施工段落,開展工作面節約工期。
3.2 常規區的定義
常規區位于每個施工段落扣除兩端臨時端刺(或永久端刺)的中間區域。為一與橋面有剪切連接的底座板結構,常規區長度不限,但至少10孔梁。一般以3~5孔梁為一混凝土澆筑段,相鄰兩個混凝土澆筑段之間設置一個鋼板連接器后澆帶(BL1),后澆帶寬50cm,BL1宜設置于跨中,距離梁縫不得小于5m;每個混凝土澆筑段內橋梁固定支座處設置剪力齒槽后澆帶(BL2)。
4 橋上無砟軌道底座板施工工藝及方法
4.1 施工準備
4.1.1 后澆帶鑿毛及清理
提前對后澆帶邊緣混凝土進行鑿毛,要求清理表面浮漿露出新鮮的小石子面,特別注意鑿毛是不得破壞滑動層,鑿毛的同時,將精軋螺紋鋼表面的水泥砂漿清理干凈,同時將鋼板連接器的螺母涂抹黃油,并及時將后澆帶內的混凝土殘渣等雜物清理干凈。細小的殘渣及積水采用高壓風吹除。由專人檢查,并填寫檢查記錄,在縱連前復核。
4.1.2 曲線地段臨時側向擋塊設置臨時支撐
新設臨時端刺位于超高曲線上,縱連前應采取設置臨時側向擋塊的措施以防止底座板產生橫向位移,臨時側向擋塊采取角鋼制作,采用Ф20mm螺栓與橋梁側向擋塊預埋套筒連接。角鋼與底座板間空隙采用木楔限位,防止底座板縱林時位移。
曲線地段側向臨時支撐
4.1.3 混凝土強度及溫度測量
設計縱連時澆注段內混凝土最小抗壓強度不低于20Mpa,對混凝土澆筑段同條件養護試塊進行檢測,當混凝土最下抗壓強度大于20Mpa后進行縱連。
臨時端刺區與常規區的底座板溫度測量同時進行、分別記錄,測量時間盡可能與底座板連接時間靠近,以確保底座板連接溫度盡可能與測量時的溫度接近。
4.2 縱連施工
連接前,測定LP1~LP5長度,進行記錄。以便與下個常規區連接時使用。一般的長橋底座板分為兩種情況的連接,分別為:臨時端刺+常規區+臨時端刺為第一個施工縱連段落,既有臨時端刺+常規區+永久端刺為第二施工縱連段落。根據溫度的不同將張拉分為以下情況:
第二,當板溫為20℃≤T≤30℃時,鋼筋連接器螺母用手擰緊螺母即可,即張拉距離為0mm。用手擰緊螺母的順序不變,當每個鋼板連接器的連接螺母用手擰緊完成后, 再用卡口式扭力扳手將錨固螺母張拉至450N.m的狀態,以確保錨固螺母的應力要求。
③用手擰緊常規區內與臨時端刺接壤處(K0)的前2個鋼板連接器的張拉、鎖緊螺母,然后用卡口式扭力扳手將鎖緊螺母擰至450N.m。
④用手擰緊K0處鋼板連接器的張拉、鎖緊螺母,然后用卡口式扭力扳手依次將K0、J1、J2、J3鎖緊螺母擰至450N.m。
⑤用手擰緊常規區內剩余鋼板連接器的張拉、鎖緊螺母,然后用卡口式扭力扳手將鎖緊螺母擰至450N.m。
⑥后澆帶混凝土澆筑。
a底座板連接完成后立即進行本道工序施工,澆注范圍為K0、J1和常規區內所有BL1后澆帶,施工時底座板板溫應控制在20℃-30℃之間(在當前溫度條件下,一定要在底座板溫度超過30℃之前施工完畢),施工時應由兩端向中間對稱進行混凝土的澆注,但如果時間來不及,也可多分幾組同時進行。
b澆注BL2后澆帶混凝土
在完成K0、J1和常規區內所有BL1后澆帶混凝土的澆注后,底座板的板內溫度在20℃-30℃之間時,在24小時內完成常規區內所有BL2后澆帶混凝土的澆注。施工時應由兩端向中間對稱進行混凝土的澆注,但如果時間來不及,也可多分幾組同時進行。
c在底座板連接完成3~5天后,底座板的板內溫度在20℃-30℃之間時,在24小時內完成臨時端刺LP2范圍內與J2相鄰的的2個BL2(共計8個)后澆帶混凝土的澆注。澆注混凝土時要注意兩端對稱施工。
4.3 “固定端刺+常規區+臨時端刺”間底座板的連接
及后澆帶混凝土澆注
本工況的施工方法與“新設臨時端刺+常規區+新設臨時端刺”中單側的施工方法基本一致,區別是:
兩端刺及其間常規區不用對稱施工,可從臨時端刺向固定端刺施工。
在(第二常規區)底座板連接完成10天后,在24小時內完成臨時端刺中剩余的BL2后澆帶混凝土的澆注。
5 結束語
隨著高速鐵路技術的日趨成熟,大規模的高速鐵路建設隨之而來,本文淺析了橋上無砟軌道施工單元中的常規區、臨時端刺各部分組成及施工工藝,并在實際施工中予以了實踐,取得了較好的效果。