余偉
摘 要: 高速鐵路采用的無砟軌道CRTSII型底座板技術,是一項先進的高速鐵路建設技術。結合大張高速鐵路無砟軌道底座板施工,闡述了橋梁地段CRTSII型板式無砟軌道底座板連接技術,為今后無砟軌道底座板連接施工提供參考。
關鍵詞: 大張高鐵;無砟軌道;底座板;張拉連接
1 工程概況
新建大同至張家口高速鐵路山西段, 智家堡御河特大橋起止里程DK171+135.23至DK179+528.71,全橋長為8.39km。
2 施工技術準備
在長大橋無砟軌道施工中,如要等到全橋底座板施工完畢后,進行張拉連接,勢必影響后續軌道板鋪設施工,將底座板分為若干區段,在每個常規區兩端需設置兩段長度800m底座板,依靠這兩段底座板自重與梁間產生摩擦力代替永久端刺固定常規區的作用,且在后續施工中消除,故稱為臨時端刺。全橋共設置8個臨時端刺,臨時端刺分為5段,2個130m段(L4、L5),2個220m段(L1、L2),1個100段(L3),共設J1、J2、J3、J4,4個HJD1后澆帶。(如下圖)
底座板施工前,需對施工段落進行劃分。劃分原則:
(1)每施工單元劃分須大于1880m,一般控制在4~5km以內,最短常規區不少于10孔梁,左右線臨時端刺須錯開2孔梁及以上。
(2)連續梁及其前后各2孔簡支梁,不能位于臨時端刺區段內,且不能設置剪力齒槽后澆帶HJD2,自由澆筑段長度應小于80m。
(3)臨時端刺各分段長度,應滿足設計規定的限差要求,總長度控制在800m左右。
(4)常規區中部混凝土一次澆筑完成,剪力齒槽后澆帶HJD2應偏離混凝土澆筑段中心小于7.5m,鋼板后澆帶HJD1距梁縫大于5m。底座板可分為多個施工單元(1個施工單元包括常規區和兩個臨時端刺),可由一個單元向相鄰單元依次施工,也可分為多個施工工作面同時施工。
(5)后澆帶澆縫分為兩種,鋼板連接后澆帶HJD1寬50cm,分布在常規區及臨時端刺區J1、J2、J3、J4,常規區與臨時端刺交界處K0和K1。剪力齒槽后澆帶HJD2寬66cm,梁段剪力齒槽剪力連接分布在臨時端刺區,梁端剪力齒槽處。
劃分單元完成后,在橋梁顯著位置處進行標注,以方便后續作業張拉時識別。
3 底座板連接施工前的施工工序
(1)底座板鋼筋加工與安裝
(2)底座板模板安裝
(3)底座板混凝土澆筑
4 底座板連接施工技術
底座板張拉連接的本質是對底座板結構的鎖定。張拉前,先使用測溫儀連接預先在底座板中預埋的溫差電耦,進行板芯溫度測量。根據溫度高低范圍選擇張拉方法。
(1)底座板進行張拉連接時,張拉量按下式計算:
ΔLi=(Ts-Ti)At* Li。
式中:ΔLi——第i個連接器的張拉量;
Ti——張拉時混凝土的溫度;
At——混凝土線膨脹系數10-5;
Li——第i個連接器張拉時的作用長度,用卷尺測量;
Ts——底座板設計鎖定溫度,北線取值為200C。
(2)張拉操作中,使用張拉工具的幾種方式:
1)用扭矩扳手擰緊(450N.m);
2)計算好所得張拉量,用扭矩扳手擰緊;
3)用開口扳手擰緊;
4)直接用手擰緊。
(3)底座板張拉連接的前提:
1)基本張拉連接段落中所有混凝土澆筑段完成結束后;
2)軌道基準點放樣結束;
3)鑿毛并清理后澆帶;
4)張拉連接前,臨時端刺區域澆筑段落需進行長度和溫度的測量并記錄備用;
5)臨時端刺區域內要安裝臨時側向擋塊;
6)底座板張拉在施工單元內所有混凝土澆筑段完成;
7)清潔精軋螺紋鋼筋,錨固螺母涂上油脂,準備足夠的張拉工具,包括長套筒扳手和開口扳手。
(4)張拉注意事項
1)大于300C或小于00C不進行張拉連接;
2)測溫和張拉連接必須在24小時之內完成;
3)后澆帶澆筑須在24小時內完成;
4)根據埋設的溫差電耦測量底座板混凝土溫度,然后利用張拉程序計算張拉距離。
(5)底座板連接施工
1)200C ~300C的張拉順序及方法,首先從兩邊臨時端刺向常規區中間張拉,按照J4、J3、J2、J1、K0,緊接K0的12個HJD1的順序進行張拉,先用手擰緊鎖緊螺母,再用開口扳手對其加強,使鎖緊螺母緊貼鋼板。其次從常規區中間向兩邊臨時端刺張拉,用扳手擰緊與臨時端刺交界處的12個后澆帶連接器。再其次用扳手擰緊K0、J1、J2、J3的錨固螺母,采用扭矩套筒扳手緊固錨固螺母,扭矩為450N.m。然后澆筑常規區所有HJD1及K0、J1的混凝土。最后連接器擰緊1天后,澆筑其臨時端刺中部緊靠J2的2個固定連接處HJD2的混凝土。
2)00C ~200C的張拉順序及方法,首先從兩邊臨時端刺向常規區中間張拉,按照J4、J3、J2、J1、K0,緊接K0的12個HJD1的順序進行張拉,先用手擰緊錨固螺母,此時使鎖緊螺母保持松開狀態。其次從常規區中間向兩邊臨時端刺張拉,用扳手擰緊與臨時端刺交界處的12個后澆帶連接器,采用扭矩套筒扳手緊固錨固螺母,按照計算所得的張拉長度進行張拉。再其次用扳手擰緊K0、J1、J2、J3的錨固螺母,J3稍微擰緊,約為J2擰緊距離的三分之一。然后用手擰緊常規區HJD1,臨時端刺區K0、J1、J2的鎖緊螺母,并用開口扳手加強,使其緊貼鋼板。再澆筑常規區所有HJD1及K0、J1的混凝土。最后臨時端刺連接器擰緊3~5天后,澆筑其臨時端刺中部緊靠J2的2個固定連接處HJD2的混凝土。
3)前一個施工單元與下一個施工單元的連接,需注意以下內容:螺母擰緊的方法和原則與上述相同;待第三個臨時端刺施工完成后,從第二常規區中部對稱相背張拉;第2次張拉第二臨時端刺的J2時,要注意L2有效長度測量值的變化,HJD2至J2的距離;張拉結束后,48小時內澆筑臨時端刺中剩余的J2、J3、J4、K1和第二施工單元后澆帶中的HJD1混凝土;和第二施工單元連接器連接(200C ~300C為1天,00C ~200C為10天)后,澆筑第一施工單元的第二臨時端刺固定端后澆帶HJD2的混凝土。到此,第一施工單元后澆帶只剩下臨時端刺中的J2、J3、J4和大部分HJD2沒有澆筑。其他后澆帶已澆筑完成,只有和第二施工單元底座板連接后,才能澆筑第一施工單元剩下的后澆帶。其他施工單元底座板及后澆帶的施工工序依次類推。
4)永久端刺張拉順序及方法,首先從臨時端刺向常規區張拉,其次從常規區向臨時端刺張拉;而后用扳手擰緊K0的錨固螺母;再其次用扳手擰緊J1、J2、J3的錨固螺母;然后澆筑常規區所有HJD1及K0、J1的混凝土;最后澆筑緊接J2的2個剪力齒槽后澆帶HJD2混凝土,至此張拉作業完畢。
5 結語
在底座板連接施工過程中,結合現場合理的施工方法,嚴密的現場組織,精心籌劃施工過程中的細節問題,提高了施工效率,滿足高速鐵路的運營速度要求,在以后同類工程中提供了借鑒。
參考文獻
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