孫中河
【摘 要】CRTSⅢ型板式無砟軌道結構是具有自主知識產權的新型軌道結構,具有穩定性高、剛度均勻性、結構耐久性好等特點,當前正在全面推廣應用。通過昌贛客專的工程實例,闡述了CRTSⅢ型板式無砟軌道底座精確控制施工技術,有效解決了底座施工質量控制難度大的問題,供類似工程參考借鑒。
【關鍵詞】CRTSⅢ型板式無砟軌道;底座;精確控制;施工技術
1 概述
從鄭徐高鐵試驗到昌贛客專運用,具有自主知識產權的CRTSⅢ型板式無砟軌道已成為體現我國高鐵施工技術水平,彰顯國家實力的名片。CRTSⅢ型板式無砟軌道結構主要由鋼軌、扣件、預制軌道板、配筋的自密實混凝土調整層、限位凹槽、中間隔離層和鋼筋混凝土底座等部分組成。軌道板的施工質量決定了敷設線路的平順性,底座作為支撐結構尤為重要。
經施工調研發現,當前底座施工多采用“高模低收”的施工方法,成型底座普遍存在表面平整度差、平順性差、限位凹槽四角易開裂等質量通病,無砟軌道實體施工質量不易控制,甚至影響后期鐵路運營安全。由于底座配套工裝不佳,致成型底座板厚度超限,造成后期打磨處理工作量大;相反底座板厚度不足,需采用自密實混凝土補充,造成自密實混凝土消耗大。因此,應對工裝進行優化,采取有效措施,精確控制底座高程,有利于經濟、環保。
為解決底座施工中存在的質量通病,中鐵四局集團機電設備安裝有限公司在昌贛客專CGZQ-2標正線33.58km無砟軌道施工過程中,通過積極開展工裝工藝優化創新,有效解決了以上質量通病,為我國CRTSⅢ型板式無砟軌道底座施工提供借鑒。
2 底座精確控制施工方法
2.1 施工工藝
2.2 施工準備
⑴作業人員進場技術培訓,重點培訓底座施工關鍵技術控制要點,培訓合格后,方可上
崗作業。
⑵施工過程中涉及的各種外部技術數據收集完成,所需各類材料已到位并按要求存放。
⑶通過沉降觀測及CPⅢ評估,梁面經驗收合格,梁面附屬工程不影響底座施工后,開
始進行底座施工。
2.3 測量放樣
根據線路平、縱斷面資料,確定底座高程。注意消除因線路縱坡及平面曲線引起的誤差,必要時對軌道板板縫寬度進行調整。底座施工前,根據布板軟件成果,在底座基面上分別放樣底座邊線、伸縮縫位置和凹槽中心線位置(彈出凹槽底部邊線),以便作業。底座尺寸一般分三種,5650mm*2900mm、4950mm*2900mm、4886mm*2900mm。
2.4 基面處理及驗收
由監理工程師組織完成基面驗收工作。橋梁基面應按設計要求進行鑿毛處理,鑿毛采用RWZJ11型 電動鑿毛機,鑿毛紋路應均勻、清晰、整齊,露出新鮮石子面,鑿毛范圍不小于75%,鑿毛后及時清理基面的浮渣、碎片、塵土等,并提前進行預濕,保濕2小時以上且無多余積水。
2.5梁面植筋與套筒連接
按照設計要求對梁面套筒缺失或不足處補植鋼筋筋。在植筋前,應進行探測確定植筋范圍無橋梁鋼筋,然后在垂直于線路方向,在預埋連接套筒周圍距離連接套筒中心≥35mm的位置鉆直徑為20mm、深度為200mm的孔,經清孔、除塵后注入植筋膠,以連續旋轉的方式植入一根直徑16mm、長448mm的HRB400熱軋帶肋鋼筋,鋼筋植入深度200mm。植筋抗拔力不應小于65kN。
2.6 鋼筋安裝
底座上下層鋼筋網片采用工廠化定制加工,其他鋼筋(如架立筋、連接筋等)由鋼筋加工場集中加工。保護層按設計要求設置,橫豎成線。在凹槽四角位置增設高強防裂鋼絲網,防裂網分兩部分,上層緊貼四角防裂鋼筋設置,下層彎折90°緊貼凹槽四角設置,單片長度不小于50cm。曲線超高地段,架立筋高度在緩和曲線區段按線性變化進行過渡,安裝時注意其內外側高差及其沿線路縱向的漸變。
2.7 模板安裝
通過設計CRTSⅢ型板式無砟軌道底座施工成套模板,能精確控制底座量測排水坡坡度和頂面平整度。成套模板由專用坡度調節板(含支座)、伸縮縫鋼模、凹槽模板模板及支架、端模、側模等組成。
2.7.1側模安裝
根據測量放線位置,對側向模板進行定位,復核準確后用螺栓連接固定。橫向伸縮縫按放樣尺寸嚴格控制,各連接處采用螺栓緊固,確保模板安裝平順、牢固,接縫嚴密。為方便軌道板的扣壓,在底座施工時壓緊裝置對應底座板位置,以PVC管預留φ25mm軌道板壓緊用錨固孔,錨固孔在底座靠下位置,高度不大于保護層厚度,深度以30cm為宜;為保證壓緊時連接鋼筋不滑動,預留孔設置一定向下的角度。
底座側模板為獨立單元設計,設計標準節段和調整節段,進行多種型號軌道板的組合拼裝,同時在側模預留套管,解決后續壓緊裝置預留定位不準確的問題;利用梁面泄水孔固定內支撐體系,外支撐桿支在防護墻,提高側模及其支撐體系剛度,同時避免傳統施工中采用的梁面打孔支撐加固方式,減少對梁面的破壞。
2.7.2伸縮縫安裝
側模安裝完成后,上部采用G型卡與鋁合金方鋼將5mm厚鋼板與2cm厚泡沫板緊密固定,泡沫板底部適量采用綁扎于下層鋼筋網片的鋼筋緊貼固定,確保混凝土澆筑時泡沫板不上浮。見圖4。
2.7.3坡度調節板安裝
設計底座側模與側邊坡度調 節一體化裝置,控制調節螺栓高度精確控制坡度調節板高程,確保底座側邊散水坡度、線型、標高、平面位置及平整度,減少自密實混凝土消耗。每單元底座含4塊專用坡度調節板、6個調節支座。采用調節螺桿將坡度調節板精確調整至設計高程位置,調節完成后采用木楔將坡度調節板與調節支座壓緊固定。
2.7.4限位凹槽模板安裝
限位凹槽模板采用定尺鋼模板,凹槽模板和支架組裝完成后,根據放樣位置線將限位凹槽調節至設計位置,利用支架上的調節螺栓精確調節至設計高程。為減少限位凹槽四邊缺棱掉角問題,將凹槽模板拼縫打磨圓順;將半封閉式凹槽模板改為帶排氣孔的封閉式模板,拆模后及時收面消除氣泡,確保凹槽底部平整度滿足設計要求。見圖6。
底座限位凹槽四角在設計的基礎上增設四道防裂高強鋼絲網,防裂網分兩部分,上層緊貼四角防裂鋼筋設置,下層彎折90°緊貼凹槽四角設置,單片長度不宜小于50cm。同時做好日常的養護措施,解決凹槽四角易開裂的問題。
2.8 混凝土澆筑及養護
橋梁底座為分塊結構,澆筑混凝土時采取一端向另一端推進,一次成型。混凝土的入模溫度應控制在5℃~30℃,混凝土的坍落度及含氣量應控制在設計(坍落度180±20mm;含氣量2~4%)范圍內。混凝土澆筑時,先用人工大致攤平,然后用φ50mm插入式振搗器振搗。底座混凝土在拌和站內集中生產,采用混凝土罐車運輸至施工地點。澆筑過程中,采用鋁合金刮杠,兩頭緊貼坡度調節板及時完成收面,確保底座頂面平整度滿足設計要求。混凝土初凝前及時拆除專用坡度調節板及限位凹槽模板,采用25cm定尺抹子進行收面,消除氣泡。伸縮縫處應在初凝前及時抽出鋼板,并采用φ30型插入式振搗棒振搗密實。混凝土澆筑完成后及時覆蓋灑水養生,成型底座驗收合格后采用“L”型塑料條保護,確保邊角不受損。
3 質量控制要點
通過昌贛客專CRTSⅢ型板式無砟軌道工程的實踐與總結,其施工過程中的質量控制要點總結如下:
⑴線路上軌道板的位置和數量是固定的,軌道板板縫的標準長度為70mm。但在特殊情況下,橋梁曲線段需要結合實際情況對軌道板板縫予以調整,底座長度及鋼筋長度也應作出相應調整。
⑵應嚴格控制底座表面高程施工誤差,確保后續自密實混凝土填充層的厚度。
⑶底座模板和支撐桿件的材質及支撐方法應滿足施工工藝要求。模板安裝必須穩定牢固,接縫嚴密,不得漏漿。模板必須打磨干凈并涂刷隔離劑。用指壓法確定伸縮縫端模和凹槽模板的最佳拆模時間,確保混凝土表面及棱角不受損傷。
⑷成型底座混凝土結構應密實、表面平整,無露筋、蜂窩、孔洞、疏松、裂紋、麻面和缺棱掉角等外觀缺陷,外觀尺寸符合設計要求。
4 結語
結合鄭徐高鐵、京沈客專CRTSⅢ型板式無砟軌道施工經驗,在設計“高模低收”底座模板理念基礎上,創新引入坡度調節板設計,操作簡單、大幅提高工效,成功應用于新建南昌至贛州鐵路客運專線CGZQ-2標段無砟軌道施工,有效解決了底座限位凹槽拆模后易出現缺棱掉角及開裂,排水坡及頂面高程控制不準確,外形尺寸合格率低、整體線型差等問題,成型底座線型平順、美觀,一次驗收合格率達100%,,實現降本增效目標的同時,縮短工期、質量得以保證,為我國CRTSⅢ型板式無砟軌道底座施工提供借鑒。
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(作者單位:中鐵四局集團機電設備安裝有限公司)