CRTSIII型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土灌注關(guān)鍵工裝及工藝探討

段浩

摘要：高速鐵路CRTSIII型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)是一種新型的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)。自密實(shí)混凝土作為填充層在整個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中起著承上啟下的重要作用，自密實(shí)混凝土灌注工藝直接決定施工質(zhì)量及效率，根據(jù)鄭徐線(xiàn)下試驗(yàn)及線(xiàn)上施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)灌注工裝及工藝進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土;灌注;工裝工藝;探討

Abstract： CRTSIII slab ballastless track structure for high-speed railway is a new type of ballastless track structure. Self-compacting concrete as a filling layer plays an important role in the whole structure. The self-compacting concrete pouring process directly determines the construction quality and efficiency. According to the Zhengxu Passenger Dedicated Line offline test and online construction experience， the pouring tooling and process are discussed.

Key words： self-compacting concrete;pouring;tooling process;discussion

0? 引言

自密實(shí)混凝土填充層施工是CRTSIII型板式無(wú)砟軌道施工中的重要環(huán)節(jié)，是整個(gè)無(wú)砟軌道的“頂梁柱”。《高速鐵路CRTSIII型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》（TJ/GW112-2013）規(guī)定“自密實(shí)混凝土從攪拌開(kāi)始到灌注結(jié)束的時(shí)間不宜超過(guò)120min”，所以在“苛刻”的時(shí)間要求下，嚴(yán)密合理的施工組織、先進(jìn)并適用于現(xiàn)場(chǎng)的自密實(shí)混凝土灌注工藝在整個(gè)施工過(guò)程中至關(guān)重要。

1? CRTSIII型板式無(wú)砟軌道

1.1 CRTSIII型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)形式

軌道板采用預(yù)制單元分塊結(jié)構(gòu)，通過(guò)底座板設(shè)置凹槽限位，充填自密實(shí)混凝土與軌道板形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，從下至上分別為：底座板、彈性緩沖層、隔離層土工布、自密實(shí)混凝土、混凝土軌道板、扣件、鋼軌，橋梁地段軌道總高度738mm。（圖1）

1.2 CRTSIII型板式無(wú)砟軌道施工流程

底座板施工—軌道板上橋粗鋪—軌道板精調(diào)—封邊模板安裝—壓緊、防側(cè)移裝置安裝—混凝土灌注—拆模養(yǎng)護(hù)。

2? CRTSIII型板式無(wú)砟軌道自密實(shí)混凝土灌注工藝

2.1 灌注工裝的研究

2.1.1 跨軌道板直接灌注工裝

跨軌道板直接灌注是將安放大料斗的平臺(tái)支架跨軌道板放置，有大料斗向小料斗直接放料，根據(jù)大量的線(xiàn)下灌注試驗(yàn)表明采用跨板直接灌注，自密實(shí)混凝土在灌注過(guò)程中會(huì)因卷入部分氣體使灌注的自密實(shí)混凝土表面產(chǎn)生大量的氣泡。

2.1.2 線(xiàn)間平臺(tái)兩側(cè)滑槽灌注工裝

線(xiàn)間平臺(tái)兩側(cè)灌注工裝是在兩側(cè)軌道板中間安放可以移動(dòng)的安放大料斗的平臺(tái)，在兩側(cè)采用滑槽可以分別向左右兩側(cè)的小料斗供給混凝土。左右軌道中間平臺(tái)支架平臺(tái)高度距地面總高2.08m，距離圓錐料斗頂高度70cm，滑槽總長(zhǎng)2.25m，能滿(mǎn)足混凝土順利流至小料斗。此灌注灌注工裝既可以通過(guò)長(zhǎng)距離（2.25m）的流動(dòng)防止氣體的卷入，也可以解決中間跨版灌注防護(hù)墻與底座間距太小而無(wú)法行走鋪板龍門(mén)吊的問(wèn)題（鋪板龍門(mén)吊兩輪行走在防護(hù)墻與底座板之間，防護(hù)墻與底座板間距0.7m）。（表1）

2.1.3 曲線(xiàn)板側(cè)面灌注工裝

經(jīng)多次灌板實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，曲線(xiàn)板在側(cè)向灌注由于混凝土流動(dòng)距離較長(zhǎng)，灌注速度慢，且在遠(yuǎn)端會(huì)形成放射狀的氣泡，曲線(xiàn)方向不一致時(shí)灌注工裝難以改進(jìn)，拆模后在灌注口側(cè)模形成插板印記，影響外觀。曲線(xiàn)板最終采用中間灌注，發(fā)現(xiàn)無(wú)論灌注時(shí)間還是表面氣泡分布，灌注效果較好，確定對(duì)于直線(xiàn)板及曲線(xiàn)板均采用中間灌注法。

2.2 扣壓及模板工裝

2.2.1 壓緊裝置及防側(cè)移裝置

為防止軌道板上浮，設(shè)置門(mén)鋼型扣壓裝置，每塊板設(shè)5道。門(mén)型鋼架用[14槽鋼加隔板背楞制作。門(mén)架上橫梁端伸出至底座板邊緣寬度，通過(guò)Φ16單方向拉桿一邊與底座板打入的錨固鋼筋固定一邊扣壓在門(mén)架上，扭力控制為30N·m較為合適。

2.2.2 封邊模板工裝

自密實(shí)混凝土封邊模板采用廠(chǎng)家定制，采用0.6cm厚鋼板加薄背楞。模板高度14cm。模板有足夠的剛度和穩(wěn)定性，分塊拼裝，構(gòu)造簡(jiǎn)單。模板4角在最靠近四角圓角處設(shè)排氣孔，方管出漿，基本達(dá)到距離灌注孔最遠(yuǎn)端，可觀察到混凝土的四角充盈程度。封邊側(cè)模固定利用防止上浮的壓緊門(mén)架及可調(diào)螺絲桿實(shí)現(xiàn)，在每道扣壓門(mén)架豎向型鋼上設(shè)置2根可調(diào)螺絲桿，通過(guò)可調(diào)絲桿將封邊側(cè)模頂在軌道板上。

封邊模板按要求擰緊所有壓杠上所有的螺絲，保證和封邊模板受力。模板布粘貼要和模板嚴(yán)密無(wú)鼓包（特別注意四角圓弧處），保證安裝好的兩塊模板間的模板布接觸緊密無(wú)搭接和豎縫，立模前的土工布整潔無(wú)水泥渣，用手指甲刮不掉渣為止，達(dá)不到要求的更換新的土工布。從模板的配備現(xiàn)場(chǎng)有四角圓弧排漿及四角側(cè)面排漿，灌注自密實(shí)混凝土采用中間灌注法，四角圓弧是距離軌道板中間灌注孔最遠(yuǎn)的，這就能把板腔的空氣從中間更有利的排出，從而達(dá)到填充層四角充盈的效果。

2.2.3 防側(cè)移工裝

由于受重力的影響曲線(xiàn)段軌道板灌注時(shí)軌道板會(huì)產(chǎn)生一定的位移量，為消除側(cè)向位移采用了門(mén)型鋼架固定軌道板方式，采用[14槽鋼門(mén)型鋼架兩側(cè)用可自由活動(dòng)的螺絲把門(mén)型鋼架固定在底座板上，在通過(guò)門(mén)型鋼架的螺栓兩邊卡住軌道板，使軌道板、鋼型門(mén)架、底座板成為一個(gè)完整的體系，從而控制了軌道板的位移量。

2.3 灌注工藝的研究

2.3.1 軌道板腔濕潤(rùn)工藝

板腔潤(rùn)濕及土工布：板腔及隔離層土工布潤(rùn)濕程度在整個(gè)自密實(shí)混凝土灌注中影響最為嚴(yán)重：離縫、貫穿氣孔、表面水紋都與板腔的潤(rùn)濕程度有關(guān)。

根據(jù)表2中數(shù)據(jù)和橋上灌注總結(jié)得出：板腔潤(rùn)濕要分兩次，采用噴霧器在封邊模板安裝前每個(gè)部位潤(rùn)濕5～10s，每塊板大約半桶水，安裝完畢封邊模板封堵觀察孔和灌注孔。在灌注開(kāi)始前1個(gè)小時(shí)左右在用噴霧器從三個(gè)灌漿孔里噴霧3～4s即可，3～4小時(shí)沒(méi)有灌注需重新潤(rùn)濕，板腔濕度達(dá)到85～95%效果最佳。

2.3.2 拆模與養(yǎng)護(hù)工藝

為了更好的控制自密實(shí)灌注質(zhì)量，準(zhǔn)確控制模板及精調(diào)抓的時(shí)機(jī)，分別進(jìn)行24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)拆模試驗(yàn)，并對(duì)拆模板提前濕潤(rùn)和不濕潤(rùn)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)外界溫度在5度以上，24小時(shí)左右拆除效果比較好（模板布不粘混凝土，混凝土表面光滑），提前板腔潤(rùn)濕對(duì)拆模效果影響不大（濕潤(rùn)后模板容易和模板脫落，影響下次利用）。

自密實(shí)混凝土采用注水養(yǎng)護(hù)。分別在每一跨填充層，采用一面拋開(kāi)的方鋼中件填塞吸水海棉連同有泄水孔的軟水管一同固定在自密實(shí)填充層上，水泵蓄水，能保證局部的填充層在高溫情況下的養(yǎng)護(hù)效果。

3? 結(jié)束語(yǔ)

CRTSIII型板式無(wú)砟軌道技術(shù)在國(guó)內(nèi)還未全面的應(yīng)用，不久的將來(lái)自密實(shí)混凝土的工裝及灌注工藝勢(shì)必會(huì)越來(lái)越成熟。依托鄭徐客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)線(xiàn)下試驗(yàn)及線(xiàn)上施工無(wú)砟軌道施工，自密實(shí)混凝土灌注關(guān)鍵工裝及工藝可以供同類(lèi)工程參考。

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