李立娜
【摘 要】结合武广客运专线武汉综合试验段CRTS Ⅰ型板式无砟轨道施工工艺试验研究,系统总结了CRTS Ⅰ型板式无砟轨道施工工艺,主要包括施工前准备、混凝土底座及凸形挡台施工、基准器测设安装、轨道板的运输、装卸及临时存放、轨道板初铺定位、轨道板精调、乳化沥青砂浆的制备和灌注、凸形挡台树脂灌注等施工中的设备、施工方法和验收标准.施工实践证明,高质量地完成CA砂浆调整层的施工才能保证轨道的整体性、稳定性和耐久性. 【期刊名称】《铁道建筑》 【年(卷),期】2012(000)008 【总页数】3页(P110-112)
【关键词】客运专线;CRTS Ⅰ型板式无砟轨道;施工工艺 【作 者】李立娜
【作者单位】西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,四川成都610031
【正文语种】中 文 【中图分类】U213.2+44
无砟轨道是以水泥混凝土或沥青混凝土等取代散粒体道砟道床的轨道结构形式,具有刚度均匀、结构耐久性强、维修工作量显著减少和技术相对成熟的优点,在客运
专线和高速铁路上被广泛应用。本文以武广客运专线为依托,对CRTSⅠ型无砟轨道的施工进行了研究总结。 1 CRTSⅠ型板式无砟轨道施工工艺
CRTSⅠ型板式无砟轨道结构的施工流程如下:施工前准备→混凝土底座及凸形挡台施工→基准器的测设与安装→轨道板运输、装卸及存放→轨道板初铺定位→轨道板精调→CA砂浆的制备与灌注→凸形挡台树脂灌注。 1.1 施工前准备
底座施工前应清理下部基础表面,并按设计要求对基础面进行处理。路基上混凝土底座直接构筑在路基基床表面,基床表面应清洁无杂物。桥梁在桥梁厂预制时轨道中心线2.6 m范围应进行拉毛处理,梁体预埋套筒植筋与底座钢筋连接。预埋套筒及钢筋材质、位置应符合设计要求。在Ⅲ、Ⅸ级围岩有仰拱的隧道内底座宽度范围内的仰拱回填层表面应进行拉毛或凿毛处理。在Ⅰ、Ⅱ级围岩无仰拱的隧道内底座与隧道钢筋混凝土底板合并设置,并连续铺设施工。 1.2 混凝土底座及凸形挡台施工 1.2.1 底座钢筋网的绑扎及就位
钢筋应在加工场集中加工,底座钢筋网根据现场情况可采用现场绑扎成型,也可采用在加工场分段绑扎钢筋网片,运输到工地现场组装联接成整体的方案。现场绑扎钢筋时应先铺设底座纵向钢筋再铺设横向钢筋,钢筋网片绑扎宜采用专用编制架或胎具进行绑扎,保证钢筋安装精度。底座和凸形挡台钢筋应连成一体,并分别按照设计要求进行绝缘处理,及时进行绝缘检测,钢筋绑扎就位后,严禁踩踏。 1.2.2 底座混凝土边模精确定位
底座混凝土模板放样模板安装应稳固牢靠,模板和支撑有足够的强度、刚度和稳定性。模板内侧面应平整,接缝严密。利用全站仪和水准仪根据CPⅢ控制点进行底座混凝土钢模板的立模放样。曲线地段放样时,应注意超高旋转造成的轨道中心线
平面位移及外侧模板的超高设置。模板安装时,应按设计要求埋设好过轨管线等预埋件,预埋件位置、尺寸应符合设计要求。模板与混凝土接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。模板安装必须稳固牢靠,接缝应严密不漏浆。按设计要求设置伸缩缝。 1.2.3 混凝土浇筑与养护
底座混凝土浇筑前再次检查确认模板、钢筋状态,彻底清理模板范围内的杂物,符合要求后方可进行混凝土施工。混凝土入模前应对基床面喷水湿润。底座混凝土均应一次连续浇筑完成,不得中断。混凝土宜采用插入式捣固棒振捣,应注意避免漏捣、过振,振捣过程中应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,防止漏浆。混凝土浇筑完成后,应仔细将混凝土暴露面压实抹平,抹面时严禁洒水,混凝土终凝前按设计要求对表面进行拉毛。底座混凝土浇筑后,应采用专用的检测工具对底座混凝土进行平整度及高程检测。
混凝土浇筑后,应避免与流动水相接触,并在12 h内覆盖和洒水养护,应保持混凝土处于润湿状态;当环境温度低于5℃时,禁止洒水养护,可在混凝土表面喷涂养护液养护,并采取适当保温措施。洒水养护期一般不少于7 d,掺用缓凝剂等的混凝土养护期按规定适当延长。侧模应在混凝土强度达到2.5mPa以上、其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆模。在混凝土未达到设计强度80%之前,严禁各种车辆在底座上通行。 1.2.4 凸形挡台施工
底座混凝土拆模24 h后,方可施工凸形挡台。施工前应对底座表面凸台范围内混凝土进行凿毛处理。用合理的方法计算出每个凸台的中心位置的坐标,中心点放样平面偏差不应大于±5mm。
对凸台与底座的连接钢筋进行修正,绑扎凸台钢筋,底座和凸形挡台钢筋应连成一体。基准器预埋凹槽应在凸形挡台模板上设置,其大小应按照基准器尺寸进行设定,保证纵横向位置偏差不大于15mm,预留高度应略小于基准器,基准器安装后顶
部应高出凸形挡台1~2 mm。 1.3 轨道板铺设与精调 1.3.1 基准器的测设与安装
按照CRTSⅠ型板铺设和精度调整的需要安装基准器,在凸形挡台上沿线路方向纵向分中、垂直线路方向横向分中后,将基准器中心对准线路纵横中心线安装基准器,基准点高度与凸台面持平,钻孔后螺杆铆钉锚固。使用全站仪通过3~4对CPⅢ控制点进行自由设站,每隔5m测设基准器的位置,直线地段用穿线法进行复核,曲线地段采用偏角法进行复核;采用20m的弦线测量间隔每5m处基准器的正矢。改变全站仪的位置时,要再次后视上一测站设站所用的4个CPⅢ控制点,并复测上次测量的2个凸台上的基准器。
基准器测量完毕后,采用高标号砂浆将已经设定好的基准器封固,仅留出标志顶端,施工时注意避免砂浆堵塞基准器顶部的小孔。填写基准器标签,粘贴在挡砟墙或凸形挡台上,以便后续轨道板和钢轨状态调整作业。 1.3.2 轨道板的运输、装卸及临时存放
轨道板可采用铁路和公路运输。对于公路运输,施工前应对行驶路线进行调查,确保最不利的限界可以满足运输需要,并尽量选择较平顺的道路。轨道板按产品装车图纸装车。装车前,应在车辆底板上画出纵横中心线,对称装载,每层之间采用垫木在起吊螺母处支垫,垫木尺寸为80mm×80mm×2 400mm,装载高度不得超过4层。
轨道板装卸时应利用轨道板上的起吊装置水平吊起,使四角的起吊螺母均匀受力。混凝土轨道板装卸和运输过程中严禁碰、撞、摔。吊运和装车的起重量不得超过起重设备的最大起重量,混凝土轨道板吊运时产品不得多于1块。
现场轨道板可采用平放的方式临时存放,基础需坚固,不得产生不均匀沉降,存放层数不超过4层,且平放时间不得超过7 d,若超过7 d则应采用垂直立放的方式。
轨道板应分类存放,方便装车。 1.3.3 轨道板初铺定位
轨道板铺设前应将底座表面清理干净,保证无残渣、积水等。用跨双线龙门吊将轨道板起吊并移至铺板位置后,施工人员扶稳轨道板缓慢将轨道板落在预先放置的支撑垫木上,落板时应防止轨道板撞击凸形挡台。然后,用专用工具在轨道板落下时辅助调整轨道板位置,使轨道板纵向中心线与轨道板两端基准器连线大致重合,并使轨道板距两端凸形挡台的距离大致相等。 1.3.4 轨道板精调
轨道板大致就位后,取下轨道板起吊吊耳,在起吊螺栓预埋孔处安装轨道板支撑螺栓及顶托。在轨道板支撑螺杆及顶托安装时应注意在轨道板与顶托之间加垫橡胶板,同时拧紧起吊螺栓孔内的螺栓。在支撑螺杆下加垫钢板(100mm×50mm×5mm),旋转螺杆将轨道板缓缓抬起,抽出支撑垫木,清理轨道板底。
根据轨道板两端基准器空间位置和轨道线型资料,计算三角规调板所需参数,并设置三角规的参数。将设置好的2把三角规的前支腿分别放在与其相对应的基准器上,左右2支腿对准轨道板轨面中心线,将弦线穿过这2把三角规前支腿上的挂环并拉紧。
移动调板门架至轨道板起吊螺栓孔附近,放下吊勾,勾住轨道板底,注意避开竖向支撑螺栓的顶托。同时摇动4个手动葫芦将轨道板提至低于凸形挡台高1 m左右,并与底座表面平行,拧紧竖向支撑螺杆。然后再调节三向调板装置的横向调节器,使轨道板的中线与两端基准器连线重合,使两端三角规的水准气泡居中,使板端距凸形挡台的距离与设计相符,拧紧支撑螺栓。如果降低轨道板标高则还需调节竖向支撑螺杆。轨道板高微调采用竖向支撑螺杆调节。按上述步骤反复调整,直到轨道板位置满足精度要求。轨道板的状态精确对位后,用木楔楔入轨道板与凸形挡台的缝隙中,使轨道板平面位置固定,并将支撑螺栓支承在底座混凝土上,取出板下垫
木。
1.4 CA砂浆的制备与灌注 1.4.1 CA砂浆的制备
无砟轨道施工前,应建立具有相应资质的实验室,在实验室根据水泥乳化沥青砂浆原材料特性、气候条件、施工组织及工艺要求等影响因素,反复进行配合比试验,直至砂浆性能指标满足技术条件要求,确定砂浆基本配合比。在进行水泥乳化沥青砂浆灌注前,还应在基本配合比的基础上,根据砂浆拌制设备性能、现场施工气温条件、原材料含水率等指标,进行配合比放大试验,对基本配合比进行修正,确定施工配合比。
水泥乳化沥青砂浆的拌制是在自动化程度较高的砂浆搅拌车上进行的。搅拌前确定砂浆施工配合比和搅拌参数,在砂浆车中输入配合比和搅拌参数即可进行搅拌。具体工艺流程为:材料温度和设备状态检查→向搅拌车内加料→输入配合比→配料→搅拌→检测→放进成品斗→放进转运斗准备运输。 1.4.2 砂浆灌注袋铺设
CA砂浆灌注前复测轨道板状态,不合格时要重新调整轨道板,直到符合要求。人工清除底座表面施工杂物、并用高压风枪清扫。铺设灌注袋前,应按照CRSTⅠ型板式无砟轨道结构设计文件和乳化沥青砂浆灌注厚度等要求,选择对应尺寸的灌注袋。首先将水泥乳化沥青砂浆灌注袋折叠好后铺设在底座上,灌注袋铺设时灌注口朝轨道外侧,曲线地段灌注口均朝曲线内侧。然后拉伸灌注袋使其平展无褶皱,外侧缝合线与轨道板边缘对齐。最后采用木楔将灌注袋的四个角固定在轨道板下方。 1.4.3 CA砂浆的灌注
灌注前,再次确认轨道板状态是否符合要求,检查灌注袋的位置,并在轨道板表面铺设塑料薄膜,防止轨道板受到污染。每块轨道板下面的砂浆应一次灌注完成,曲线地段,砂浆由低向高的方向进行灌注。采用灌注漏斗与搅拌机连接,将搅拌好的
水泥沥青砂浆经过灌注软管等流进灌注漏斗内,采用带阀门的软管将灌注漏斗与灌注袋连接,打开阀门,使水泥沥青砂浆流入灌注袋内。砂浆宜匀速、连续注入,防止产生气泡,当板边砂浆灌注厚度达到施工控制值、且完全覆盖轨道板底面后,结束灌注。灌注完成后,绑扎砂浆袋口,并将袋口抬高,保持袋中压力。
灌注过程中,严禁踩踏轨道板,并由专人在轨道板四角进行监控,防止轨道板受力偏斜,并监测轨道板顶面标高。施工环境温度应在5℃ ~35℃范围之内。当天最低气温低于-5℃时,全天不得进行砂浆灌注。灌注结束24 h,并且砂浆层强度达到0.1 MPa以上,此时拆除轨道板支撑螺栓,切除灌注口,并进行必要的遮盖防护。砂浆灌注完成后7 d以上或抗压强度达到0.7 MPa以上后,轨道板上方可承重。
1.5 凸形挡台树脂灌注 1.5.1 灌注袋安装
将泡沫聚乙烯塞入灌注袋底部衬孔,将灌注袋塞入凸形挡台填充部位,并将灌注袋底部的泡沫压实。在轨道板半圆形缺口的侧面和凸形挡台侧面涂刷粘合剂。用手拉紧灌注袋两边的侧面,使其完全展开铺平至结合部位,将袋子的两侧面分别与轨道板和凸形挡台的混凝土粘贴、压实,避免灌注袋出现褶皱。 1.5.2 树脂配制
利用开罐器将A组分的桶盖去掉,上下左右充分搅拌,将桶底的沉淀物全部搅起,尤其注意桶底边角的沉淀。将A组分和 B组分按照配合比要求倒入搅拌桶内,上下左右充分搅拌,搅拌好的混合液,分装到灌注容器内,由灌注容器进行灌注施工。 1.5.3 树脂灌注
采用人工或平板车的形式,将灌注容器移至灌注地点,向灌注袋内灌注树脂。灌注完毕后,使用细木棒等工具深入到树脂内部,贴近轨道板或凸形挡台侧面刮贴几下,防止灌注袋产生褶皱扭曲及空气滞留现象。灌注树脂到轨道板倒角下端位置,停止
灌注。 2 结语
由于CRTSⅠ型板式无砟轨道设有提高轨道弹性的水泥沥青砂浆垫层,但是板式轨道结构中CA砂浆调整层的施工质量直接影响轨道的耐久性,因此要高质量地完成CA砂浆调整层的施工才能保证轨道的整体性、稳定性和耐久性。 参考文献
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