京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板施工技术

2014-08-02 03:57
山西建筑 2014年3期
关键词:栏杆预埋屏障

王 延 林

(中铁十六局集团第三工程有限公司,浙江 湖州 313000)

京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板施工技术

王 延 林

(中铁十六局集团第三工程有限公司,浙江 湖州 313000)

以京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板施工为例,介绍了桥上遮板的作用,论述了桥上遮板的组合方式及布置方法,从遮板的安装、浇筑、养护、存放、运输等方面对遮板的施工工艺作了阐释,以确保遮板施工质量。

桥上遮板,无砟轨道,组成形式

1 概述

我国一次性建成线路最长的京沪高铁,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路,正线全长约1 318 km,桥梁长度约1 140 km,占正线长度86.5%,桥上遮板是CRTSⅡ型无砟轨道桥梁工程桥面系重要的结构部分。通过京沪高铁CRTSⅡ型无砟轨道桥上遮板施工,进行施工工艺研究试验、优化施工工艺和工序,为客专、高铁CRTSⅡ型无砟轨道桥上遮板施工标准化作业,制定科学合理的工艺、工序标准。

2 桥上遮板的作用

CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板预制时预埋M16,M24型螺栓,用以安装桥上栏杆、声风屏障设施。遮板在箱梁两侧冀板边缘挂靠安装调整好,将遮板背面预埋的外露钢筋与箱梁两侧冀板边缘的竖墙预埋钢筋进行安装绑扎,立模浇筑钢筋混凝土与桥梁连成整体而形成遮板竖墙。按区段设计遮板竖墙可安装栏杆、声风屏障设施。遮板在简支箱梁和连续梁箱梁两侧冀板边缘,其作用是装饰客专、高铁桥梁工程外观,遮板竖墙施工完成后,桥梁工程给人以美感的外观景观,遮板的施工质量直接影响高速列车行车的安全性和桥梁工程外观质量。京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板型号尺寸、用途见表1。

表1 京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板型号尺寸、用途 cm

3 桥上遮板的组成形式

CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板按组织形式可分为三种桥上遮板竖墙组成形式:

1)钢筋混凝土栏杆、声风屏障无接触网支柱、下拉锚线基础遮板竖墙形式;

2)钢筋混凝土栏杆、声风屏障有接触网支柱、下拉锚线基础遮板竖墙形式;

3)钢筋混凝土栏杆、声风屏障有接触网支柱、无下拉锚线基础遮板竖墙形式。

4 桥上遮板排列组合布置方法

根椐桥梁跨度和遮板竖墙区段设计结构形式,将各种功能型号的遮板按桥跨长度排列组合。遮板组合排列长度与桥跨长度相符合,遮板在梁端处与箱梁平齐,遮板竖墙在梁端缝隙与梁缝一致。排列组合布置在梁端的遮板应是用于梁端的异型板,梁缝处相邻的两块遮板端部应有栏杆和声风屏障立柱的连接螺栓。梁缝相邻的两块遮板在梁缝处要安装栏杆和声风屏障立柱。栏杆纵向的托梁、扶手和声风屏障的屏障板不能直接跨越梁缝,防止梁体热胀冷缩对栏杆和声风屏障设施造成破坏,栏杆和声风屏障设施安装缝必须与梁缝一致。

当遮板布置安装时遇到接触网支柱基础或下拉锚线基础,应安装接触网支柱基础或下拉锚线基础型号的遮板,接触网支柱在桥上每隔一跨设置一处。遮板和接触网支柱、下拉锚线基础的先后施工顺序,严格按先安装遮板F6,F7或F9型遮板,后浇筑接触网支柱、下拉锚线基础钢筋混凝土的顺序进行。遮板竖墙设计结构形式是指遮板竖墙施工完成后,在遮板竖墙上安装栏杆、声风屏障设施。京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板排列组合形式见表2。

表2 京沪高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板排列组合形式

5 遮板预制建厂及施工前准备

按照遮板集中预制加工,统一调配的原则,遮板预制建厂应选择在桥梁较为集中的地段或就近选择在长大桥梁地段,便于遮板安装最短的运输距离。也可以利用既有的施工场地,以节约临时工程费用投入。遮板预制建厂主要具备三个要素条件:要有满足建厂所需的面积场地、具备良好的交通条件、有就近的既有电力网。遮板预制厂主要有:原材料存放区、钢筋加工区、钢筋骨架成品存放区、模具组装区、遮板浇筑生产区、蒸汽养护房(根据需要设置)、养护区及成品存放区。CRTSⅡ型无砟轨道桥上遮板施工前,应按照遮板竖墙设计区段类型,分别计算出各种型号遮板数量。根据计算的各种型号遮板数量和工期计划进行遮板模具配置,以满足遮板预制生产的需求。

6 遮板模具要求

遮板预制的模具是专业工厂制造的组合定型模具,模具应有足够的刚度和稳定性,保证混凝土结构的形状、尺寸及预埋件的位置准确,以确保遮板的施工质量。组合定型钢模具有拆装快捷、尺寸精度高、能循环反复使用等特点。模具安装后应检查其结构尺寸是否符合施工设计和规范要求。模具与振动台采用卡扣连接,模具与振动台连接牢固,必须确保卡扣连接在浇筑混凝土过程中不发生分离。便于遮板完成浇筑后能快速与振动台分离,提高生产效率(见图1)。

7 遮板施工方法

7.1 遮板钢筋骨架制安

遮板钢筋骨架钢筋下料长度根据遮板构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋弯曲调整值和弯构增加长度等规定综合考虑。为了确保遮板钢筋骨架的精度,根据遮板钢筋设计图制作遮板钢筋骨架胎具。对遮板钢筋骨架胎具各尺寸、卡槽位置、距离等进行检查,胎具检验合格后才能投入使用。按照遮板设计图的钢筋型号、长度、形状进行钢筋弯曲加工,按规格型号分开堆放并标识清楚。遮板钢筋骨架在胎具上进行绑扎,绑扎钢筋用的扎丝不得伸向保护层内。遮板钢筋骨架安装时,钢筋放入遮板钢筋骨架钢筋胎具定位槽中,并精确摆放和调整其位置。先将纵向钢筋准确安放在胎具定位槽内,再根据钢筋胎具上的定位槽口放置横向钢筋后,交叉处采用电焊焊接牢固。

7.2 遮板混凝土浇筑

遮板混凝土浇筑时,先放入钢筋骨架及预埋栏杆M16 U型螺栓、声风屏障M24 U型螺栓、钢板,U型螺栓外露部分长度控制在40 mm±3 mm,U型螺栓必须提到最高点后拧紧螺母,将相应规格的塑料垫块绑在钢筋交叉点处并用铁丝绑牢固,侧模和端模上也要设置塑料垫块。用叉车将模具置于振动台上,用限位装置将模具准确固定牢固。检查钢筋间距及钢筋保护层厚度符合设计及规范要求,确保混凝土入模前钢筋骨架位置的准确。

遮板混凝土浇筑采用振动平台结合插入式振动棒振捣,表面浮浆无气泡后停止振动。混凝土灌注分两层连续灌注,由一端向另一端灌注,每层灌注厚度不得大于30 cm,第一层可灌至台阶下约2.0 cm处,将底角混凝土气泡充分排出。待混凝土浇筑完成后,用叉车将其卸下振动台,放置于遮板混凝土养护区。混凝土灌注完成2 h后,及时将遮板与竖墙结合部位混凝土面做拉毛处理。

7.3 遮板混凝土养护

7.3.1 自然温度养护

遮板在非冬期进行施工采用自然养护,遮板拆模后及时进行混凝土养护,用土工布覆盖集中洒水保湿养护,洒水采用自动喷淋设备,用喷头对遮板构件上土工布均匀洒水养生,保持土工布湿润,以达到混凝土表面保湿效果。自然养护期不少于14 d。

7.3.2 蒸汽养护

在冬期进行遮板施工采用蒸汽养护,蒸汽养护加热升温幅度控制在5 ℃/h以内,升温时间在4 h,恒温温度控制在26 ℃~30 ℃时间8 h,降温幅度控制在5 ℃/h以内,降温时间控制在4 h,遮板蒸汽养护时间控制在16 h。

7.4 遮板脱模及存放

遮板脱模先拆预埋件前面的侧板再拆盖板,用叉车吊起遮板,起吊高度控制在50 mm~120 mm,用橡胶锤或木锤轻轻向下敲打模具四周。模具脱落后,立即对遮板表面进行整修,凿除多余的混凝土,对磕损的地方用专门的修补砂浆进行修补。把遮板吊入产品存放区进行后期养护,遮板模具经过使用后要经常检查模具是否变形。

遮板从模具中取出时前期强度相对较弱,混凝土的收缩徐变发生在头几天,错误的存放会使遮板发生隆起和弯曲变形。在半成品库中,用木方垫在遮板下面,垫块要上下对齐,堆码高度不能超过三层,防止遮板内产生附加应力引起变形超过允许范围。自制遮板安装吊装设备见图2。

7.5 遮板运输及安装

7.5.1 遮板运输

将存放区的遮板用车运送到桥下各工点存放在施工便道旁边,用起重机将遮板逐块吊运到桥上。也可在遮板存放区直接用叉车将遮板置于运输车辆上,运输车通过施工便道和马道上路基行走于桥面,将遮板运送到待安装遮板的梁面上,用起重机将遮板卸车按安装位置存放。遮板在运输、装卸、存放时均要采取保护性措施,防止遮板在运输装卸过程中受到损伤。

7.5.2 遮板安装

桥上遮板安装示意图见图3。

1)水泥砂浆垫层。

遮板安装前测设出遮板与箱梁安装搭接的边线及遮板安装处梁面边缘高程,并施作调整高差的1∶1水泥砂浆调平垫层,以保证遮板在安装挂靠后遮板顶面的水平线形平齐美观。

2)遮板起吊。

在桥下及桥上遮板存放区,用自制吊具与遮板顶面预埋的螺栓固定连接上,然后用起重设备把遮板从存放区起吊至梁面边缘遮板安装挂靠处并固定牢固。

3)预埋钢筋调整。

调整遮板预埋外露钢筋与梁面遮板竖墙预埋钢筋相对应位置。遮板与箱梁安装搭接边线预埋外露钢筋必须间距均匀并且保持竖直,以利于遮板的安装。

4)遮板位置精确调整。

遮板排列组合要考虑到遮板之间的缝隙,遮板间设4 mm断缝,安装完毕后用砂浆填塞。遮板安装时先粗略对位,最后调节拉杆长度以调整后遮板的位置。施工人员精确调整遮板的平面位置及高程,保证遮板外侧及顶面在纵桥向方向线条顺直。

5)遮板竖墙钢筋安装。

调整好钢筋位置后把遮板安装好,再把拉杆的另一端扣在电缆槽中间的竖墙的预埋钢筋上,同时往竖墙预埋钢筋与遮板外露钢筋交叉搭接区域里穿遮板竖墙钢筋,将遮板外露钢筋与梁上竖墙预埋钢筋焊牢,每块遮板上预埋钢筋保证有不少于5根的数量和梁体钢筋焊接,按照施工设计图进行遮板竖墙的钢筋安装绑扎,遮板竖墙安装绑扎的钢筋数量、规格、型号必须符合施工设计图要求。

7.5.3 遮板安装质量控制

遮板安装按照遮板竖墙上安装栏杆、声风屏障设施及桥上接触网支柱、下拉锚线基础组合排列形式安装遮板。从箱梁一端依次向另一端安装,遮板安装位置偏差不超过设计和规范且偏差不能多块累计。遮板缝之间用水泥砂浆填塞,并抹缝平整。

1)遮板安装平面线形控制:遮板安装前先测量放样出遮板平面的线形,特别注意缓和曲线和圆曲线需要加密点位,作为遮板安装的平面控制基线,以保证遮板安装平面线形的美观。

2)遮板安装水平线形控制:在梁端部边缘处各设一处设计高程控制点,作为遮板安装的水平面控制基线,以保证遮板安装竖直方向的平顺、水平面线形的美观。

7.6 栏杆、声风屏障遮板竖墙钢筋混凝土浇筑

遮板安装完成以及竖墙钢筋绑扎安装后,进行遮板竖墙的模板安装加固,浇筑遮板竖墙的钢筋混凝土。模板可采用定型组合钢模板或竹胶板加工制作的模板。模板要求加固牢固防止模板变形位移。模板安装精确度要保证竖墙内侧及顶面高程在纵桥向方向线条顺直平顺,竖墙平面位置及顶面高程符合设计要求。

遮板竖墙钢筋混凝土浇筑前,要对预埋栏杆、声风屏障螺栓螺纹进行包裹防护处理,防止混凝土在浇筑过程中污染预埋栏杆、声风屏障螺栓螺纹。以便于遮板竖墙上的栏杆、声风屏障设施的安装(见图4)。遮板竖墙钢筋混凝土采用插入式振动棒进行振捣。在遮板竖墙混凝土初凝前对遮板竖墙顶面进行收光抹面处理,保证遮板竖墙的外观质量。

7.7 遮板竖墙栏杆、声风屏障设施的安装

遮板竖墙钢筋混凝土浇筑完成并达到强度后,按照施工设计的区段进行遮板竖墙上的栏杆、声风屏障设施的安装。栏杆、声风屏障立柱与遮板竖墙顶面的栏杆、声风屏障预埋螺栓连接质量,是关系到高速列车安全运营的重点。按照施工设计要求安装防滑动、防松动垫片,并按照设计要求用力矩搬手拧紧螺母,以确保螺母力矩符合设计要求。

CRTSⅡ型板式无砟轨道桥上遮板施工工艺框图见图5。

8 遮板预制及安装的质量要求

1)遮板预制质量用钢尺、深度尺检测表面空洞、平整度、蜂窝麻面、硬伤掉角等。a.表面空洞:深度不大于3 mm,长度不大于10 mm;b.平整度:凸或凹下(包括错位)不大于4 mm/m;c.蜂窝麻

面:深度大于3 mm且小于8 mm,长度大于10 mm且小于20 mm;d.硬伤掉角:深度不大于10 mm,长度不大于10 mm;e.用10倍~20倍刻度放大镜量测表面裂纹:不允许出现表面裂缝。

2)遮板安装质量每跨拉线尺量相邻遮板错台、位置与标高偏差、侧向弯曲等。a.相邻遮板错台:≤2 mm;b.位置与标高偏差:≤2 mm;c.侧向弯曲:±5 mm;d.用水平尺检查遮板安装平整度:≤2 mm/1 m;e.用10 m工程线检查安装顺直度:≤10 mm/10 m。

9 结语

京沪高铁CRTSⅡ型无砟轨道桥上遮板施工技术,从遮板预制建厂到模具加工制作要求、从遮板的预制工艺流程到遮板的安装工序质量控制,其工艺流程科学合理、施工工艺经济实用、容易掌握操作。保证了工程高标准、高质量的要求。对客专、高铁CRTSⅡ型无砟轨道桥上遮板施工具有指导作用,具有一定的借鉴应用价值。施工过程中只有每一道工序都严格控制,才能确保遮板施工质量,为客专、高铁的高速列车行车运营安全提供坚实保障。

[1] 中铁工程设计咨询集团有限公司.京沪高速铁路桥上增设风屏障结构基础构造设计[Z].

[2] 中铁工程设计咨询集团有限公司.京沪高速铁路桥上增设风屏障结构基础构造设计技术交底报告[R].

[3] 中铁工程设计咨询集团有限公司.通桥(2008)8388A客运专线铁路常用跨度梁桥面附属设施图[Z].

[4] 中铁工程设计咨询集团有限公司.通桥(2008)2322A无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁[Z].

[5] 中铁工程设计咨询集团有限公司.通桥(2008)2368A无砟轨道预应力混凝土双线连续梁[Z].

[6] 中铁第四勘察设计院集团有限公司.京沪高施图肆桥(2009)-QLLG新建铁路北京至上海高速铁路桥梁栏杆设计图[Z].

[7] 铁道部经济规划研究院.TZ216-2007客运专线铁路工程无砟轨道施工技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2007.

The construction technology of CRTSⅡ ballastless track curtain board on the bridge in Beijing-Shanghai high-speed railway

WANG Yan-lin

(ChinaRailway16thBureauGroup3rdEngineeringCo.,Ltd,Huzhou313000,China)

Taking the CRTSⅡ board-style ballastless track bridge curtain board construction of Jing-Hu express railway as an example, the paper introduces the role of bridge curtain board, discusses its component forms and distribution methods, and describes its construction technology from aspects of curtain board installation, grouting, maintenance, storage and transportation, with a view to guarantee the construction quality of the curtain board.

bridge curtain board, ballastless track, component form

1009-6825(2014)03-0178-03

2013-11-12

王延林(1963- ),男,工程师

U213.7

A

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