摘 要:现阶段在对高速铁路与客运专线铁路进行建设的过程中,无砟轨道的施工质量在其中占有十分重要的地位,本文主要结合新建成都至都江堰铁路工程的施工情况,对我国国内CRTSⅠ型板式无砟轨道的轨道板铺设施工工艺进行探讨研究,希望对同类型的相关铁路客运专线的建设施工提供有效的借鉴和参考。
关键词:CRTSⅠ型板式无砟轨道;轨道板铺设;施工工艺
引 言
作为轨道形式中的一种崭新的道床形式,通过CA砂浆以及双向预应力轨道板替换传统有碴轨道的道碴和轨枕是板式无砟轨道的主要特征。现阶段的CRTSⅠ型板式无砟轨道在进行轨道板铺设的过程中对精度有很高的要求,但是目前铺设轨道板的施工工艺尚处于发展、探索阶段。近几年,我国在建或已建成的高速铁路或客运专线铁路中,新建成都至都江堰铁路工程是在这一类型板式无砟轨道工程施工中较为成功的案例,通过对该工程中无砟轨道工程的施工进行分析和研究,能够总结先进的施工经验,对此类型工程的轨道板铺设施工工艺进行进一步的优化和提高。
1 轨道板铺设施工工艺
1.1 轨道板铺设总体工艺流程
施工准备→验收桥上底座混凝土→砂浆层厚度的计算、砂浆袋的选择→铺设CA砂浆浆袋→轨道板粗铺→轨道板精调→复测轨道板状态→拌制和灌注CA砂浆→填充凸台树脂。
1.2 轨道板铺设总体技术要求
(1)两凸形挡台与轨道板在进行轨道板粗铺的过程中,其二者之间的间隙之差不应大于5mm,同时凸型挡台与轨道板之间的缝隙不得小于30mm。
(2)在进行轨道板精度的精调时,需要保证测点处承轨面高程在±1mm以内,相邻轨道板接缝处承轨面相对高差不得大于1mm,相邻轨道板接缝处承轨面相对横向偏差不得大于2mm。
(3)CA砂浆充填层灌注前应检查确认轨道板的位置,砂浆灌注厚度不应小于40mm且不应超过60mm。
(4)CA砂浆充填层应灌注饱满,与轨道板密贴,不应有空隙。灌注袋U形边切线与轨道板边应平齐,偏差不应大于±10mm,轨道板边角悬空应小于50mm。
2 CRTSⅠ型板式无砟轨道板铺设施工工艺
2.1 底座混凝土施工
2.1.1 处理基础面和安装底座连接钢筋
在梁场预制简支箱梁过程中,应对桥梁在底座板宽度范围内根据此前的相关设计文件对其进行拉毛处理,若需要通过凿毛对没有经过拉毛的部分进行处理,同时对浮渣进行清理。对连接预埋在底座内套筒的钢筋进行安装,若预埋在梁面内的套筒出现损坏,需要及时对其进行等强钢筋植入处理,并保证植筋质量。
2.1.2 加工和绑扎底座钢筋
(1)将钢筋网片在加工厂进行分段绑扎,并运送到施工作业点,对其进行组装或是在施工现场进行钢筋绑扎工作,是底座板钢筋网在施工过程中主要采取的两种方案,具体的使用方案主要依据施工现场的顺序、进度等情况而定。
(2)若在施工过程中现场对底座钢筋进行绑扎,则需要在开始施工之前在桥面根据CPⅢ轨道控制网和测量设备,放样出凸型挡台中心投影点以及底座板控制点。然后在梁面用墨斗将底座板轮廓线弹出,再将排列钢筋的各个位置用记号笔进行标注,以所标注的位置为依据对钢筋进行绑扎,将钢筋在专用模具上进行绑扎亦可。
(3)底座模板安装就位后再进行绑扎,是对凸型挡台处钢筋的主要处理方法,这样可以保证钢筋保护层能够符合相关的设计要求。钢筋的绑扎安装允许偏差应符合表1规定。
2.1.3 模板放样及安装
(1)施工无砟道床时,在曲线以及直线段中均采用定型钢模板进行底座施工。根据CPⅢ控制网采用全站仪对凸型挡台模板和底座进行放样,超高较大的曲线段导致的外侧模板超高值以及轨道中心线平面位移的设置,在对曲线地段进行放样的过程中需要仔细核对测量数据,同时应对设计提供的偏移量根据曲线超高计算进行认真计算与复核。
(2)筑模施工前,必须在模板与混凝土的接触面上刷涂专用脱模剂,同时需要保证接缝的严密性,保证其不会漏浆。必须保证在安装过程中模板牢靠稳固,采用撑位的方式对模板进行加固,严禁在模板定位时使用桥面打孔的方式进行。需要保证模板有足够的稳定性、刚度以及强度。
2.1.4 底座混凝土施工
(1)在浇筑混凝土之前,需要提前两个小时对底座板范围内的梁面进行预湿处理,同时需要保证将模板范围内存在的积水和杂物清理干净。
(2)若条件允许宜在拌和站中对混凝土进行集中生产,并从施工便道通过罐车输送到现场,在灌注时使用汽车泵送的方式进行,在进行灌注时需要对坍落度进行严格控制。(曲线段超高过大的区段尤其加强坍落度控制)
(3)采用插入式振捣的方法对混凝土进行振捣,在这一过程中需要保证避免过振以及漏振的发生。振捣过程中需要增强对接缝的密合情况以及模板支撑的稳定性的检查,避免漏浆情况的发生。
(4)在结束浇筑混凝土之后,使用长铝合金尺对表面进行刮平。在施工曲线地段的底座板时,需要对收面时间进行控制,若收面过迟则可能混凝土已经凝固,若收面过早则可能导致混凝土顶面发生下滑。通常在结束浇筑1.5h左右进行收面工作,待混凝土初凝后开始第二次收面,严禁在抹面时洒水,并对轨道板铺设范围内在混凝土终凝前在横向进行拉毛处理。
(5)使用塑料薄膜或土工布在混凝土初凝后对其进行覆盖,并保持不少于七天的洒水养生。当混凝土强度达到设计要求时,且棱角以及表面不会由于拆模而受到损坏时,方能够对侧模进行拆除。若混凝土强度处于设计强度的100%以下,则底座板上禁止任何种类的施工设备及机具通行。
(6)凸型挡台需在完成底座混凝土模板的拆除一天后方能进行浇筑。为了确保底座板与凸形挡土台之间能够良好结合,则需要在底座板接触面与凸型挡台之间进行凿毛处理。在进行凸型挡台模板的安装时,需要借助凸型挡台定位器和全站仪对模板平面位置以及顶面高程进行调节,在确定各方面满足设计要求后方能对模板进行固定。完成浇筑混凝土后需要及时对其进行養生,同时需保证养生时间在七天以上。
2.2 轨道板的粗铺
(1)将底座混凝土表面的杂物以及浮渣清理干净之后方能进行粗铺,将支撑垫木放置在底座表面,垫木尺寸为300mm(长)×50mm(宽)×100mm(厚),将轨道板通过铺板门吊进行吊装,在进行人工辅助时不得与凸型挡台发生碰撞,需要在凸型挡台模板前做好相关保护措施。
(2)在对轨道板进行粗铺的过程中需要尽可能保证凸型挡台中线与轨道板中心线保持对齐,调整轨道板至与两凸形挡台的中间位置,对轨道板与相邻两个凸型挡台间的距离进行测量,确保其符合相关设计要求。
吊装轨道板至预期位置后,将轨道板兩侧的吊耳取下,将轨道板支撑螺栓安装在轨道板起吊筒位置,将支撑垫木从轨道板下取出,开始对轨道板精调做准备。
2.3 轨道板的精调
通过棱镜标架法进行轨道板的精调,并使用全站仪对棱镜测量进行配合。相关操作人员依照调板电子手薄或电脑显示器上计算出的数值对轨道板进行调整。
依据线路实际情况,将相关参数输入到软件中,并对标架上的棱镜编号,在线路中线附近假设全站仪,后视前后的六到八个CPⅢ点,进行自由设站,之后对其他三个标架通过一个标准的精调标架进行校准。
通过软件对理论值与实测值间的偏差进行计算后,根据结果借助调整精调器对中线以及轨道板高程进行调整,至其满足要求。完成精调后,将轨道板限位装置的螺栓加紧。
2.4 CA砂浆灌注
(1)在灌注前,相关人员需对灌注袋位置进行复核并确定其定位情况。
(2)砂浆在砂浆车中拌制好后转入中转仓,后经由汽吊以及运输车至待灌位置与管和漏斗连接并固定。
(3)砂浆注入前需对流动时间进行测定,必须保证流动性符合规定,对砂浆含气量和温度进行检验。
(4)施工时,对砂浆的灌注情况进行密切观察,在注入一半左右后,对注入速度进一步降低,方便排出空气,对砂浆静态位置进行观察,对进行灌注时轨道板侧的工作高度进行确认,使轨道板底部能够饱满注浆得到保证。
(5)灌注时,宜通过软管以及灌注漏斗将中转罐内的砂浆导入灌注袋中。
(6)灌注过程中,需要保证砂浆能够一次性从中转罐内进入灌注袋中,不得有气泡掺入。
(7)保持对轨道板的实时状态进行观察,不得有上浮和侧移的现象出现,在对灌注袋内砂浆灌注充盈程度进行观测,确定饱满填充后方可结束砂浆的继续灌注,对灌注口进行牢固绑扎以后,在灌注口下用三角形垫块进行支垫。
(8)在结束砂浆灌注的二十到四十五分钟内,将砂浆从灌注口向灌注袋中挤压,并及时补充,完成砂浆挤入后,对灌注口根部采用u型夹封住。
(9)将支撑轨道板的螺栓在砂浆层强度大于0.1MPa后拆除,同时将灌注口切断,切断时需保证切口平整,并及时封闭灌注口。
(10)在纵坡及曲线地段灌注CA砂浆时,应从较低一侧注入口灌注砂浆,在高的一侧设置间隙以排出空气,且砂浆注入袋必须固定牢靠必要时可采用二次灌注方式。
3 结束语
随着我国开始大规模建设高速铁路与客运专线铁路,CRTSⅠ型板式无砟轨道将会得到一个极佳的机遇,将会得到更加广泛的使用和发展。整个无砟轨道的道床定位精度受到轨道板铺设质量的直接影响,只有对现有的轨道板铺设施工工艺进行不断的总结、反思,才能从中找到一条推动CRTSⅠ型板式无砟轨道进一步发展革新的道路,才能为同类型工程提供更多、更实用、更加有参考价值的技术指导资料。
参考文献
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作者简介:戴明(1983-),男,大学本科,工程师,主要从事铁道工程项目管理工作。