谢 涛
(中铁上海工程局集团第一工程有限公司,安徽 芜湖 241000)
深圳地铁6号线轨道工程高架线预制减振垫预制浮置板轨道结构,包含钢轨、轨道板、扣件系统、减振垫等。轨道高度650 mm,道床板长度规格根据梁跨分布设置。
尺寸分别有3 500、4 100、4 700 mm,板厚260 mm(梁跨中部)和200 mm(适用于梁跨端部3 500 mm薄型板),板宽2 400 mm,轨道板通过灌注普通C40混凝土在板中预留孔处形成凸台限位,限位孔周边粘贴缓冲隔离材料。
基底是钢弹簧浮置板道床结构体系中的基础部分,其施工精度要求较高。在施工前,根据要求测量放样,确定关键的点位,作为施工的参照基准。按规范组织工作,待基底施工成型后,对其表面质量情况进行详细检查,若存在凸出部分则予以打磨处理,凹陷部分则适当垫高,使基底具有平整性与稳定性。此外,设置优质的基底后,可以为钢弹簧浮置板道床后续部分的施工提供良好的条件。
通过优质原材料的应用,制得RPC混凝土。在混凝土制备工作中,需注意的施工要点:合理优化颗粒级配,较为合适的是多级粒径分布的方式;合理应用减水剂,要求活性组分相容性较佳,通过优质减水剂的应用,降低水胶比,实现对混凝土微观结构的深度优化;通过适量钢纤维材料的应用,可以提高混凝土的综合性能,例如具有更高的韧性和稳定性。
在配合比设计初期,RPC80活性粉末混凝土配合比原材料选用P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥、石英砂和聚羧酸系高性能减水剂。由于RPC80活性粉末混凝土施工与钢弹簧浮置板基底,RPC80活性粉末混凝土在试拌过程中能够满足强度要求,同时解决水化热高、表面初凝时间短、内部流动性强、表面钢纤维多等问题。初步配合比混凝土28 d的强度能够达到108 MPa,达到设计强度的135%。
初步配合比如表1所示。
表1 初步配合比
从经济方面考虑,该混凝土的初步配合比强度富余系数太高,为节约成本,项目部重新对配合比重新进行综合分析并进行适当调整,将钢纤维由每方混凝土用量120 kg调整为90 kg,同时将P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥换成P·042.5普通硅酸盐水泥,将石英砂换成级配符合Ⅱ区要求的中砂,降低水胶比,适当提高外加剂的掺量。
经过调整,混凝土28 d强度能够达到99 MPa,配合比调整后的混凝土工作性能够满足现场工作要求,降低混凝土的成本。
基准配合比如表2所示。
表2 基准配合比
施工前,应对浮置板道床范围内的轨行区进行详细施工调查,调查内容主要包括桥面标高、桥面预埋筋(布置位置及标高)、泄水孔位置(纵向位置)及应急泄水孔等。若发现以上内容与设计不一致时,需提前联系设计,明确处理方案。
高架线预制钢弹簧浮置板道床基底采用RPC80活性粉末混凝土,不设钢筋网片。按照轨面连线的斜坡控制基底表面,要求两者斜坡一致,基底成型后平整度达到±2 mm/m2。按照每3块板一处的数量关系布设基底伸缩缝,由于预制板长度不一,根据平面布置图中里程设置,适当调整伸缩缝的位置,使其能够与凸台位置错开,取适量沥青木板,用于填充伸缩缝,此后进一步采用沥青抹面的方法予以处理,有效密封表面。
RPC80活性粉末混凝土从搅拌站到施工现场应由混凝土搅拌车进行运输,到达现场后可采用直接卸料或者混凝土料斗中转运输两种方式,长距离运输容易影响混凝土性能和质量。高架段严禁在高温天气(大于30 ℃)或雨天施工作业,RPC活性粉末混凝土灌注时间尽量控制在夜间。
通过专用吊具,利用预制短板预埋的4个端部的隔振器外套筒,作为预制短板吊点。
(1)根据控制基标,提前在基底上放样处线路中心线、预制板轮廓线,调整预制短板中心线及前后位置,直线段铺设时预制短板中心线要与设计轨道中心线的重合。
(2)曲线预制短板半径与线路曲线半径相同时,铺设时考虑线路中心线与预制短板中心线偏移量。
(3)预制短板曲线半径与线路曲线段不同时,按平分正矢法布置预制短板,即3.6 m弦正矢的1/2或2/3(即平分正矢法)布置板中心线,板中心线同线路中心线存在差异。
此外,预制短板安装就位时注意保护预制短板边角,防止就位时与相邻短板碰撞发生边角损坏等情况发生,影响预制短板正常使用等情况。就位后,在预制短板四个角下方加放2 cm厚度木板对预制短板进行支撑,严禁预制短板与基底混凝土直接接触发生硬碰硬的情况。
预制短板中心线与线路中线重合后安装扣件及钢轨,安装钢轨后复核轨距。扣件及钢轨安装完毕后对轨道方向进行精调,精调时使用专用的30 t电动液压千斤顶配合或使用斜支撑进行。剪力板为侧置式剪力板分为普通剪力板和可调式剪力板两种,安装时需注意保持方向一致。
当砼强度达到设计强度的100%以上时,才能进行浮置板轨道板的顶升工作,为便于施工组织,一般考虑在长轨焊接前进行顶升作业。
(1)顶升前清理。
顶升施工前用扁口錾对隔振器顶面和套筒内周围多余的混凝土浮浆、钢轨和浮置板上垃圾进行清理;与此同时在板缝与边墙缝上安装密封条,用橡胶密封条将所有浮置板周围的缝隙密封(管片与板边侧、板缝),以确保浮置板进入工作状态后,杂物不能进入。
(2)顶升及精调。
浮置板顶升是以钢弹簧隔振器外套筒为支座,逐步放入内套筒、调高垫板,通过液压油顶压紧内套筒内的减振弹簧,利用支座的反力向上达到顶升浮置板的过程。顶升操作有隔振器内套筒安装→顶升和测量→锁定3个步骤:隔振器内套筒安装隔振器内套筒由弹簧套筒(内装阻尼剂、内外弹簧)、弹簧筒盖组成。经检查内套筒螺栓及密封圈完好后,将所有内套筒用特制手柄依次放入隔振器套筒内,旋转60°,使内套筒盖板的三角头卡入隔振器外套筒中部的固定挡板下。
安放内套筒时,要保证内套筒居中,安放平稳,对底部不平整处进行局部打磨整修,不允许出现内套筒摇摆现象,否则会影响减振弹簧受力,降低隔振器的使用寿命。对于隔振器附近的钢轨影响了顶升操作的浮置板,顶升前,须将钢轨移出承轨槽[1]。
顶升和测量浮置板的顶升高度为30 mm,通过观测浮置板上的控制点标高控制顶升的高度。第一轮顶升前,须测量出顶升前的控制点标高,一轮结束后,浮置板刚刚顶离基底,此时隔振器弹簧可能还未完全受力;第二轮顶升前无须进行测量,二轮结束后,浮置板顶至20 mm左右,此时隔振器弹簧已确定完全受力,变形完全;第三轮顶升前,须再次测量出控制点标高,由于无论顶至20 mm或30 mm,浮置板隔振器弹簧受力大小均相同,所以弹簧不会再变形,计算差值后直接加上相应厚度的垫片准确顶至30 mm即可。
(1)限位凸台钢筋绑扎。
限位凸台钢筋采用Φ12的螺纹钢筋,L形钢筋必须与梁面预埋钢筋进行有效绑扎。
(2)弹性缓冲垫层粘贴。
材料选用厚度为3 mm的PP板,将其紧贴在预制板限位凸台处,在此基础上,于模板下部紧贴RPC混凝土基底,与基底接触的四周用玻璃密封胶密封,防止在浇筑时混凝土进入浮置空间。弹性垫层与钢筋之间设置混凝土垫块。
(3)混凝土灌注。
以C40混凝土为施工材料,经浇筑后制得合适尺寸的限位凸台,要求该装置的顶面能够与道床面呈齐平的位置关系,最后在限位凸台上安装压条,防止模板及弹性垫层上浮。
(1)为有效保证浮置板的质量,浇筑后安排养生,时间以28 d为宜,满足强度要求且无结构缺陷以及其他质量问题后,方可顶升。
(2)在各浮置板上均匀布设水平观测点(各浮置板均为8个),逐一编号,在顶升前测量以得到基础数据,进行详细记录,作为后续顶升作业的参照基准。
(3)在钢弹簧浮置板顶升期间加强控制,安排专员指导,提高顶升作业的规范性。
综上所述,浮置板道床基底施工的细节较多,工程人员应立足于实际条件,合理优化施工技术,形成科学可行的施工组织计划,加强对各道工序的质量控制,在各专业人员的共同努力下,完成钢弹簧浮置板道床的相关工作。