王可用
(中鐵十四局集團(tuán) 第二工程有限公司,山東 泰安 271000)
高速鐵路CRTSⅡ型板無砟軌道底座板施工質(zhì)量控制技術(shù)
王可用
(中鐵十四局集團(tuán) 第二工程有限公司,山東 泰安 271000)
在CRTSⅡ型板無砟軌道施工中,底座板施工質(zhì)量直接影響到無砟軌道的使用壽命和運營期間的舒適度。底座板施工工序復(fù)雜、流程較多且質(zhì)量難以控制,是無砟軌道施工中必須認(rèn)真控制的問題之一。結(jié)合工程實踐,分析了底座板施工工藝中應(yīng)注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和質(zhì)量控制的有效方法,成功解決了這一難題,在保證底座板施工質(zhì)量的同時改善了底座板的線形及外觀。
CRTSⅡ型板無砟軌道 底座板 質(zhì)量控制
京滬高速鐵路全線貫穿北京、天津、上海三大直轄市和河北、山東、安徽、江蘇四省,地處歐亞大陸東端和東北亞經(jīng)濟(jì)圈中心區(qū)位,連接了我國長江三角洲、京津唐兩大經(jīng)濟(jì)帶。北京南站站中心至上海虹橋站南端,正線長度1 318 km。
設(shè)計速度350 km/h,初期運營速度300 km/h。京滬高速鐵路采用CRTSⅡ型板式無砟軌道,設(shè)計使用壽命為60年。底座板的施工質(zhì)量直接關(guān)乎到CRTSⅡ型板無砟軌道的壽命,嚴(yán)格控制底座板的施工質(zhì)量對無砟軌道的使用壽命及運營的舒適度顯得尤為重要。
京滬高速鐵路橋梁長度占80%以上,橋梁上無砟軌道全部采用底座板,中鐵十四局集團(tuán)負(fù)責(zé)淮河特大橋24.5 km、宿州東高速車站及濉河特大橋21.4 km的施工任務(wù),無砟軌道底座板施工長度為91 866 m。
梁面驗收→齒槽鑿毛處理→防水層施工→擠塑板安裝→鋪設(shè)滑動層→擺設(shè)定距墊塊→綁扎底座板鋼筋→支立、加固模板→底座板混凝土澆筑→底座板張拉→后澆帶混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。
在防水層施工前對剪力齒槽及側(cè)向擋塊進(jìn)行鑿毛處理,采用小電錘配合人工鑿毛效果較好。不宜采用大的電錘,易將齒槽損壞,使用小的電錘能保證鑿毛質(zhì)量且不損傷齒槽。
經(jīng)過幾次工藝試驗總結(jié),確定采用點刮膩子+底涂+滿刮修補(bǔ)膩子+底涂+聚脲噴涂的施工工藝。
1)用墨線彈出剪力齒槽后澆帶位置線及側(cè)向擋塊位置線,噴涂施工前用鐵板覆蓋,避免聚脲噴到剪力齒槽后澆帶或側(cè)向擋塊位置以內(nèi)。
2)先用膩子修補(bǔ)大的孔洞,確保有孔洞處在滿刮膩子前就已實干,這樣能確保滿刮膩子后,全孔梁基本能同時實干,從而節(jié)省時間,防止聚脲在該處因膩子未實干產(chǎn)生起泡現(xiàn)象。
3)滿刮膩子確保防水層表面平整度。
4)采用機(jī)械噴涂,減少了人為因素,保證了防水層噴涂質(zhì)量。
5)選用合格并能與聚脲相溶的底涂及膩子材料,確保聚脲防水層粘結(jié)強(qiáng)度符合驗標(biāo)要求。
擠塑板鋪設(shè)后,采用標(biāo)準(zhǔn)配重壓塊壓重,壓重時間不小于12 h。配重塊采用1.5 m長16#槽鋼焊接并澆筑混凝土,土工布包裹,兩端焊接圓鋼把手。有效地保證擠塑板與梁端密貼,且不污染擠塑板。
在兩布一膜鋪設(shè)前將防水層表面用拖把清理干凈,再用抹布人工清理一遍后,涂刷巴斯夫膠,保證底層土工布與防水層粘結(jié)牢固。
兩布一膜鋪設(shè)完成后,人工拉緊并在兩端用配重塊壓住,再進(jìn)行定距墊塊擺放(見圖1),避免兩布一膜出現(xiàn)大的褶皺。在兩布一膜兩邊用鋼筋壓邊,防止上層土工布被風(fēng)刮起。定距墊塊擺放前在土工布上彈出邊線及定距墊塊擺放位置,保證定距墊塊位置準(zhǔn)確。土工膜在鋪設(shè)時容易出現(xiàn)卷邊現(xiàn)象,所以盡量趕在溫度高的條件下鋪設(shè)聚乙烯土工膜,在溫度低的條件下澆筑混凝土。
圖1 定距墊塊擺設(shè)整齊
為防止連接器鋼板在焊接時變形,在焊接前對鋼板施加外力,做一反拱,撓度在3~4 cm之間,在鋼板焊接完成后取消外力能保證鋼板撓度<1 cm。設(shè)置焊接平臺將立焊改為平焊,能更好地控制鋼板連接器的焊接質(zhì)量。
鋼筋在橋下鋼筋加工廠加工,并提前對梁面標(biāo)高進(jìn)行檢測,根椐梁體高度適當(dāng)調(diào)節(jié)箍筋高度,以保證底座板鋼筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計要求。采用卡具在橋上現(xiàn)場綁扎鋼筋,很好地控制了鋼筋綁扎間距,并減少鋼筋籠運輸?shù)跹b過程中的變形,見圖2。
圖2 底座板鋼筋綁扎示意
結(jié)合梁面標(biāo)高加工不同長度的剪力釘,以滿足安裝要求。在上層鋼筋綁扎前,安裝剪力釘,采用自制扳手?jǐn)Q緊,然后用扭矩扳手對每個剪力釘?shù)呐ぞ剡M(jìn)行檢測。達(dá)到300 N·m后,檢查剪力釘?shù)耐饴堕L度,通過其旋入深度,校檢力矩是否達(dá)到設(shè)計要求。剪力釘是底座板與箱梁的唯一連接點,也是底座板穩(wěn)定性的重要節(jié)點。剪力釘?shù)目辜袅Ρ仨殱M足在最大溫差下大于底座板的溫度應(yīng)力,避免底座板在溫度應(yīng)力的作用下失穩(wěn)。
采用自制可調(diào)高模板,避免采用砂漿調(diào)平層造成環(huán)境污染及資源浪費。為了減少可調(diào)模板錯臺寬度,采用3 mm厚鋼板做面板,8#槽鋼做背肋,制做成3 m一節(jié),節(jié)與節(jié)間采用子母扣,減小接頭錯臺。底座板模板內(nèi)部采用2.955 m的卡具,每3 m一道,保證底座板寬度,左右線間采用鋼管及角鋼特制的內(nèi)支撐,鋼管基本貼于梁面,便于工人行走。采用內(nèi)撐外拉的方法確保模板穩(wěn)固,從而確保了底座板混凝土線形順直。緩和曲線到曲線的線形通過可調(diào)模板進(jìn)行調(diào)整,并加密高程控制點,確?;炷恋木€形圓順、美觀。
根據(jù)設(shè)計圖紙軌道板外側(cè)做成2%的排水坡,以免底座板兩側(cè)積水浸泡水泥乳化瀝青砂漿,故自制反坡模具,有效地解決了排水坡不易控制的難題,見圖3。
圖3 自制一個有設(shè)計坡度的木抹子
底座板后澆帶模板采用自制鏤空模板,采用兩布一膜的剩余聚乙烯土工布對鏤空漏縫進(jìn)行堵塞,可以達(dá)到漏漿現(xiàn)象少且施工方便的要求。鏤空模板的制作采用5 mm的面板根據(jù)鋼筋間距做成鏤空,在頂面加一角鋼,有效保證了后澆帶頂面的順直度。
混凝土采用C30低彈?;炷粒ㄟ^調(diào)整砂率,確?;炷恋牡蛷椖!;炷翑嚢钑r試驗人員在拌合站及現(xiàn)場控制混凝土質(zhì)量,從而確保了混凝土質(zhì)量。采用泵送混凝土,插入式振搗器振搗結(jié)合專用振動梁振平,施工方便快捷,同時減少對可調(diào)模板的損傷,確保模板不變形,從而保證混凝土線形順直。
在拉毛前對底座板混凝土進(jìn)行收面壓光處理,然后用自制長柄塑料刷橫向拉毛,拉毛選用硬度合適的毛刷,確保對混凝土表面的砂漿有足夠的分離力。同時還得保證有一定的柔韌性,避免扒起混凝土中小石子傷害混凝土。拉毛時機(jī)應(yīng)控制在混凝土初凝前完成,拉毛效果較好。
由于長橋上CRTSⅡ型板式無砟軌道底座板無法一次性施工完成,因此必須劃分若干個施工單元。施工單元的位置和長度根據(jù)施工組織方案確定,每個施工單元的劃分長度一般4~5 km為宜。施工單元的首尾位置應(yīng)設(shè)置端刺或臨時端刺,臨時端刺長約800 m。端刺或臨時端刺之間的區(qū)段為常規(guī)區(qū),常規(guī)區(qū)中的每個澆筑段(每兩個鋼筋連接器后澆帶之間的長度)長度≤165 m,即5孔(32 m)簡支梁長度。長橋上常規(guī)區(qū)最短為3個澆筑段480 m。每個劃分單元作為一個張拉流程。
張拉前將后澆帶全部鑿毛、清理干凈并標(biāo)識清晰,張拉工具滿足雙線對稱張拉的要求,對作業(yè)人員分組并進(jìn)行技術(shù)交底,根據(jù)板溫和影響長度計算出張拉行程,按照張拉行程和順序進(jìn)行張拉。
張拉完成后24 h內(nèi)完成常規(guī)區(qū)鋼板連接器后澆帶和臨時端刺區(qū)K0,J1鋼板連接器后澆帶的混凝土澆筑。在規(guī)定的等待時間后,分別將常規(guī)區(qū)的齒槽后澆帶和臨時端刺區(qū)基本居中的兩個齒槽后澆帶澆筑。
底座板張拉時出現(xiàn)滑動層上拱。采用墊塊將一個大的起鼓分為4個小的起鼓,然后逐步將大的起鼓部分分成多個小的起鼓,確保后澆帶的厚度和滑動層的有效作用。
后澆帶混凝土施工要細(xì)化每一道施工工序,在細(xì)節(jié)上做到專、精、細(xì),保證每一步施工滿足設(shè)計要求。對施工人員進(jìn)行每道施工工藝的分工、交底和培訓(xùn)。為防止后澆帶產(chǎn)生裂紋,特采取以下措施:
1)后澆帶張拉前對后澆帶進(jìn)行鑿毛處理,采用小的電錘配合人工進(jìn)行鑿毛。
2)后澆帶混凝土澆筑前,采用鼓風(fēng)機(jī)將后澆帶澆筑區(qū)域清理干凈。
3)在后澆帶混凝土澆筑前4 h左右對混凝土表面進(jìn)行潤濕處理,確?;炷两佑|面濕潤。
4)采用微膨脹混凝土,在溫度較低時澆筑混凝土。
5)混凝土澆筑時采用插入式振搗器振搗,在抹面時用抹刀對接縫處進(jìn)行拍打,保證其密實。
6)混凝土初凝后對其覆蓋澆水濕潤養(yǎng)護(hù)。具體措施為在混凝土表面覆蓋一層土工布,并將其潤濕,土工布每邊超出后澆帶寬度20 cm。然后再覆蓋一層塑料薄膜,最后在底座板上用鋼筋將塑料薄膜壓緊,端部用墊塊壓緊,滿足養(yǎng)護(hù)至少7 d的要求。
在高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道底座板施工中,全面考慮各種因素,采取有效措施,改變以往的傳統(tǒng)施工理念,具體表現(xiàn)如下:
1)底座板施工中混凝土粘結(jié)面的鑿毛處理到位,有效保證了底座板與梁面剪力齒槽的連接。
2)通過可調(diào)模板的使用有效解決了底座板混凝土的外觀及線形。
3)通過控制自制毛刷的硬度和韌度同時掌握好混凝土拉毛的時機(jī),有效解決了底座板表面拉毛一般不到位的問題,確保了整個底座板的施工質(zhì)量。
[1]中鐵第四勘察設(shè)計院.淮河特大橋CRTS-Ⅱ型板式無砟軌道底座板設(shè)計圖[Z].武漢:中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,2010.
[2]中華人民共和國鐵道部.科技基[2009]117號客運專線鐵路橋梁混凝土橋面噴涂聚脲防水層暫行技術(shù)條件[S].北京:中國鐵道出版社,2009.
[3]中華人民共和國鐵道部.科技基[2009]88號 客運專線鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道滑動層暫行技術(shù)條件[S].北京:中國鐵道出版社,2009.
[4]中華人民共和國鐵道部.科技基[2009]88號 客運專線鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道高強(qiáng)度擠塑板暫行技術(shù)條件[S].北京:中國鐵道出版社,2009.
[5]中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)[2007]85號 客運專線無砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國鐵道出版社,2007.
[6]馬春生,谷永磊.CRTSⅡ型軌道板混凝土技術(shù)與養(yǎng)護(hù)制度[J].鐵道建筑,2011(4):107-109.
[7]黃大春.CRTSⅡ型無砟軌道軌道板模板的安裝與調(diào)整技術(shù)[J].鐵道建筑,2010(6):119-121.
U213.2+42
A
10.3969/j.issn.1003-1995.2013.04.39
1003-1995(2013)04-0128-03
2012-08-08;
2012-12-17
王可用(1973— ),男,山東嘉祥人,工程師。
(責(zé)任審編 趙其文)