王 延 林
(中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司,浙江 湖州 313000)
京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板施工技術(shù)
王 延 林
(中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司,浙江 湖州 313000)
以京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板施工為例,介紹了橋上遮板的作用,論述了橋上遮板的組合方式及布置方法,從遮板的安裝、澆筑、養(yǎng)護(hù)、存放、運輸?shù)确矫鎸φ诎宓氖┕すに囎髁岁U釋,以確保遮板施工質(zhì)量。
橋上遮板,無砟軌道,組成形式
我國一次性建成線路最長的京滬高鐵,也是我國第一條具有世界先進(jìn)水平的高速鐵路,正線全長約1 318 km,橋梁長度約1 140 km,占正線長度86.5%,橋上遮板是CRTSⅡ型無砟軌道橋梁工程橋面系重要的結(jié)構(gòu)部分。通過京滬高鐵CRTSⅡ型無砟軌道橋上遮板施工,進(jìn)行施工工藝研究試驗、優(yōu)化施工工藝和工序,為客專、高鐵CRTSⅡ型無砟軌道橋上遮板施工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),制定科學(xué)合理的工藝、工序標(biāo)準(zhǔn)。
CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板預(yù)制時預(yù)埋M16,M24型螺栓,用以安裝橋上欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施。遮板在箱梁兩側(cè)冀板邊緣掛靠安裝調(diào)整好,將遮板背面預(yù)埋的外露鋼筋與箱梁兩側(cè)冀板邊緣的豎墻預(yù)埋鋼筋進(jìn)行安裝綁扎,立模澆筑鋼筋混凝土與橋梁連成整體而形成遮板豎墻。按區(qū)段設(shè)計遮板豎墻可安裝欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施。遮板在簡支箱梁和連續(xù)梁箱梁兩側(cè)冀板邊緣,其作用是裝飾客專、高鐵橋梁工程外觀,遮板豎墻施工完成后,橋梁工程給人以美感的外觀景觀,遮板的施工質(zhì)量直接影響高速列車行車的安全性和橋梁工程外觀質(zhì)量。京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板型號尺寸、用途見表1。
表1 京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板型號尺寸、用途 cm
CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板按組織形式可分為三種橋上遮板豎墻組成形式:
1)鋼筋混凝土欄桿、聲風(fēng)屏障無接觸網(wǎng)支柱、下拉錨線基礎(chǔ)遮板豎墻形式;
2)鋼筋混凝土欄桿、聲風(fēng)屏障有接觸網(wǎng)支柱、下拉錨線基礎(chǔ)遮板豎墻形式;
3)鋼筋混凝土欄桿、聲風(fēng)屏障有接觸網(wǎng)支柱、無下拉錨線基礎(chǔ)遮板豎墻形式。
根椐橋梁跨度和遮板豎墻區(qū)段設(shè)計結(jié)構(gòu)形式,將各種功能型號的遮板按橋跨長度排列組合。遮板組合排列長度與橋跨長度相符合,遮板在梁端處與箱梁平齊,遮板豎墻在梁端縫隙與梁縫一致。排列組合布置在梁端的遮板應(yīng)是用于梁端的異型板,梁縫處相鄰的兩塊遮板端部應(yīng)有欄桿和聲風(fēng)屏障立柱的連接螺栓。梁縫相鄰的兩塊遮板在梁縫處要安裝欄桿和聲風(fēng)屏障立柱。欄桿縱向的托梁、扶手和聲風(fēng)屏障的屏障板不能直接跨越梁縫,防止梁體熱脹冷縮對欄桿和聲風(fēng)屏障設(shè)施造成破壞,欄桿和聲風(fēng)屏障設(shè)施安裝縫必須與梁縫一致。
當(dāng)遮板布置安裝時遇到接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)或下拉錨線基礎(chǔ),應(yīng)安裝接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)或下拉錨線基礎(chǔ)型號的遮板,接觸網(wǎng)支柱在橋上每隔一跨設(shè)置一處。遮板和接觸網(wǎng)支柱、下拉錨線基礎(chǔ)的先后施工順序,嚴(yán)格按先安裝遮板F6,F7或F9型遮板,后澆筑接觸網(wǎng)支柱、下拉錨線基礎(chǔ)鋼筋混凝土的順序進(jìn)行。遮板豎墻設(shè)計結(jié)構(gòu)形式是指遮板豎墻施工完成后,在遮板豎墻上安裝欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施。京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板排列組合形式見表2。
表2 京滬高鐵CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板排列組合形式
按照遮板集中預(yù)制加工,統(tǒng)一調(diào)配的原則,遮板預(yù)制建廠應(yīng)選擇在橋梁較為集中的地段或就近選擇在長大橋梁地段,便于遮板安裝最短的運輸距離。也可以利用既有的施工場地,以節(jié)約臨時工程費用投入。遮板預(yù)制建廠主要具備三個要素條件:要有滿足建廠所需的面積場地、具備良好的交通條件、有就近的既有電力網(wǎng)。遮板預(yù)制廠主要有:原材料存放區(qū)、鋼筋加工區(qū)、鋼筋骨架成品存放區(qū)、模具組裝區(qū)、遮板澆筑生產(chǎn)區(qū)、蒸汽養(yǎng)護(hù)房(根據(jù)需要設(shè)置)、養(yǎng)護(hù)區(qū)及成品存放區(qū)。CRTSⅡ型無砟軌道橋上遮板施工前,應(yīng)按照遮板豎墻設(shè)計區(qū)段類型,分別計算出各種型號遮板數(shù)量。根據(jù)計算的各種型號遮板數(shù)量和工期計劃進(jìn)行遮板模具配置,以滿足遮板預(yù)制生產(chǎn)的需求。
遮板預(yù)制的模具是專業(yè)工廠制造的組合定型模具,模具應(yīng)有足夠的剛度和穩(wěn)定性,保證混凝土結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸及預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確,以確保遮板的施工質(zhì)量。組合定型鋼模具有拆裝快捷、尺寸精度高、能循環(huán)反復(fù)使用等特點。模具安裝后應(yīng)檢查其結(jié)構(gòu)尺寸是否符合施工設(shè)計和規(guī)范要求。模具與振動臺采用卡扣連接,模具與振動臺連接牢固,必須確保卡扣連接在澆筑混凝土過程中不發(fā)生分離。便于遮板完成澆筑后能快速與振動臺分離,提高生產(chǎn)效率(見圖1)。
7.1 遮板鋼筋骨架制安
遮板鋼筋骨架鋼筋下料長度根據(jù)遮板構(gòu)件尺寸、混凝土保護(hù)層厚度,鋼筋彎曲調(diào)整值和彎構(gòu)增加長度等規(guī)定綜合考慮。為了確保遮板鋼筋骨架的精度,根據(jù)遮板鋼筋設(shè)計圖制作遮板鋼筋骨架胎具。對遮板鋼筋骨架胎具各尺寸、卡槽位置、距離等進(jìn)行檢查,胎具檢驗合格后才能投入使用。按照遮板設(shè)計圖的鋼筋型號、長度、形狀進(jìn)行鋼筋彎曲加工,按規(guī)格型號分開堆放并標(biāo)識清楚。遮板鋼筋骨架在胎具上進(jìn)行綁扎,綁扎鋼筋用的扎絲不得伸向保護(hù)層內(nèi)。遮板鋼筋骨架安裝時,鋼筋放入遮板鋼筋骨架鋼筋胎具定位槽中,并精確擺放和調(diào)整其位置。先將縱向鋼筋準(zhǔn)確安放在胎具定位槽內(nèi),再根據(jù)鋼筋胎具上的定位槽口放置橫向鋼筋后,交叉處采用電焊焊接牢固。
7.2 遮板混凝土澆筑
遮板混凝土澆筑時,先放入鋼筋骨架及預(yù)埋欄桿M16 U型螺栓、聲風(fēng)屏障M24 U型螺栓、鋼板,U型螺栓外露部分長度控制在40 mm±3 mm,U型螺栓必須提到最高點后擰緊螺母,將相應(yīng)規(guī)格的塑料墊塊綁在鋼筋交叉點處并用鐵絲綁牢固,側(cè)模和端模上也要設(shè)置塑料墊塊。用叉車將模具置于振動臺上,用限位裝置將模具準(zhǔn)確固定牢固。檢查鋼筋間距及鋼筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計及規(guī)范要求,確?;炷寥肽G颁摻罟羌芪恢玫臏?zhǔn)確。
遮板混凝土澆筑采用振動平臺結(jié)合插入式振動棒振搗,表面浮漿無氣泡后停止振動。混凝土灌注分兩層連續(xù)灌注,由一端向另一端灌注,每層灌注厚度不得大于30 cm,第一層可灌至臺階下約2.0 cm處,將底角混凝土氣泡充分排出。待混凝土澆筑完成后,用叉車將其卸下振動臺,放置于遮板混凝土養(yǎng)護(hù)區(qū)。混凝土灌注完成2 h后,及時將遮板與豎墻結(jié)合部位混凝土面做拉毛處理。
7.3 遮板混凝土養(yǎng)護(hù)
7.3.1 自然溫度養(yǎng)護(hù)
遮板在非冬期進(jìn)行施工采用自然養(yǎng)護(hù),遮板拆模后及時進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù),用土工布覆蓋集中灑水保濕養(yǎng)護(hù),灑水采用自動噴淋設(shè)備,用噴頭對遮板構(gòu)件上土工布均勻灑水養(yǎng)生,保持土工布濕潤,以達(dá)到混凝土表面保濕效果。自然養(yǎng)護(hù)期不少于14 d。
7.3.2 蒸汽養(yǎng)護(hù)
在冬期進(jìn)行遮板施工采用蒸汽養(yǎng)護(hù),蒸汽養(yǎng)護(hù)加熱升溫幅度控制在5 ℃/h以內(nèi),升溫時間在4 h,恒溫溫度控制在26 ℃~30 ℃時間8 h,降溫幅度控制在5 ℃/h以內(nèi),降溫時間控制在4 h,遮板蒸汽養(yǎng)護(hù)時間控制在16 h。
7.4 遮板脫模及存放
遮板脫模先拆預(yù)埋件前面的側(cè)板再拆蓋板,用叉車吊起遮板,起吊高度控制在50 mm~120 mm,用橡膠錘或木錘輕輕向下敲打模具四周。模具脫落后,立即對遮板表面進(jìn)行整修,鑿除多余的混凝土,對磕損的地方用專門的修補砂漿進(jìn)行修補。把遮板吊入產(chǎn)品存放區(qū)進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù),遮板模具經(jīng)過使用后要經(jīng)常檢查模具是否變形。
遮板從模具中取出時前期強度相對較弱,混凝土的收縮徐變發(fā)生在頭幾天,錯誤的存放會使遮板發(fā)生隆起和彎曲變形。在半成品庫中,用木方墊在遮板下面,墊塊要上下對齊,堆碼高度不能超過三層,防止遮板內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力引起變形超過允許范圍。自制遮板安裝吊裝設(shè)備見圖2。
7.5 遮板運輸及安裝
7.5.1 遮板運輸
將存放區(qū)的遮板用車運送到橋下各工點存放在施工便道旁邊,用起重機(jī)將遮板逐塊吊運到橋上。也可在遮板存放區(qū)直接用叉車將遮板置于運輸車輛上,運輸車通過施工便道和馬道上路基行走于橋面,將遮板運送到待安裝遮板的梁面上,用起重機(jī)將遮板卸車按安裝位置存放。遮板在運輸、裝卸、存放時均要采取保護(hù)性措施,防止遮板在運輸裝卸過程中受到損傷。
7.5.2 遮板安裝
橋上遮板安裝示意圖見圖3。
1)水泥砂漿墊層。
遮板安裝前測設(shè)出遮板與箱梁安裝搭接的邊線及遮板安裝處梁面邊緣高程,并施作調(diào)整高差的1∶1水泥砂漿調(diào)平墊層,以保證遮板在安裝掛靠后遮板頂面的水平線形平齊美觀。
2)遮板起吊。
在橋下及橋上遮板存放區(qū),用自制吊具與遮板頂面預(yù)埋的螺栓固定連接上,然后用起重設(shè)備把遮板從存放區(qū)起吊至梁面邊緣遮板安裝掛靠處并固定牢固。
3)預(yù)埋鋼筋調(diào)整。
調(diào)整遮板預(yù)埋外露鋼筋與梁面遮板豎墻預(yù)埋鋼筋相對應(yīng)位置。遮板與箱梁安裝搭接邊線預(yù)埋外露鋼筋必須間距均勻并且保持豎直,以利于遮板的安裝。
4)遮板位置精確調(diào)整。
遮板排列組合要考慮到遮板之間的縫隙,遮板間設(shè)4 mm斷縫,安裝完畢后用砂漿填塞。遮板安裝時先粗略對位,最后調(diào)節(jié)拉桿長度以調(diào)整后遮板的位置。施工人員精確調(diào)整遮板的平面位置及高程,保證遮板外側(cè)及頂面在縱橋向方向線條順直。
5)遮板豎墻鋼筋安裝。
調(diào)整好鋼筋位置后把遮板安裝好,再把拉桿的另一端扣在電纜槽中間的豎墻的預(yù)埋鋼筋上,同時往豎墻預(yù)埋鋼筋與遮板外露鋼筋交叉搭接區(qū)域里穿遮板豎墻鋼筋,將遮板外露鋼筋與梁上豎墻預(yù)埋鋼筋焊牢,每塊遮板上預(yù)埋鋼筋保證有不少于5根的數(shù)量和梁體鋼筋焊接,按照施工設(shè)計圖進(jìn)行遮板豎墻的鋼筋安裝綁扎,遮板豎墻安裝綁扎的鋼筋數(shù)量、規(guī)格、型號必須符合施工設(shè)計圖要求。
7.5.3 遮板安裝質(zhì)量控制
遮板安裝按照遮板豎墻上安裝欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施及橋上接觸網(wǎng)支柱、下拉錨線基礎(chǔ)組合排列形式安裝遮板。從箱梁一端依次向另一端安裝,遮板安裝位置偏差不超過設(shè)計和規(guī)范且偏差不能多塊累計。遮板縫之間用水泥砂漿填塞,并抹縫平整。
1)遮板安裝平面線形控制:遮板安裝前先測量放樣出遮板平面的線形,特別注意緩和曲線和圓曲線需要加密點位,作為遮板安裝的平面控制基線,以保證遮板安裝平面線形的美觀。
2)遮板安裝水平線形控制:在梁端部邊緣處各設(shè)一處設(shè)計高程控制點,作為遮板安裝的水平面控制基線,以保證遮板安裝豎直方向的平順、水平面線形的美觀。
7.6 欄桿、聲風(fēng)屏障遮板豎墻鋼筋混凝土澆筑
遮板安裝完成以及豎墻鋼筋綁扎安裝后,進(jìn)行遮板豎墻的模板安裝加固,澆筑遮板豎墻的鋼筋混凝土。模板可采用定型組合鋼模板或竹膠板加工制作的模板。模板要求加固牢固防止模板變形位移。模板安裝精確度要保證豎墻內(nèi)側(cè)及頂面高程在縱橋向方向線條順直平順,豎墻平面位置及頂面高程符合設(shè)計要求。
遮板豎墻鋼筋混凝土澆筑前,要對預(yù)埋欄桿、聲風(fēng)屏障螺栓螺紋進(jìn)行包裹防護(hù)處理,防止混凝土在澆筑過程中污染預(yù)埋欄桿、聲風(fēng)屏障螺栓螺紋。以便于遮板豎墻上的欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施的安裝(見圖4)。遮板豎墻鋼筋混凝土采用插入式振動棒進(jìn)行振搗。在遮板豎墻混凝土初凝前對遮板豎墻頂面進(jìn)行收光抹面處理,保證遮板豎墻的外觀質(zhì)量。
7.7 遮板豎墻欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施的安裝
遮板豎墻鋼筋混凝土澆筑完成并達(dá)到強度后,按照施工設(shè)計的區(qū)段進(jìn)行遮板豎墻上的欄桿、聲風(fēng)屏障設(shè)施的安裝。欄桿、聲風(fēng)屏障立柱與遮板豎墻頂面的欄桿、聲風(fēng)屏障預(yù)埋螺栓連接質(zhì)量,是關(guān)系到高速列車安全運營的重點。按照施工設(shè)計要求安裝防滑動、防松動墊片,并按照設(shè)計要求用力矩搬手?jǐn)Q緊螺母,以確保螺母力矩符合設(shè)計要求。
CRTSⅡ型板式無砟軌道橋上遮板施工工藝框圖見圖5。
1)遮板預(yù)制質(zhì)量用鋼尺、深度尺檢測表面空洞、平整度、蜂窩麻面、硬傷掉角等。a.表面空洞:深度不大于3 mm,長度不大于10 mm;b.平整度:凸或凹下(包括錯位)不大于4 mm/m;c.蜂窩麻
面:深度大于3 mm且小于8 mm,長度大于10 mm且小于20 mm;d.硬傷掉角:深度不大于10 mm,長度不大于10 mm;e.用10倍~20倍刻度放大鏡量測表面裂紋:不允許出現(xiàn)表面裂縫。
2)遮板安裝質(zhì)量每跨拉線尺量相鄰遮板錯臺、位置與標(biāo)高偏差、側(cè)向彎曲等。a.相鄰遮板錯臺:≤2 mm;b.位置與標(biāo)高偏差:≤2 mm;c.側(cè)向彎曲:±5 mm;d.用水平尺檢查遮板安裝平整度:≤2 mm/1 m;e.用10 m工程線檢查安裝順直度:≤10 mm/10 m。
京滬高鐵CRTSⅡ型無砟軌道橋上遮板施工技術(shù),從遮板預(yù)制建廠到模具加工制作要求、從遮板的預(yù)制工藝流程到遮板的安裝工序質(zhì)量控制,其工藝流程科學(xué)合理、施工工藝經(jīng)濟(jì)實用、容易掌握操作。保證了工程高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的要求。對客專、高鐵CRTSⅡ型無砟軌道橋上遮板施工具有指導(dǎo)作用,具有一定的借鑒應(yīng)用價值。施工過程中只有每一道工序都嚴(yán)格控制,才能確保遮板施工質(zhì)量,為客專、高鐵的高速列車行車運營安全提供堅實保障。
[1] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.京滬高速鐵路橋上增設(shè)風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計[Z].
[2] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.京滬高速鐵路橋上增設(shè)風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計技術(shù)交底報告[R].
[3] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.通橋(2008)8388A客運專線鐵路常用跨度梁橋面附屬設(shè)施圖[Z].
[4] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.通橋(2008)2322A無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡支箱梁[Z].
[5] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.通橋(2008)2368A無砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁[Z].
[6] 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司.京滬高施圖肆橋(2009)-QLLG新建鐵路北京至上海高速鐵路橋梁欄桿設(shè)計圖[Z].
[7] 鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TZ216-2007客運專線鐵路工程無砟軌道施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,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,工程師
U213.7
A