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摘要:CRTSⅡ型无砟轨道板桥上铺设技术主要包括轨道板的粗铺、精调、灌浆和张拉连接。通过分析CRTSⅡ型无砟轨道板粗铺、精调、灌浆、张拉连接的施工工艺要求和技术特点为以后的现场施工提供了参考。
关键词:CRTSⅡ型,无砟轨道,板桥,铺设
Abstract: Ⅱ CRTS type slab track laying a frantic jumble no technology mainly include track of coarse and fine board shop, attune grouting and tension connection. Through the analysis Ⅱ CRTS type frantic jumble no track board shop, pure tone, coarse grouting, tension connection the construction process of the requirements and technical features for later construction site provides reference.
Keywords: CRTS Ⅱ type, without a frantic jumble orbit, slab, laid
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1 CRTSⅡ型板式无砟轨道概述
CRTSⅡ型板式无砟轨道(简称“Ⅱ型板式无砟轨道”)技术是借鉴国外先进无砟轨道技术基础上形成的拥有完全中国自主知识产权的。Ⅱ型板式无砟轨道采用了连续底座混凝土结构和轨道板纵联方式,现场施工作业简单方便、可靠性好。
CRTSⅡ型板式无砟轨道现场铺设技术包括两布一膜滑动层/高强挤塑板铺设、底座混凝土施工,轨道板粗铺、轨道板精调、水泥乳化沥青砂浆灌注、轨道板纵向连接、剪切连接等工艺,桥梁上还包括侧向挡块施工等工艺。
2桥上铺设施工工艺
桥上Ⅱ型板式轨道施工工序流程见图1。
图1桥梁上底座板施工流程图
2.2.1底座板划分设计
无砟轨道施工前应根据施工管段的具体情况进行底座板划分设计。划分设计方案依据总工期计划、桥面验收移交进展情况、施工管段划分及资源配置等因素确定。主要内容包括底座板施工单元段划分、临时端刺设置、常规区和后浇带位置确定,以及各灌注段先后施工顺序的确定。
底座板划分原则
①施工单元要根据作业面布置情况事先统一规划,确定相邻作业面张拉顺序和分工责
任;
②常规区两个相邻后浇带之间距离约160m;
③临时端刺不能设置在连续梁上,且距连续梁至少两孔梁;
④左右线临时端刺布置要错开两孔梁;
⑤钢板连接器与剪力齿槽间距≤80m;
⑥剪切连接的长度≤160m;
⑦钢板连接器距高强挤塑板间距≥5m;
施工单元划分完成后,一定要在桥梁上显著位置进行标识各后浇带位置、名称、类型,
方便今后张拉时识别。
常规区与临时端刺布设
常规区为长度不限,但至少10跨梁,常规区分段长度可设置为5跨、3跨或1跨的长
度,每段之间在跨中采用钢板连接器连接,浇筑时预留50cm宽后浇带,称为钢板连接器后浇带(BL1)。根据分段长度不同,常规区分为两种型式:当分段长度为5跨梁或3跨梁时,两个钢板连接器中部的剪力齿槽一次浇筑完成,其余的剪力齿槽处都进行钢筋连接,浇筑时预留67.8cm宽后浇带,称之为剪力齿槽后浇带(BL2);当分段长度为1跨时,底座板在梁端齿槽处一次浇筑。
2.2.2底座板施工
1、测量复核
无砟轨道底座板施工前必须对所有CPⅢ网进行复测,及时进行整修、处理。
2、滑动层施工
滑动层自下至上由土工布+塑料薄膜+土工布组成,简称为“两布一膜”。每孔箱梁上
滑动层的铺设范围为桥梁固定端的剪力齿槽边缘至桥梁活动端,在梁缝处配合高强挤塑板的安装局部调整滑动层的铺设。滑动层铺设见图2~图5。
铺设时,在底座板范围内沿线路纵向两侧及中间各弹出宽30cm的粘合剂涂刷带,底层
土工布可对接,中间薄膜可熔接,上层土工布需整幅铺设,若不能实现,土工布可以搭接,搭接时最小搭接长度为20cm,但每块的最小长度为5m,接缝处采用粘结剂横向满铺的方式,横向宽度30cm宽。上层土工布搭接处位置与其他层的对接处错开至少1m。土工布订制幅宽要至少大于3.05m。
图2弹底胶的涂刷线图3铺设第一层土工布
图4铺设塑料薄膜图5两布一膜铺设完成
3、铺设高强挤塑板
高强挤塑板设于桥梁接缝处,高强挤塑板规格尺寸按桥面拼接需要确定,高强挤塑板只
可纵向分块拼接,并采与挤塑板不相容的粘接剂与梁端凹槽顶面粘接。两布一膜和高强挤塑板的铺设。
4、钢筋工程
(1)钢筋笼的加工、运输与吊装
根据工期要求和现场实际情况,钢筋笼可在钢筋加工厂预制或在桥上绑扎施工。在加工
场预制成型后,先用拖车将钢筋网片运往工地,再用钢筋网片提升机将其吊装就位,然后进行梁缝搭接区和跨中后浇带钢筋搭接区钢筋的绑扎,以及固定梁端处锚固钢筋和锚固钢板的连接。
(2)钢筋及模板检查验收
钢筋及模板检查项目主要是钢筋保护层厚度、模板水平位置及高程的符合性,使用测量
仪器逐点检查。检查模板安装的稳固性,应满足摊铺整平振捣机操作需要。检查后浇带预留缺口宽度与是否符合设计要求。检查钢筋连接器安装是否与主筋连接牢固。综合检查验收后,应对底座板施工范围进行清理,同时采用强力吹风机吹除模板范围内的灰土或其他轻质污染物。
5、模板安装与混凝土施工
混凝土底座板模板采用槽鋼加工专用钢模,并满足普通地段和曲线超高地段的模板拼装
需要,模板组合高度宜略低于底座板设计厚度(一般10mm左右),以适应线路曲线超高变坡和梁面平整度情况。
混凝土灌注施工采用混凝土泵车泵送入模。混凝土入模后,采用插入式振捣器捣固,混
凝土振动梁摊铺并整平混凝土面。超高地段底座板施工,混凝土整平过程中人工不断补充超高范围混凝土,最后用振动梁整平压实。混凝土的养护须紧跟底座板施工,整段混凝土完成后再正式进行覆盖土工布和塑料薄膜以实现保湿养护。养护时间不少于7天。
2.2.3 轨道板粗铺和精调
1、轨道板粗铺
底座板及后浇带混凝土强度大于20MPa,且混凝土浇注时间大于2天,可粗铺轨道板。
轨道板粗铺顺序为:轨道板运输→安装定位锥和测设轨道基准点→测量标注轨道板板号→轨道板吊装→轨道板粗铺定位。
轨道板精调
(1)安装精调千斤顶
精调千斤顶使用前应对相关部位进行润滑,在待调板前、中、后部位左右两侧共安装6
个精调千斤顶。其中,前、后两端4个千斤顶为可以进行平面及高程双向调节的千斤顶,中间2个为仅具高程调节能力千斤顶。双向调节千斤顶在安装前将横向轴杆居中,使之能前后伸缩大约有10mm的余量,以避免调节能力不足需倒顶而影响调节施工。
(2)校验测量标架
为了确保轨道板精调的精确度,精调前需要对测量标架进行校验。先把已与轨道板几何
位置经过校对的标准测量标架放到标准轨道板的一对承轨台上,利用全站仪对安装在标架上面对两个棱镜进行坐标测量记录,然后取走标准支架,将其他4根标架放上去进行坐标测量,测出4根标架与标准架之间对差值,经计算后代入到数学模型中,在以后的施工作业中进行数据自动改正,达到校验的目的。
2.2.4 水泥乳化沥青砂浆灌注
水泥沥青砂浆灌注应坚持“随调随灌”的原则,其施工应紧随精调完成之后进行。在砂
浆灌注地点,先将土工布铺在轨道板上,同时插好灌浆漏斗,防止砂浆从灌浆孔溢出,污染轨道板。将灌注软管出口对准轨道板中间灌浆孔,开启出料调节阀,进行灌浆施工。灌浆过程中,应对侧面封边砂浆的排气孔进行观测,排气孔冒出砂浆后,用泡沫材料或晴纶面塞住排气孔,同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,应确保砂浆面至少达到轨道板的底边且不能回落时,灌浆过程才可告结束。在曲线超高地段灌浆时,应加高灌浆护筒,使砂浆液面略高出高出底边,以保证砂浆饱满。
2.2.5 轨道板纵向连接
轨道板纵向连接至少应以单元施工段为基本段落,精调单元段内轨道板的连接分批进
行。靠近临时端刺240m的常规区为过渡段,此段在临时端刺后浇带尚未完成全部连接前(即临时端刺未与下一段底座板連接前)只可进行窄接缝灌注施工,不进行张拉锁拧紧及宽接缝灌注(砂浆)施工。其余单元段内完成精调的轨道板可进行规定内容的纵向连接施工。过渡段内轨道板的纵向连接待临时端刺后浇带全部连接完成后施工。轨道板纵向连接的程序为:拧紧张拉锁→安装接缝钢筋→浇筑接缝混凝土→接缝混凝土养护。
2.2.6 侧向挡块和剪切连接
侧向挡块防止无砟轨道横向位移和垂直挠曲而设的扣压装置。挡块则必须等待铺轨完成后才能施工。轨道板的剪切连接位置位于每片箱梁的梁缝区域、梁与台背、端刺与路基过渡段、桩板结构与路基过渡段及道岔前后处,主要作用是将轨道板与底座板连接成为一个整体,以适应结构变形。为确保剪切筋与轨道板及底座板内钢筋处于隔离绝缘状态,剪切筋表面应事先均匀涂抹一层植筋胶,并确保表面无遗漏之处。在已钻好的孔内注入适量植筋胶,植入剪力销钉(筋)。剪切筋植入时应轻轻插入,并避免与板内钢筋接触。待植筋胶硬化后将孔口清理干净,用同标号水泥砂浆封闭。
3 结论
以CRTSⅡ型板式无碴轨道为代表的纵连板式无碴轨道,由于运用了特殊的无辅助轨测量定位技术,因而在施工过程中从底座混凝土浇筑、轨道板运铺及CA砂浆灌注等均采用轮胎式成套施工机械及设备,进而可在铺轨到达之前完成轨道板铺设及轨道线性调整的绝大多数工作,在减少铺轨后期工作量的同时,也实现了无砟轨道施工的多点平行作业,为加快工程进度缩短施工周期创造了条件。这种轮胎式成套机组施工技术在长桥地段的优势尤为明显,也更适用今后铁路客运专线大规模采用长桥设计的需要。
参考文献
[1]肖荣国.高速铁路与既有线运输组织研究思路的探讨[J].铁道标准设计, 2006 (增刊):18 -21
[2]王进勇.高速铁路与既有线运输组织协调的探讨[J].铁道运输与经济, 2009 ( 5 ) : 27 -30
[3]彭其渊.高速铁路运输组织[M].北京:科学出版社, 2006
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:CRTSⅡ型,无砟轨道,板桥,铺设
Abstract: Ⅱ CRTS type slab track laying a frantic jumble no technology mainly include track of coarse and fine board shop, attune grouting and tension connection. Through the analysis Ⅱ CRTS type frantic jumble no track board shop, pure tone, coarse grouting, tension connection the construction process of the requirements and technical features for later construction site provides reference.
Keywords: CRTS Ⅱ type, without a frantic jumble orbit, slab, laid
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1 CRTSⅡ型板式无砟轨道概述
CRTSⅡ型板式无砟轨道(简称“Ⅱ型板式无砟轨道”)技术是借鉴国外先进无砟轨道技术基础上形成的拥有完全中国自主知识产权的。Ⅱ型板式无砟轨道采用了连续底座混凝土结构和轨道板纵联方式,现场施工作业简单方便、可靠性好。
CRTSⅡ型板式无砟轨道现场铺设技术包括两布一膜滑动层/高强挤塑板铺设、底座混凝土施工,轨道板粗铺、轨道板精调、水泥乳化沥青砂浆灌注、轨道板纵向连接、剪切连接等工艺,桥梁上还包括侧向挡块施工等工艺。
2桥上铺设施工工艺
桥上Ⅱ型板式轨道施工工序流程见图1。
图1桥梁上底座板施工流程图
2.2.1底座板划分设计
无砟轨道施工前应根据施工管段的具体情况进行底座板划分设计。划分设计方案依据总工期计划、桥面验收移交进展情况、施工管段划分及资源配置等因素确定。主要内容包括底座板施工单元段划分、临时端刺设置、常规区和后浇带位置确定,以及各灌注段先后施工顺序的确定。
底座板划分原则
①施工单元要根据作业面布置情况事先统一规划,确定相邻作业面张拉顺序和分工责
任;
②常规区两个相邻后浇带之间距离约160m;
③临时端刺不能设置在连续梁上,且距连续梁至少两孔梁;
④左右线临时端刺布置要错开两孔梁;
⑤钢板连接器与剪力齿槽间距≤80m;
⑥剪切连接的长度≤160m;
⑦钢板连接器距高强挤塑板间距≥5m;
施工单元划分完成后,一定要在桥梁上显著位置进行标识各后浇带位置、名称、类型,
方便今后张拉时识别。
常规区与临时端刺布设
常规区为长度不限,但至少10跨梁,常规区分段长度可设置为5跨、3跨或1跨的长
度,每段之间在跨中采用钢板连接器连接,浇筑时预留50cm宽后浇带,称为钢板连接器后浇带(BL1)。根据分段长度不同,常规区分为两种型式:当分段长度为5跨梁或3跨梁时,两个钢板连接器中部的剪力齿槽一次浇筑完成,其余的剪力齿槽处都进行钢筋连接,浇筑时预留67.8cm宽后浇带,称之为剪力齿槽后浇带(BL2);当分段长度为1跨时,底座板在梁端齿槽处一次浇筑。
2.2.2底座板施工
1、测量复核
无砟轨道底座板施工前必须对所有CPⅢ网进行复测,及时进行整修、处理。
2、滑动层施工
滑动层自下至上由土工布+塑料薄膜+土工布组成,简称为“两布一膜”。每孔箱梁上
滑动层的铺设范围为桥梁固定端的剪力齿槽边缘至桥梁活动端,在梁缝处配合高强挤塑板的安装局部调整滑动层的铺设。滑动层铺设见图2~图5。
铺设时,在底座板范围内沿线路纵向两侧及中间各弹出宽30cm的粘合剂涂刷带,底层
土工布可对接,中间薄膜可熔接,上层土工布需整幅铺设,若不能实现,土工布可以搭接,搭接时最小搭接长度为20cm,但每块的最小长度为5m,接缝处采用粘结剂横向满铺的方式,横向宽度30cm宽。上层土工布搭接处位置与其他层的对接处错开至少1m。土工布订制幅宽要至少大于3.05m。
图2弹底胶的涂刷线图3铺设第一层土工布
图4铺设塑料薄膜图5两布一膜铺设完成
3、铺设高强挤塑板
高强挤塑板设于桥梁接缝处,高强挤塑板规格尺寸按桥面拼接需要确定,高强挤塑板只
可纵向分块拼接,并采与挤塑板不相容的粘接剂与梁端凹槽顶面粘接。两布一膜和高强挤塑板的铺设。
4、钢筋工程
(1)钢筋笼的加工、运输与吊装
根据工期要求和现场实际情况,钢筋笼可在钢筋加工厂预制或在桥上绑扎施工。在加工
场预制成型后,先用拖车将钢筋网片运往工地,再用钢筋网片提升机将其吊装就位,然后进行梁缝搭接区和跨中后浇带钢筋搭接区钢筋的绑扎,以及固定梁端处锚固钢筋和锚固钢板的连接。
(2)钢筋及模板检查验收
钢筋及模板检查项目主要是钢筋保护层厚度、模板水平位置及高程的符合性,使用测量
仪器逐点检查。检查模板安装的稳固性,应满足摊铺整平振捣机操作需要。检查后浇带预留缺口宽度与是否符合设计要求。检查钢筋连接器安装是否与主筋连接牢固。综合检查验收后,应对底座板施工范围进行清理,同时采用强力吹风机吹除模板范围内的灰土或其他轻质污染物。
5、模板安装与混凝土施工
混凝土底座板模板采用槽鋼加工专用钢模,并满足普通地段和曲线超高地段的模板拼装
需要,模板组合高度宜略低于底座板设计厚度(一般10mm左右),以适应线路曲线超高变坡和梁面平整度情况。
混凝土灌注施工采用混凝土泵车泵送入模。混凝土入模后,采用插入式振捣器捣固,混
凝土振动梁摊铺并整平混凝土面。超高地段底座板施工,混凝土整平过程中人工不断补充超高范围混凝土,最后用振动梁整平压实。混凝土的养护须紧跟底座板施工,整段混凝土完成后再正式进行覆盖土工布和塑料薄膜以实现保湿养护。养护时间不少于7天。
2.2.3 轨道板粗铺和精调
1、轨道板粗铺
底座板及后浇带混凝土强度大于20MPa,且混凝土浇注时间大于2天,可粗铺轨道板。
轨道板粗铺顺序为:轨道板运输→安装定位锥和测设轨道基准点→测量标注轨道板板号→轨道板吊装→轨道板粗铺定位。
轨道板精调
(1)安装精调千斤顶
精调千斤顶使用前应对相关部位进行润滑,在待调板前、中、后部位左右两侧共安装6
个精调千斤顶。其中,前、后两端4个千斤顶为可以进行平面及高程双向调节的千斤顶,中间2个为仅具高程调节能力千斤顶。双向调节千斤顶在安装前将横向轴杆居中,使之能前后伸缩大约有10mm的余量,以避免调节能力不足需倒顶而影响调节施工。
(2)校验测量标架
为了确保轨道板精调的精确度,精调前需要对测量标架进行校验。先把已与轨道板几何
位置经过校对的标准测量标架放到标准轨道板的一对承轨台上,利用全站仪对安装在标架上面对两个棱镜进行坐标测量记录,然后取走标准支架,将其他4根标架放上去进行坐标测量,测出4根标架与标准架之间对差值,经计算后代入到数学模型中,在以后的施工作业中进行数据自动改正,达到校验的目的。
2.2.4 水泥乳化沥青砂浆灌注
水泥沥青砂浆灌注应坚持“随调随灌”的原则,其施工应紧随精调完成之后进行。在砂
浆灌注地点,先将土工布铺在轨道板上,同时插好灌浆漏斗,防止砂浆从灌浆孔溢出,污染轨道板。将灌注软管出口对准轨道板中间灌浆孔,开启出料调节阀,进行灌浆施工。灌浆过程中,应对侧面封边砂浆的排气孔进行观测,排气孔冒出砂浆后,用泡沫材料或晴纶面塞住排气孔,同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,应确保砂浆面至少达到轨道板的底边且不能回落时,灌浆过程才可告结束。在曲线超高地段灌浆时,应加高灌浆护筒,使砂浆液面略高出高出底边,以保证砂浆饱满。
2.2.5 轨道板纵向连接
轨道板纵向连接至少应以单元施工段为基本段落,精调单元段内轨道板的连接分批进
行。靠近临时端刺240m的常规区为过渡段,此段在临时端刺后浇带尚未完成全部连接前(即临时端刺未与下一段底座板連接前)只可进行窄接缝灌注施工,不进行张拉锁拧紧及宽接缝灌注(砂浆)施工。其余单元段内完成精调的轨道板可进行规定内容的纵向连接施工。过渡段内轨道板的纵向连接待临时端刺后浇带全部连接完成后施工。轨道板纵向连接的程序为:拧紧张拉锁→安装接缝钢筋→浇筑接缝混凝土→接缝混凝土养护。
2.2.6 侧向挡块和剪切连接
侧向挡块防止无砟轨道横向位移和垂直挠曲而设的扣压装置。挡块则必须等待铺轨完成后才能施工。轨道板的剪切连接位置位于每片箱梁的梁缝区域、梁与台背、端刺与路基过渡段、桩板结构与路基过渡段及道岔前后处,主要作用是将轨道板与底座板连接成为一个整体,以适应结构变形。为确保剪切筋与轨道板及底座板内钢筋处于隔离绝缘状态,剪切筋表面应事先均匀涂抹一层植筋胶,并确保表面无遗漏之处。在已钻好的孔内注入适量植筋胶,植入剪力销钉(筋)。剪切筋植入时应轻轻插入,并避免与板内钢筋接触。待植筋胶硬化后将孔口清理干净,用同标号水泥砂浆封闭。
3 结论
以CRTSⅡ型板式无碴轨道为代表的纵连板式无碴轨道,由于运用了特殊的无辅助轨测量定位技术,因而在施工过程中从底座混凝土浇筑、轨道板运铺及CA砂浆灌注等均采用轮胎式成套施工机械及设备,进而可在铺轨到达之前完成轨道板铺设及轨道线性调整的绝大多数工作,在减少铺轨后期工作量的同时,也实现了无砟轨道施工的多点平行作业,为加快工程进度缩短施工周期创造了条件。这种轮胎式成套机组施工技术在长桥地段的优势尤为明显,也更适用今后铁路客运专线大规模采用长桥设计的需要。
参考文献
[1]肖荣国.高速铁路与既有线运输组织研究思路的探讨[J].铁道标准设计, 2006 (增刊):18 -21
[2]王进勇.高速铁路与既有线运输组织协调的探讨[J].铁道运输与经济, 2009 ( 5 ) : 27 -30
[3]彭其渊.高速铁路运输组织[M].北京:科学出版社, 2006
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。