CRTSI型鋼筋混凝土框架板(RF)預制技術(shù)

王 偉,康 林

(中鐵四局集團有限公司武廣客專線新廣州站項目經(jīng)理部,廣州 510800)

1 工程概述

近 40年來,高速鐵路先行發(fā)展的國家大力開發(fā)以混凝土或瀝青混合料等取代傳統(tǒng)有砟道床的各類新型無砟軌道,而板式無砟軌道以其整體性強、穩(wěn)定性好、使用壽命周期長、運營過程維修工作量少等優(yōu)點,在高速鐵路上得到了廣泛的應用,是當今世界鐵路發(fā)展的方向。

我國板式無砟軌道尚處于起步階段,為盡快掌握高速鐵路板式無砟軌道的施工工藝,加快我國客運專線建設(shè),通過對框架型板式無砟軌道施工技術(shù)的消化、吸收及再創(chuàng)新,我國的 CRTSI型板式無砟軌道的研發(fā)與應用取得了實質(zhì)性的進展。通過武廣客運專線新廣州站工程板式無砟軌道的施工實踐,已經(jīng)基本形成了適用于中國國情的板式無砟軌道施工技術(shù),無砟軌道板的預制技術(shù)日趨成熟,各項指標均能滿足《客運專線鐵路 CRTSI型板式無砟軌道混凝土軌道板暫行技術(shù)條件》(科技基[2008]74號)的要求。

CRTSI型無砟軌道板分為預應力平板(P)、預應力框架板(P F)和鋼筋混凝土框架板(R F);軌道板長度分為4 962 mm、3 685 mm和4 856 mm三種,以適應不同梁長或不同區(qū)段長度的配板需要。本文重點介紹鋼筋混凝土框架板(R F)的預制施工工藝。

2 軌道板預制施工的特點

2.1 精度要求高

為了提高列車運行的平順性和乘客乘坐舒適性,必須提高軌道各部件的施工精度,軌道板作為主要的承載結(jié)構(gòu),直接關(guān)系到列車的運行安全及整體結(jié)構(gòu)的耐久性。因此,CRTSI型無砟軌道板對預制精度有著極高的要求。

2.2 絕緣要求高

軌道板的鋼筋骨架必須具有良好的絕緣性能,以滿足 Z P W-2000型軌道電路的技術(shù)要求。

2.3 工廠化生產(chǎn)

CRTSI型無砟軌道板預制施工精度要求高,預制數(shù)量龐大,為保證軌道板的良好品質(zhì),無砟軌道板應采用工廠化、流水線生產(chǎn)。

3 工藝流程圖

軌道板預制施工的工藝流程詳見圖1。

圖1 軌道板預制工藝流程

4 施工工藝要點

4.1 模板工程

4.1.1 模板設(shè)計與制作

模板采用具有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性的鋼模,確保軌道板各部位結(jié)構(gòu)尺寸的正確及預埋件位置的準確,且能經(jīng)多次反復使用不致產(chǎn)生影響軌道板外形尺寸的變形。模板選用的鋼板表面應拋光處理。

4.1.2 模板安裝

模板采用預埋螺栓固定在底座基礎(chǔ)上,并用高精度水準儀進行調(diào)平。

4.1.3 模板清理

模板使用前需進行清掃,在側(cè)模、底模、拐角部分采用噴氣方式清除垃圾、混凝土屑;在模板表面用棉紗均勻涂刷脫模劑,不允許漏涂、也不允許涂刷過多。表面不能見明顯的油漬,以免影響外觀。脫模劑不能涂刷在預埋件表面。

4.1.4 模板檢查

模板應進行日常檢查和每月 1次定期檢查,及時進行維護,檢查結(jié)果記錄在模板檢查表中。為保證軌道板精度,預埋件的制作、安裝誤差應為軌道板允許誤差 1/2的要求,具體見表1的規(guī)定。

4.2 鋼筋工程

4.2.1 鋼筋加工

使用前首先目視檢查鋼筋表面潔凈、損傷、油漬、銹蝕等狀況,并檢查鋼筋原材料試驗報告及產(chǎn)品質(zhì)量證明書。

鋼筋加工采用全自動鋼筋加工設(shè)備,定尺切斷,定點彎曲,保證鋼筋加工的高精度要求。為滿足加工環(huán)氧涂層鋼筋的要求,在鋼筋加工設(shè)備的輸送裝置及彎曲機的工作軸、心軸等部位應采用橡膠或塑料進行必要的防護,防止涂層損傷。彎曲須一次成形,不得進行重復操作。

4.2.2 鋼筋綁扎

將加工好的鋼筋用移動式鋼筋存放支架運至鋼筋綁扎區(qū),在專用木制胎具上進行綁扎。鋼筋綁扎時采用絕緣扎絲,相鄰綁扎點之間采用“八字扣”形式進行綁扎,保證相鄰鋼筋之間不發(fā)生相對滑動。扎絲的端頭應彎向鋼筋骨架內(nèi)部,防止扎絲侵入保護層。

為確?；炷帘Ｗo層厚度,墊塊使用細石混凝土墊塊,并用絕緣扎絲綁緊,墊塊綁扎位置及數(shù)量應與設(shè)計圖紙相符。

加工好的鋼筋骨架分層存放在加工廠房內(nèi),最多9層,每層間用方木支墊。搬運鋼筋骨架時,在鋼筋骨架內(nèi)橫穿方木并使用多點吊具小心搬運。

鋼筋加工允許偏差見表2。

表2 鋼筋加工允許偏差

4.2.3 鋼筋骨架絕緣性能測試

為滿足 Z P W-2000軌道電路的技術(shù)要求,CRTSI型無砟軌道板在鋼筋骨架綁扎結(jié)束后,必須對鋼筋骨架進行絕緣性能測試。用兆歐表測量其鋼筋骨架的絕緣性能,絕緣電阻應不小于 2 M Ω。

4.2.4 預埋件安裝

軌道板內(nèi)預埋件數(shù)量和位置嚴格按設(shè)計圖布置。普通鋼筋混凝土軌道板中,主要預埋件為扣件螺紋套管和裝吊套管及螺旋筋,預埋件加工必須滿足設(shè)計要求,外購件必須全部檢驗,合格后方能投入使用。

4.3 混凝土工程

4.3.1 混凝土拌制及運輸

混凝土由設(shè)在預制廠內(nèi)的專用攪拌站攪拌生產(chǎn),用料斗儲料,平板車運送至制板臺位,用 10 t桁吊吊運料斗至澆筑區(qū)卸料,在料斗外側(cè)預先設(shè)置振動器輔助卸料。

4.3.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑前,應進行配合比設(shè)計,測定其坍落度、含氣量及抗壓強度等,取得滿足設(shè)計條件的施工配合比報監(jiān)理工程師批準后用于施工。

為保證軌道板混凝土密實度,預制施工時應配備高頻振動等設(shè)備?；炷练謨蓪訚仓?由一端向另一端逐步進行,第一層澆筑至上層鋼筋頂面后人工輔助整平,開啟附著式高頻振動器至表面顯現(xiàn)浮漿,再用第二層補滿,開啟附著式振動器,以表面基本無氣泡冒出為宜?；炷敛捎萌斯つ?抹面后采用硬毛刷進行橫向拉毛。

4.3.3 混凝土養(yǎng)護

為快速達到拆模強度,軌道板混凝土的前期養(yǎng)護采用飽和蒸養(yǎng),二次養(yǎng)護采用水池濕潤養(yǎng)生,后期采用自然養(yǎng)護。

其中蒸汽養(yǎng)護應采用自動控溫裝置,實現(xiàn)對養(yǎng)護溫度的自動控制與記錄。蒸汽養(yǎng)護分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。澆筑完混凝土靜停 3 h后才能升溫,升溫、降溫速度不超過 15℃/h,恒溫控制在 40℃～55℃,最高溫度低于 60℃,最高溫度的持續(xù)時間在 6 h以內(nèi)。蒸汽養(yǎng)護完成后,混凝土表面溫度和環(huán)境溫度差 ＜15℃后脫模起吊軌道板。

蒸養(yǎng)時的最高溫度盡量設(shè)低些,并極力減少持續(xù)時間,溫度下降時采用自然下降方式并保溫至除去保護膜為止。蒸汽的出口安裝在不直接接觸到模板和混凝土的位置處。

4.3.4 軌道板拆模

軌道板的拆模要在確認隨軌道板進行同條件養(yǎng)護的試件的混凝土抗壓強度達到 40 MPa以上后方可進行,以防止軌道板發(fā)生變形和產(chǎn)生裂縫。

軌道板拆模時,首先打開側(cè)模及內(nèi)腔模,安裝軌道板起吊吊耳,在吊耳下安放千斤頂,將軌道板頂起 1～2 cm后,采用 10 t桁吊進行起吊。

4.3.5 軌道板成品檢測

成品軌道板采用專用檢查工具進行檢查,軌道板脫模后經(jīng)檢查合格的產(chǎn)品,用10 t桁吊移至養(yǎng)生池內(nèi),養(yǎng)生池的水溫應滿足養(yǎng)生條件的相關(guān)要求。

成品軌道板采用進口的專用檢查工具進行檢查,主要檢查項目及偏差標準見表3規(guī)定。

表3 軌道板預制精度標準

4.3.6 軌道板編號、標記

沿板的縱向分別彈上板中心、兩側(cè)鋼軌的中心墨線、在設(shè)計位置標注板的編號、制造年份、制造公司以及板的型號;用膠帶粘貼預埋套管孔口表面以保持孔內(nèi)清潔。

4.3.7 軌道板的儲存、堆放

為防止軌道板變形、減少占地,軌道板的儲存、堆放采用“側(cè)”放的形式。軌道板存放在專門設(shè)計的存板支架上,板塊之間采用“U”形卡連接,以防板塊傾倒,如圖2所示。

5 經(jīng)驗體會

1)涂層鋼筋在專用木制胎具上進行綁扎,對涂層提供了有效的保護,提高了鋼筋骨架的絕緣性能。

2)模板的制作必須是接縫密實,清理模板時,應將模板內(nèi)的垃圾、雜物徹底清理干凈。

3)模板內(nèi)的脫模劑應涂抹均勻,嚴禁多涂漏涂。脫模劑的涂抹均勻程度,對軌道板成品的影響極大。

4)混凝土采用側(cè)邊高頻振搗工藝,振動時間應以混凝土表面氣泡無明顯冒出時為標準,嚴格控制振動器振動時間。

5)混凝土澆筑結(jié)束,進行抹面時,應首先采用木抹下沉粗骨料,而后采用鋼抹進行抹面收光。可有效改善軌道板成品質(zhì)量。

6 結(jié)語

通過在武廣客運專線新廣州站工程 CRTSI型無砟軌道板的預制實踐,鋼筋混凝土框架板預制技術(shù)業(yè)已全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,部分技術(shù)已實現(xiàn)再創(chuàng)新,為無砟軌道板的批量生產(chǎn)提供了必要的保證。

[1]金雁鵬.京津城際鐵路無砟軌道板的制造[J].鐵道建筑,2008(增):35-38.

[2]齊麗娟.CRTSⅡ型無砟軌道板生產(chǎn)質(zhì)量控制[J].鐵道建筑,2008(增):41-44.