CRTSⅡ型板式無砟軌道底座板施工技術(shù)

尹承紅

1 工程概況

京滬高速鐵路濉河特大橋全長(zhǎng)65 594.35 m，起于江蘇省徐州市上山村，止于安徽省蚌埠市固鎮(zhèn)。濉河特大橋采用CRTSⅡ型板式無砟軌道施工技術(shù)，主要施工步驟有:兩布一膜作業(yè)，鋼筋混凝土底座板施工，軌道板施工，剪切連接，鋼軌鋪設(shè)，側(cè)向擋塊作業(yè)。現(xiàn)就京滬高速鐵路中鐵12局5項(xiàng)目施工管段內(nèi)的底座板施工技術(shù)做一介紹。

2 施工工藝

橋梁底座板施工前提條件為:橋面平整度、高程滿足驗(yàn)標(biāo)要求;防水層和兩布一膜滑動(dòng)層及擠塑板均驗(yàn)收合格;沉降評(píng)估及CPⅢ成果通過審核并滿足施工要求。

橋梁底座板施工流程為:放樣→鋼筋加工→鋼筋安裝→模板加工及安裝→標(biāo)高復(fù)測(cè)→澆筑混凝土→覆蓋養(yǎng)護(hù)。

2.1 放樣

放樣時(shí)按寬度3 150 mm(底座板兩側(cè)各擴(kuò)大10 cm)進(jìn)行放樣，便于模板安裝;斷面與非緩和曲線底座板相比必須進(jìn)行加密(3 m一個(gè)斷面)，便于底座板標(biāo)高控制;放樣時(shí)將每個(gè)斷面標(biāo)高帶出，便于模板粗調(diào);對(duì)鋼筋連接器位置進(jìn)行放樣，保證鋼板后澆帶位置準(zhǔn)確。

2.2 鋼筋加工

底座板縱向鋼筋加工前，首先根據(jù)施工段落劃分情況、后澆帶的布置情況來確定兩個(gè)鋼板后澆帶之間的底座板長(zhǎng)度。對(duì)緩和曲線上的所有梁面高程進(jìn)行測(cè)量，確定箍筋和馬鐙筋高度，加工完成后所有鋼筋按順序進(jìn)行對(duì)應(yīng)編號(hào)。

2.2.1 后澆帶連接器

按設(shè)計(jì)要求加工，為保證后澆帶連接器線形，考慮鋼板變形大，焊接時(shí)不可從鋼板一端直接焊往另一端，可采用多個(gè)連接器多次焊接:第一次焊接為每塊鋼板總數(shù)的1/3或更少，且單次焊接點(diǎn)在鋼板上呈均勻分布;待第一次焊接溫度降到常溫時(shí)可進(jìn)行第二次焊接，焊接要求同第一次焊接;同理進(jìn)行第三次焊接甚至更多。通過此種焊接可降低鋼板受熱變形量。

2.2.2 剪力釘

加工前必須對(duì)每孔梁剪力齒槽頂面高程進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算剪力釘制作長(zhǎng)度，保證剪力釘安裝后在頂層鋼筋下，最好由有資質(zhì)廠家統(tǒng)一加工。

2.3 鋼筋安裝

施工前，清理底座板范圍內(nèi)雜物，制作墊塊標(biāo)尺和鋼筋卡具便于規(guī)范施工。施工中，人員全部穿鞋套，保證滑動(dòng)層清潔，特別注意安裝鋼筋時(shí)對(duì)滑動(dòng)層保護(hù)，杜絕焊機(jī)、尖銳、煙頭、火等出現(xiàn)在底座板范圍內(nèi)。

2.3.1 墊塊和鋼筋安裝

滑動(dòng)層施工完成后及時(shí)安放與底座板混凝土同標(biāo)號(hào)墊塊，利于滑動(dòng)層保護(hù)。墊塊安放時(shí)必須利用標(biāo)尺進(jìn)行安放，數(shù)量及位置滿足設(shè)計(jì)要求。鋼筋安裝時(shí)必須利用卡具。

2.3.2 后澆帶連接器及剪力釘安裝

后澆帶連接器安裝前對(duì)梁面進(jìn)行高程測(cè)量，注意頂面保護(hù)層位置準(zhǔn)確。保證精軋螺紋鋼筋外露長(zhǎng)度:螺母擰上后至少外露2 cm以上，螺母可暫時(shí)不安裝待張拉時(shí)再安裝。剪力釘安裝前，將梁體內(nèi)預(yù)埋套筒清理干凈，并制作專用扭力扳手輔助模具。

2.4 模板加工與安裝

2.4.1 模板加工

為了保證底座板混凝土大面平整，線型順直，無錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，混凝土模板采用輕型槽鋼+角鋼拼裝成可調(diào)式模板，采用高模低做的方法施工，模板的可調(diào)范圍為20 cm。處于緩和曲線上的模板長(zhǎng)度不宜超過3 m，方便人工操作和標(biāo)高控制。面板采用4 mm鋼板，在模板接縫處必須進(jìn)行打磨處理以保證平順。可調(diào)部分的可調(diào)螺栓密度要大，防止整平機(jī)行走和多次倒用發(fā)生變形。

2.4.2 模板安裝

在模板底部可先用砂漿或者海綿條找平防止漏漿。模板支撐:外側(cè)φ48無縫鋼管(開口)+可調(diào)底托直接頂在防護(hù)墻上;內(nèi)側(cè)φ48無縫鋼管(開口)+可調(diào)底托頂于內(nèi)側(cè)兩塊鋼模上;有頂托的位置均設(shè)置拉桿，做到有一撐必有一拉。模板安裝分為粗調(diào)和精調(diào)。粗調(diào):根據(jù)放樣時(shí)測(cè)出的標(biāo)高進(jìn)行上反，精度能達(dá)到5 mm以內(nèi);精調(diào):通過電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行逐點(diǎn)精調(diào)，規(guī)范要求頂面高程允許誤差為±3 mm，推薦在精調(diào)時(shí)將精度調(diào)至1 mm內(nèi)。

2.4.3 后澆帶模板

剪力齒槽、鋼板連接器后澆帶模板采用自制鋼模(厚度1.5 cm)，預(yù)留鋼筋孔道，孔道漏漿處用土工布進(jìn)行封堵密封，中間采用方木支撐，一個(gè)后澆帶上增加一個(gè)由兩根角鋼為面板、鋼筋為支撐組成的定型模板，保證后澆帶尺寸、拆模后頂層鋼筋以上混凝土平順。后澆安裝時(shí)尺寸必須滿足沿線路方向的形式尺寸偏差在±5 cm內(nèi)。鋼板后澆帶模板安裝時(shí)充分考慮張拉空間，推薦張拉端鋼板距模板30 cm以上。

2.5 混凝土澆筑

2.5.1 混凝土運(yùn)輸及布料

混凝土采用泵送入模。布料時(shí)應(yīng)控制落差防止混凝土離析，左右幅必須同時(shí)澆筑，兩幅布料基本一致，保證在4 m～6 m，緩和曲線上布料應(yīng)先低端后高端。在后澆帶范圍內(nèi)提前鋪設(shè)一塊土工布，防止混凝土灑入后澆帶。

2.5.2 混凝土振搗

采用φ50插入式搗固器進(jìn)行振搗，剪力齒槽后澆帶及鋼筋搭接區(qū)采用φ30搗固器振搗。振搗移動(dòng)間距不能大于作用半徑的1.5倍，振搗棒離側(cè)模不小于10 cm，用鐵鏟對(duì)模板邊緣部位進(jìn)行人工振搗。在此強(qiáng)調(diào)后澆帶位置不能因?yàn)榕卤６氛駬v。

2.5.3 混凝土整平及提漿

提前將混凝土整平機(jī)滾筒調(diào)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。由于滾筒輥壓后混凝土有少量反彈現(xiàn)象造成標(biāo)高不準(zhǔn)確，采取先輥壓出1 m，用已成型混凝土高度來確定滾筒高度。在實(shí)際中可能存在一個(gè)澆筑段多個(gè)變化點(diǎn)，每個(gè)變化點(diǎn)都必須進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整。整平機(jī)采用來回輥壓2遍～4遍后粗平、提漿、精收，最后人工利用鋁合金尺精平。

2.5.4 收面及拉毛

混凝土收面注意兩側(cè)排水坡為拉毛后收成光面，中間部分為拉毛。收面杜絕低端出現(xiàn)反坡現(xiàn)象。拉毛應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則:拉毛部分全部收成光面后拉毛;拉毛工具選用鋼刷，密度不宜過大;拉毛時(shí)間為混凝土初凝后、終凝前、手指按時(shí)有輕微手紋時(shí)(不粘手)為宜;拉毛深度1 mm～2 mm;拉毛必須安排專人負(fù)責(zé)。

2.5.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)采用土工布+塑料布保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。當(dāng)環(huán)境氣溫小于5℃時(shí)，禁止灑水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)按冬季施工方案進(jìn)行保溫。

2.6 底座板單元?jiǎng)澐旨翱v連

2.6.1 底座板單元?jiǎng)澐?/h4>

由于橋上CRTSⅡ型軌道板底座無法一次施工完成，因此必須劃分幾個(gè)施工段，施工段的首尾位置應(yīng)設(shè)置端刺或臨時(shí)端刺，端刺或臨時(shí)端刺之間的區(qū)段為常規(guī)區(qū)。具體劃分原則如下:

1)常規(guī)區(qū)一般最短為3個(gè)澆筑段480 m;2)臨時(shí)端刺區(qū)應(yīng)避開連續(xù)梁及其前后相鄰兩孔簡(jiǎn)支梁、道岔區(qū);3)常規(guī)區(qū)混凝土澆筑段長(zhǎng)度不大于164 m，為了避免混凝土澆筑時(shí)強(qiáng)制力傳入橋墩，在兩處混凝土澆筑段之間設(shè)置鋼板連接器后澆帶(BL1后澆帶)，其在底座板混凝土澆筑段澆筑時(shí)留出。BL1后澆帶距離梁端長(zhǎng)度不小于5 m;4)位于混凝土澆筑段中心的一個(gè)剪力齒槽后澆帶(BL2)與底座板混凝土同時(shí)澆筑，其余簡(jiǎn)支梁的剪力齒槽后澆帶縱連前需要預(yù)留不澆筑;5)剪力齒槽超過兩排時(shí)齒槽后澆帶應(yīng)與底座混凝土一次澆筑，并設(shè)立BL1后澆帶。為保證連續(xù)梁及相鄰兩孔簡(jiǎn)支梁上BL1盡量與先澆筑的BL2對(duì)稱，可通過設(shè)置自由混凝土澆筑段來滿足要求，自由混凝土澆筑段長(zhǎng)度不大于80 m。

2.6.2 底座板縱連

底座板縱連要在橋上一個(gè)臨時(shí)端刺到另一個(gè)臨時(shí)端刺的所有底座板混凝土澆筑完成后才能進(jìn)行。在所有鋼板連接器后澆帶位置，通過擰緊錨固螺母使鋼筋縱向連接起來，然后，逐步澆筑常規(guī)區(qū)所有BL1和BL2。

1)張拉。當(dāng)構(gòu)件溫度小于鎖定溫度時(shí)的縱連時(shí)，通過公式ΔLT(長(zhǎng)度變化)=αT(混凝土溫度膨脹系數(shù))×ΔT(底座板混凝土的溫度變化)×L(作用長(zhǎng)度)計(jì)算出張拉量。當(dāng)溫差在5℃～15℃之間時(shí)，鋼板后澆帶(BL1)的寬度不能通過一次張拉縮短到計(jì)算值，必須每間隔24 h重復(fù)縱連張拉一次，直到達(dá)到計(jì)算寬度。每次張拉都要對(duì)每個(gè)鋼板后澆帶(BL1)的張拉量和總的張拉量以及實(shí)際需要達(dá)到的張拉量進(jìn)行記錄。

2)不張拉。當(dāng)鎖定溫度≤底座板溫度≤30℃時(shí)，不必要進(jìn)行張拉，首先鋼板連接器后澆帶中的錨固螺母就不需要進(jìn)行張拉，只需要用手?jǐn)Q緊到鋼板上，然后把鋼板另一側(cè)的錨固螺母也擰緊，在擰緊過程中扭矩扳手的扭矩應(yīng)不小于450 N·m。

3 關(guān)鍵工序施工

整個(gè)底座板施工中，底座板標(biāo)高控制是非常關(guān)鍵的工序。由于CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)是由底座板+3 cm厚水泥乳化瀝青砂漿+軌道板組成，而水泥乳化瀝青砂漿作為CRTSⅡ型軌道板和混凝土底座板之間的墊層材料，主要起到填充、承力和傳力的作用，并為軌道提供一定的剛度和彈韌性。如果底座板標(biāo)高控制不準(zhǔn)則造成砂漿厚度不準(zhǔn)，從而影響整個(gè)軌道的運(yùn)營(yíng)壽命。由此可以看出標(biāo)高控制成為整個(gè)CRTSⅡ型板式無砟軌道底座板施工的關(guān)鍵點(diǎn)。底座板標(biāo)高通過以下幾點(diǎn)來控制:將放樣點(diǎn)加密為5 m一個(gè)斷面，模板安裝完成后進(jìn)行可調(diào)螺栓逐個(gè)檢查，逐段拉線進(jìn)行順接檢查;整平機(jī)在過每一個(gè)變化點(diǎn)時(shí)都先輥壓1 m出來，以成品混凝土來決定滾筒的高度。通過以上方法來達(dá)到底座板標(biāo)高的精度:高程允許偏差:±5 mm，平整度允許偏差:7 mm/4 m。

4 安全注意事項(xiàng)

1)施工便道設(shè)會(huì)車平臺(tái)，車輛行駛會(huì)車時(shí)要減速慢行。2)所有上橋通道必須有安全護(hù)欄裝置，有安全護(hù)欄及休息平臺(tái)。3)工地照明設(shè)備齊全可靠，確保夜間施工安全。4)底座板鋼筋被起吊上橋作業(yè)前一定要檢查吊車的鋼絲繩、吊鏈及吊具的安全狀況，吊裝過程中，設(shè)置警戒線、吊臂范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，橋下及橋上要設(shè)兩名安全人員全程監(jiān)控，分別負(fù)責(zé)橋上和橋下的安全監(jiān)管工作。

5 環(huán)保措施

1)橋面上收集的各種固體廢棄物必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理或統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)街付壴鼒?chǎng)，避免灑落在橋下污染周邊環(huán)境。2)橋上施工用水必須規(guī)范，特別在沖洗橋面或養(yǎng)護(hù)混凝土的過程中，避免施工用水對(duì)橋下環(huán)境的污染。3)橋上無砟軌道施工機(jī)械在施工或修理過程中必須加強(qiáng)油料管理，避免灑落，污染橋面且進(jìn)行必要的回收處理。

6 結(jié)語

CRTSⅡ型板式無砟軌道具有高精度、高平順性、高穩(wěn)定性、少維修的顯著特點(diǎn)，應(yīng)用日益廣泛，而底座板作為Ⅱ型板橋上無砟軌道的重要組成部分，其施工特點(diǎn)對(duì)以后高速鐵路的發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的意義。

［1］韓 蓉.鄭西CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)［J］.山西建筑，2009，35(29):276-277.