客運(yùn)專線CRTSⅡ型軌道板CA砂漿封邊工藝改進(jìn)

安潤扣

(中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司，山西太原 030013)

客運(yùn)專線和高速鐵路鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板灌注CA砂漿封邊的傳統(tǒng)工藝，是在軌道板縱向側(cè)面用水泥砂漿填充，作為封邊側(cè)模實(shí)現(xiàn)CA砂漿的灌注。當(dāng)CA砂漿達(dá)到要求強(qiáng)度，將水泥砂漿拆除丟棄;京津城際鐵路鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板灌注CA砂漿就是采用這種方法。用水泥砂漿填充作封邊側(cè)模，優(yōu)點(diǎn)是操作相對簡單、不影響軌道板三維坐標(biāo)、精調(diào)裝置處不易漏漿;缺點(diǎn)是拆除清理麻煩、污染環(huán)境。為此，需要對鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板灌注CA砂漿封邊工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1 封邊裝置改進(jìn)要求

封邊裝置應(yīng)考慮安拆簡單，運(yùn)輸方便、滿足灌注密封要求、周轉(zhuǎn)重復(fù)使用、易于整修保養(yǎng)等因素，擬采用角鋼(或鋼板折成的角鋼)做封邊側(cè)模，海綿雙面密封膠條(或橡膠帶)密封，支撐(或扣板、彈片)式或自支撐式方法固定。

要求改進(jìn)后的封邊裝置必須支撐穩(wěn)固，不能漏漿，排氣暢通，使用靈活，工藝簡單，易于操作，滿足CA砂漿灌注要求。

2 封邊裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)方案比選

2.1 側(cè)模型板

根據(jù)《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工技術(shù)指南》和《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，軌道板與底座板之間的間隙，即CA砂漿層的厚度≥2 cm，最大不宜＞4 cm，因此采用∠75×50×5(或厚3 mm鋼板折成)不等邊角鋼做封邊側(cè)模，即短邊貼緊底座板面，長邊貼緊軌道板外側(cè)面。根據(jù)CRTSⅡ型軌道板長度、板間橫縫、精調(diào)裝置安設(shè)位置及精調(diào)裝置外輪廓尺寸，側(cè)模長度配置為:①直線地段，每塊軌道板配置4塊長2 800 mm側(cè)模用于精調(diào)裝置之間、2塊長525 mm側(cè)模用于兩塊軌道板端精調(diào)裝置之間;②曲線地段，由于超高設(shè)置在底座板，所以角鋼規(guī)格型號不變，長2 800 mm側(cè)模通用，考慮曲線外側(cè)伸長和內(nèi)側(cè)縮短的因素，兩塊軌道板端精調(diào)裝置之間的側(cè)模按表1配置。

以上是考慮精調(diào)裝置放置誤差且模板只能短不能長配置的，為了加工方便，可將兩塊軌道板端精調(diào)裝置之間的側(cè)模統(tǒng)一為520 mm長，其與精調(diào)裝置之間的小間隙用密封條封住，大間隙配白鐵皮加工的∠75×50長100 mm角鋼襯墊在角鋼模板背后進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)充。

表1 軌道板端側(cè)模配置

2.2 排氣孔設(shè)置

在角鋼長肢鉆豎直傾角45°、直徑≥15 mm圓孔，角鋼內(nèi)側(cè)孔位處焊匹配內(nèi)徑≥15 mm、長50 mm鋼管，并進(jìn)行固定;2 800 mm及520 mm系列側(cè)模均留2個(gè)孔，以利排氣和觀察CA砂漿灌注情況。

2.3 側(cè)模密封

在角鋼側(cè)模與底座板之間及側(cè)模與軌道板縱向側(cè)面之間采用海綿雙面密封膠條(或橡膠帶)密封，密封條需伸出角鋼端部50 mm封閉模型板與精調(diào)裝置之間縫隙，精調(diào)裝置下墊海綿。

2.4 側(cè)模型板固定

1)支撐式。在底座板施工時(shí)，沿軌道板縱向兩側(cè)距離軌道板側(cè)面8 cm處預(yù)埋內(nèi)徑15 mm長8 cm的硬塑料管，每塊長模兩處、短模一處。用φ14圓鋼和40×8 mm扁鋼焊接加工成Y形支撐架，圓鋼端插入預(yù)留孔，扁鋼上加工兩個(gè)φ18孔，配置M16全螺紋六角螺栓螺母，將螺母焊在扁鋼孔位處，調(diào)節(jié)螺栓頂緊縱向側(cè)模。見圖1(a)。

2)扣板式。同1)預(yù)埋φ14 mm長10 cm圓鋼，外露3 cm端頭加工成螺桿(或預(yù)留孔采用M10膨脹螺栓)。用50 cm長∠70×45×5角鋼加工成扣板，長肢側(cè)外緣焊10 mm×5 mm扁鋼，長肢側(cè)中心處加工直徑16 mm長孔，配M14螺母和大墊圈，固定扣板壓緊縱向側(cè)模;短肢側(cè)加工2個(gè)φ18孔，配置M16全螺紋六角螺栓螺母，將螺母焊在短肢孔位處，調(diào)節(jié)螺栓頂緊縱向側(cè)模。見圖1(b)。

3)彈片式。固定于底座板方法同2)。用60 mm×5 mm扁鋼加工成長110 mm、一端彎起的彈片，其上加工直徑16 mm長孔，配M14螺母(膨脹螺栓不需要)和上下大墊圈，用以固定彈片壓緊縱向側(cè)模。見圖1(c)。

4)自支撐式。即利用軌道板自重和軌道板扣件連接系統(tǒng)，輔以專門設(shè)計(jì)加工的桿配件固定封邊側(cè)模。

①用∠50角鋼加工成L形架，一端利用軌道板扣件連接螺栓固定，另一端鉆φ18孔，水平與豎直均設(shè)，配置M16全螺紋六角螺栓螺母，將螺母焊在孔位處，調(diào)節(jié)螺栓頂緊側(cè)模，每塊長模設(shè)3處。用∠50角鋼跨兩塊軌道板間縫相鄰扣件連接螺栓固定，與L形構(gòu)件焊成T形件，與長模同理頂緊短模。見圖1(d)。

②用∠50角鋼加工成L形架，一端利用軌道板扣件連接螺栓固定，另一端焊5 mm厚耳板，其上安裝帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸的偏心輪，同軸加裝固定手柄，扳動(dòng)手柄帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊側(cè)模。用∠50角鋼(或60 mm×5 mm扁鋼)加工成U形夾具，利用軌道板間縫處的混凝土齒板，將U形夾具跨板間縫卡在混凝土齒板處，用楔形鐵塞緊U形夾具外板內(nèi)側(cè)縫隙壓緊短模。見圖1(e)。

③用5號槽鋼對扣焊接(或空心方鋼)加工成U形卡具，內(nèi)側(cè)大于軌道板6～8 cm，在軌道板兩相鄰扣件下穿φ25螺紋鋼壓緊U形卡具，卡具每端各設(shè)2個(gè)水平和豎直M16全螺紋六角螺栓螺母，調(diào)節(jié)螺栓壓緊側(cè)模，每塊長模設(shè)兩處。2塊軌道板間縫處，利用該處壓緊裝置壓緊U形卡具，調(diào)節(jié)螺栓壓緊短模。見圖1(f)。

2.5 方案比選

側(cè)模方案比較見表2。固定方式比較見表3。

圖1 側(cè)模固定方式

表2 側(cè)模方案比較

表3 固定方式比較

3 改進(jìn)后的工藝操作

以自支撐式②方式固定側(cè)模型板，需實(shí)施以下工藝操作完成CA砂漿灌注。

1)軌道板精調(diào)就位后，將長外側(cè)模角鋼短邊朝下、長邊貼緊軌道板邊緣放置，調(diào)整白鐵皮襯墊抵住精調(diào)裝置;松開扣件螺母，將L形裝置套入螺栓，擰緊扣件螺母;調(diào)整并輕輕壓緊外模兩肢，扳動(dòng)偏心輪手柄，壓緊外模。

2)安裝兩軌道板中間短外模和U形夾具，用楔形鐵塞緊。

3)灌注CA砂漿，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度達(dá)1 MPa后，反向扳動(dòng)偏心輪手柄松開長外側(cè)模，松開扣件螺母撤除L形裝置;退出楔形鐵松開短外側(cè)模，撤除U形夾具;取下外側(cè)模。

要求施工操作人員必須訓(xùn)練有素，操作規(guī)范，統(tǒng)一指揮，用力輕、勻、穩(wěn)、準(zhǔn)，動(dòng)作一致，保證軌道板精調(diào)就位后的三維坐標(biāo)“零”擾動(dòng)。

4 試驗(yàn)與應(yīng)用

在中鐵六局集團(tuán)有限公司某軌道板預(yù)制廠，對方案比選中采用排序是“Ⅰ”的封邊裝置，進(jìn)行CRTSⅡ型軌道板CA砂漿灌注封邊試驗(yàn)，取得成功。

將改進(jìn)后的封邊裝置與工藝應(yīng)用于京滬高速鐵路DK238+470—DK259+431段無砟軌道鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板CA砂漿灌注施工實(shí)際，效果良好，而且較水泥砂漿封邊工藝每公里(雙線)節(jié)約成本費(fèi)用3.8萬元。

方案比選中采用排序是“Ⅰ”的封邊裝置，即采用3 mm鋼板折成∠75×50不等邊角鋼做外側(cè)模和自支撐式②模型固定方法組成的支模系統(tǒng)，獲得國家實(shí)用新型專利。

5 結(jié)論

通過試驗(yàn)及應(yīng)用證明，采用改進(jìn)后的封邊裝置封邊，滿足CA砂漿灌注要求，徹底避免了水泥砂漿封邊傳統(tǒng)工藝中丟棄砂漿而引起的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，達(dá)到了設(shè)想的改進(jìn)目的，節(jié)約了成本，可推廣應(yīng)用于客運(yùn)專線、高速鐵路無砟軌道鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板CA砂漿灌注施工。

對于采用表3排序是“Ⅱ”的封邊裝置也曾在現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用，并能夠滿足封邊改進(jìn)要求，可作為封邊工藝改進(jìn)的又一個(gè)選項(xiàng)。

[1]中華人民共和國鐵道部.TZ 216—2007 客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工技術(shù)指南[S].北京:中國鐵道出版社，2007.

[2]中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)[2007]85號 客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國鐵道出版社，2007.

[3]中鐵六局集團(tuán)有限公司，中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司.客運(yùn)專線無砟軌道CRTS-Ⅱ型軌道板鋪設(shè)CA砂漿灌注支模系統(tǒng):中國，ZL200920254012.1[P].2010-06-23.

[4]楊忠，蔣宗全，林茂，等.CRTSⅡ型板式無砟軌道可調(diào)高底座板模板的研制及應(yīng)用[J].鐵道建筑，2010(10):116-119.

[5]趙同生，陳康榮.CRTSⅡ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿填充層施工技術(shù)[J].鐵道建筑，2011(5):109-113.