哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道鋪設(shè)技術(shù)

王 軍

(中國(guó)建筑第六工程局有限公司北京鐵路工程分公司，北京100089)

1 概述

哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)是國(guó)內(nèi)第一條嚴(yán)寒地區(qū)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，縱貫東北三省，途經(jīng)3個(gè)省會(huì)城市和6個(gè)地級(jí)市，正線(xiàn)全長(zhǎng)904 km。設(shè)計(jì)時(shí)速為350 km，全線(xiàn)采用CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道。軌道結(jié)構(gòu)為鋼軌、彈性扣件、軌道板、水泥乳化瀝青砂漿充填層、混凝土底座、凸形擋臺(tái)及其周?chē)畛錁?shù)脂等組成，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

2 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道板鋪設(shè)施工工藝

圖1 橋梁地段CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面(單位:mm)

CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工工藝流程:無(wú)砟軌道板鋪設(shè)條件評(píng)估→橋面基層處理→底座混凝土及凸形擋臺(tái)施工→軌道板運(yùn)輸與存放→軌道板粗鋪→軌道板精調(diào)→灌注袋鋪設(shè)→水泥乳化瀝青灌注→凸形擋臺(tái)周?chē)鷺?shù)脂灌注。

2.1 無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估

無(wú)砟軌道鋪設(shè)前，必須在線(xiàn)下基礎(chǔ)沉降評(píng)估通過(guò)，以及CPⅢ控制網(wǎng)建立后進(jìn)行。若線(xiàn)下基礎(chǔ)沉降不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，無(wú)砟軌道的鋪設(shè)精度就不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

橋梁沉降變形觀(guān)測(cè)資料應(yīng)齊全、翔實(shí)、規(guī)范，符合《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》(鐵建設(shè)［2006］158號(hào))的規(guī)定，并及時(shí)整理、匯總分析，提交相關(guān)單位作為軌道鋪設(shè)條件評(píng)估的依據(jù)，沉降變形評(píng)估通過(guò)后進(jìn)行CPⅢ控制網(wǎng)測(cè)量。CPⅢ控制網(wǎng)評(píng)估驗(yàn)收通過(guò)后，方可進(jìn)行混凝土底座板施工。

2.2 混凝土底座施工

2.2.1 基礎(chǔ)面處理及底座連接鋼筋安裝

橋梁在梁場(chǎng)預(yù)制時(shí)應(yīng)在底座板寬度范圍內(nèi)按設(shè)計(jì)進(jìn)行拉毛處理，局部未進(jìn)行拉毛時(shí)要進(jìn)行鑿毛處理并清理浮渣。安裝底座內(nèi)預(yù)埋套筒的連接鋼筋，梁面預(yù)埋套筒損壞時(shí)應(yīng)進(jìn)行植筋處理。

2.2.2 鋼筋加工及綁扎

(1)底座板鋼筋網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型，也可采用在加工廠(chǎng)分段綁扎鋼筋網(wǎng)片，運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)組裝聯(lián)結(jié)成整體的方案。

(2)鋼筋如采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎方式時(shí)，施工前應(yīng)根據(jù)CPⅢ控制點(diǎn)在橋面放出底座板控制點(diǎn)及凸形擋臺(tái)中心投影點(diǎn)，然后利用墨斗在梁面彈出底座板輪廓線(xiàn)，然后拿記號(hào)筆畫(huà)出鋼筋的排列位置，根據(jù)劃線(xiàn)綁扎鋼筋，也可在專(zhuān)用胎具上進(jìn)行綁扎。

(3)對(duì)于凸形擋臺(tái)處的鋼筋，待底座模板安裝地位后再進(jìn)行綁扎，確保鋼筋保護(hù)層滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。鋼筋的綁扎安裝允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 鋼筋的綁扎安裝允許偏差 mm

2.2.3 模板放樣及安裝

(1)直線(xiàn)段和圓曲線(xiàn)采用定型鋼模板，緩和曲線(xiàn)側(cè)模采用木模。底座和凸形擋臺(tái)模板采用全站儀根據(jù)CPⅢ點(diǎn)放樣，曲線(xiàn)地段放樣時(shí)應(yīng)注意超高旋轉(zhuǎn)造成的軌道中心線(xiàn)平面位移及外側(cè)模板超高值的設(shè)置，并根據(jù)曲線(xiàn)超高計(jì)算設(shè)定偏移量。

(2)模板與混凝土接觸面必須涂刷脫模劑，接縫應(yīng)嚴(yán)密不漏漿。模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，模板加固采用撐拉的方式進(jìn)行，嚴(yán)禁在橋面打孔定位模板。模板要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

2.2.4 混凝土施工

(1)混凝土澆筑前，對(duì)底座板范圍內(nèi)梁面提前2 h預(yù)濕處理，應(yīng)對(duì)模板范圍內(nèi)的雜物積水進(jìn)行徹底清理。

(2)混凝土宜在拌和站集中生產(chǎn)，采用罐車(chē)從施工便道輸送到現(xiàn)場(chǎng)，汽車(chē)泵送灌注方式，灌注過(guò)程中嚴(yán)格控制坍落度。

(3)混凝土采用插入式振搗，防止漏振、過(guò)振。振搗過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，以防漏漿。

(4)混凝土澆筑完成后，采用長(zhǎng)鋁合金尺刮平。在施工曲線(xiàn)地段底座板時(shí)，應(yīng)控制收面時(shí)間，過(guò)早容易引起混凝土頂面下滑，過(guò)遲則混凝土已凝固，一般控制在澆筑完成后1.5 h左右。在混凝土初凝后進(jìn)行第2次收面，抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水，混凝土終凝前對(duì)軌道板鋪設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行橫向拉毛。

(5)混凝土初凝后采用土工布或塑料薄膜覆蓋，灑水養(yǎng)生不少于7 d。側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上，其表面及棱角不因拆模而受損時(shí)，方可拆除。在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%之前，嚴(yán)禁各種車(chē)輛在底座板上通行。

(6)底座混凝土拆模24 h后，方可進(jìn)行凸形擋臺(tái)澆筑。為保證凸形擋臺(tái)與底座板結(jié)合良好，在凸形擋臺(tái)與底座板接觸面進(jìn)行鑿毛處理。安裝凸形擋臺(tái)模板，采用全站儀和凸形擋臺(tái)定位器調(diào)節(jié)模板頂面高程及平面位置，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后固定模板?；炷翝仓瓿珊蠹皶r(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不小于7 d。

2.3 軌道板的運(yùn)輸線(xiàn)與臨時(shí)存放

根據(jù)軌道板的鋪設(shè)能力，在施工便道附近設(shè)置軌道板臨時(shí)存放點(diǎn)。存放點(diǎn)處地基承載力要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，不得產(chǎn)生不均勻沉降。由于軌道板的類(lèi)型不同，根據(jù)實(shí)際配板情況，存放點(diǎn)處各種型號(hào)的軌道板要匹配。

軌道板采用汽車(chē)運(yùn)輸，其載重、長(zhǎng)度和寬度均需滿(mǎn)足運(yùn)板要求。檢驗(yàn)合格后的軌道板，裝載上車(chē)。裝車(chē)要平穩(wěn)，對(duì)稱(chēng)裝載，每塊軌道板起吊位置下部均需支墊方木，裝載不得超過(guò)4層，且每塊板支撐位置上下一致且必須在吊點(diǎn)處，并用鋼絲繩進(jìn)行加固，保證運(yùn)輸質(zhì)量。

2.4 軌道板的粗鋪

(1)粗鋪前清理底座混凝土表面浮渣、雜物等，在底座表面(軌道板吊點(diǎn)位置)放置支承墊木，墊木尺寸50 mm×100 mm×300 mm，用鋪板門(mén)吊將軌道板吊裝就位，人工輔助嚴(yán)禁碰撞凸形擋臺(tái)，凸形擋臺(tái)鋪板前要做好防護(hù)。

(2)軌道板粗鋪時(shí)盡量控制軌道板中心線(xiàn)與凸形擋臺(tái)中線(xiàn)對(duì)齊，將軌道板調(diào)整至兩凸形擋臺(tái)的中間位置，測(cè)量軌道板距兩相鄰?fù)剐螕跖_(tái)間間隙，保證其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

軌道板吊裝就位后，取下軌道板兩側(cè)的吊耳，在軌道板起吊筒位置安裝軌道板支撐螺栓，取出軌道板下的支承墊木，準(zhǔn)備進(jìn)行軌道板精調(diào)。

2.5 軌道板的精調(diào)

軌道板精調(diào)采用棱鏡標(biāo)架法，采用全站儀配合棱鏡測(cè)量。調(diào)整器旁的操作人員根據(jù)顯示器的調(diào)整量，進(jìn)行軌道板調(diào)整。

首先根據(jù)線(xiàn)路情況，將軌道板的理論三維定位參數(shù)導(dǎo)入軟件中，并對(duì)標(biāo)架上的棱鏡進(jìn)行編號(hào)。然后將全站儀架設(shè)在線(xiàn)路中線(xiàn)附近，后視前后6～8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，進(jìn)行自由設(shè)站。設(shè)站完成之后，利用1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的精調(diào)標(biāo)架對(duì)其他3個(gè)標(biāo)架進(jìn)行校正。

全站儀測(cè)量放置在標(biāo)架上的棱鏡，經(jīng)過(guò)軟件計(jì)算實(shí)測(cè)值與理論值偏差，然后將偏差值顯示在顯示器上，根據(jù)偏差采用調(diào)整精調(diào)器對(duì)軌道板高程和中線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整，直至滿(mǎn)足規(guī)范要求。精調(diào)完成后，加緊軌道板限位裝置的螺栓，如圖2所示。

圖2 精調(diào)限位器

2.6 灌注袋鋪設(shè)和定位

在灌注袋鋪設(shè)之前，清除軌道板與底座板縫隙內(nèi)的雜物，對(duì)于混凝土底座上的積水、粉塵可用壓縮空氣或廢棉紗布擦拭。如不及時(shí)清理縫隙中的雜物很容易劃破灌注袋，導(dǎo)致砂漿流出。

根據(jù)軌道板型號(hào)及軌道板與底座的間隙，選擇合適大小的灌注袋。采用雙Z型折疊法，將灌注袋從軌道板側(cè)面緩慢塞入軌道板與底座板縫隙中，然后拉伸平展，保證四邊、對(duì)角對(duì)稱(chēng)。鋪好灌注袋后，在軌道板四角及中部用木楔分別將灌注袋固定，每個(gè)凸形擋臺(tái)加木楔固定如圖3、圖4所示。

圖3 凸形擋臺(tái)木楔固定示意

圖4 木楔固定灌注袋

2.7 水泥乳化瀝青砂漿攪拌及灌注

2.7.1 水泥乳化瀝青砂漿的制備

在制備乳化瀝青砂漿前對(duì)原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格后方可使用。原材料的保管和存放要符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)乳化瀝青砂漿配方制備乳化瀝青砂漿，并對(duì)砂漿各項(xiàng)性能檢測(cè)，滿(mǎn)足指標(biāo)要求后方可用于灌注。水泥砂漿各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 水泥乳化瀝青砂漿的技術(shù)要求

2.7.2 乳化瀝青砂漿的灌注

將拌制好的砂漿轉(zhuǎn)入中轉(zhuǎn)罐內(nèi)，然后起吊上橋，放置在灌注支架上，連接下料軟管和灌注漏斗以及灌注漏斗與灌注袋口。

灌注過(guò)程中砂漿應(yīng)一次連續(xù)流入灌注袋，不得有氣泡。同時(shí)觀(guān)測(cè)軌道板的狀態(tài)，不得出現(xiàn)拱起和上浮現(xiàn)象。確認(rèn)灌注袋填充飽滿(mǎn)時(shí)停止灌注，將灌注袋的灌注口綁扎牢固，并用約45°的三角形支架支撐灌注口。在灌注結(jié)束20～45 min內(nèi)，觀(guān)測(cè)灌注袋砂漿四角砂漿是否飽滿(mǎn)，不飽滿(mǎn)時(shí)將灌注口的砂漿擠入灌注袋中，并用灌注袋口夾具封住灌注口的根部。

待砂漿層強(qiáng)度達(dá)到0.1 MPa以上時(shí)方可撤銷(xiāo)軌道板支撐螺桿，切斷灌注口并將灌注口封閉，一般情況灌注24 h可達(dá)到要求。在水泥乳化瀝青砂漿抗壓強(qiáng)度未達(dá)到0.7 MPa時(shí)軌道板禁止承受荷載。

2.8 凸形擋臺(tái)樹(shù)脂填充(圖5)

圖5 凸形擋臺(tái)樹(shù)脂灌注示意

2.8.1 清理并安裝灌注袋

清理凸臺(tái)灌注部位，如垃圾、沙子、浮渣等，露出混凝土底座。確保灌注部位干燥，必要時(shí)采用熱風(fēng)機(jī)烘干。

根據(jù)軌道板與凸形擋臺(tái)間隙選擇尺寸合適的灌注袋，將泡沫聚乙烯襯墊塞入灌注袋底部襯孔內(nèi)，并將灌注袋塞入凸形擋臺(tái)與軌道板的縫隙中，袋子底部塞到混凝土底座上。用手拉緊灌注袋的兩個(gè)側(cè)面，使其完全展開(kāi)，分別在軌道板凹面和凸形擋臺(tái)側(cè)面涂滿(mǎn)粘合劑，充分展開(kāi)袋子，將袋子兩側(cè)面分別與軌道板和凸形擋臺(tái)粘接，粘接時(shí)要壓實(shí)且不能出現(xiàn)褶皺。在凸形擋臺(tái)四周采用苫布或者土工布保護(hù)，防止灌注過(guò)程中樹(shù)脂泄露，污染軌道板表面。

2.8.2 樹(shù)脂配制

采用開(kāi)罐器將A組分的桶蓋去掉，上下、左右充分?jǐn)嚢瑁瑢⑼暗椎某恋砦锶繑嚻?，將A組分和B組分按配合比要求倒入攪拌桶內(nèi)，利用攪拌器充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻。攪拌好的混合液要分裝到灌注容器內(nèi)，由灌注容器進(jìn)行灌注施工。

2.8.3 樹(shù)脂灌注

將灌注容器移至灌注地點(diǎn)，向灌注袋內(nèi)灌注樹(shù)脂，灌注時(shí)要緩慢、連續(xù)注入，防止空氣雜物和水分混入袋體，灌注高度應(yīng)與軌道板倒角下邊緣平齊。

曲線(xiàn)地段的樹(shù)脂灌注時(shí)，宜一次灌注到位。為保證樹(shù)脂能夠灌滿(mǎn)傾斜的軌道板和凸形擋臺(tái)的縫隙，需將靠近曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的上口封住(直線(xiàn)段袋子為敞口)。曲線(xiàn)地段樹(shù)脂灌注要以曲線(xiàn)外側(cè)軌道板倒角下端為準(zhǔn)。

樹(shù)脂灌滿(mǎn)時(shí)，靠近曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的樹(shù)脂會(huì)高于軌道板，需等樹(shù)脂固化后，采用刀具將多余的樹(shù)脂清除，被樹(shù)脂污染處要用稀釋劑擦洗干凈。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)哈大客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)TJ-2標(biāo)沈北特大橋軌道板鋪設(shè)工點(diǎn)的工程實(shí)際，通過(guò)調(diào)查研究、理論分析、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等手段，探討了水泥乳化瀝青砂漿配合比、軌道板鋪設(shè)技術(shù)、檢測(cè)方法和保障措施，檢測(cè)結(jié)果表明，CRTSⅠ型軌道板鋪設(shè)各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

［1］鐵建設(shè)［2007］85號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］TZ216—2007，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道鐵路工程施工技術(shù)指南［S］.

［3］盧祖文.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路軌道［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［4］鐵道部工程管理中心組織.板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿施工技術(shù)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［5］鐵道科學(xué)研究院.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路無(wú)砟軌道充填層施工技術(shù)指南(鐵建設(shè)函［2009］1611 號(hào))［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2009.

［6］鐵道科學(xué)研究院.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

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