板式無(wú)碴軌道是用雙向預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板及CA砂漿替換傳統(tǒng)有碴軌道的軌枕和道碴的一種新型軌道型式。它解決了傳統(tǒng)有碴軌道因列車高速運(yùn)營(yíng)而產(chǎn)生殘余變形積累快,線路舒適度降低,軌道養(yǎng)護(hù)工作量增大等缺點(diǎn),比有碴軌道具有更高的穩(wěn)定性、耐久性、平順性和舒適性,而且軌道維修量小,施工速度快。
一、施工方案及施工工藝流程
軌道板在工廠預(yù)制后運(yùn)至橋下,沿橋合理存放。現(xiàn)場(chǎng)在橋下設(shè)CA砂漿攪拌站、試驗(yàn)室等臨時(shí)設(shè)施,施工采用自行開發(fā)研制的專用設(shè)備。底座混凝土采用泵送混凝土,軌道板汽車吊吊裝就位,專用精確定位架精確調(diào)整定位。CA砂漿在攪拌站拌和完成后,由運(yùn)輸罐運(yùn)輸至橋下灌注地點(diǎn),汽車吊起吊灌注。長(zhǎng)鋼軌采用長(zhǎng)鋼軌推送裝置推送入槽,人工安裝扣件、施工充填式墊板、精確調(diào)整軌道。
二、施工前質(zhì)量控制要點(diǎn)
由于板式無(wú)碴軌道施工完成后,軌道線型維修調(diào)整的余量有限,因此,在施工之前,保持基礎(chǔ)穩(wěn)固,后期變形小是主要的關(guān)鍵項(xiàng)目,具體表現(xiàn)在:1)、調(diào)高扣件的可調(diào)量最高為30mm,因此要求預(yù)應(yīng)力混凝土梁自無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)施工之日起產(chǎn)生的殘余徐變上拱度不大于10毫米,無(wú)碴軌道底座施工完成后,墩臺(tái)沉降量不超過(guò)20毫米。為此施工單位在無(wú)碴梁體上和墩臺(tái)上分別建立觀測(cè)點(diǎn),對(duì)無(wú)碴軌道箱梁殘余徐變上拱度及墩臺(tái)沉降量進(jìn)行觀測(cè)。2)、無(wú)碴梁架設(shè)精度要求嚴(yán)格控制,確保梁面實(shí)設(shè)高程符合箱梁架設(shè)技術(shù)條件。無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)施工前,按精度要求對(duì)梁面實(shí)設(shè)高程進(jìn)行精測(cè)。無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)施工不早于箱梁張拉完畢后60天。3)、嚴(yán)格控制方向及標(biāo)高,施工前,在無(wú)碴軌道施工范圍內(nèi)對(duì)線路的中線、高程進(jìn)行貫通閉合測(cè)量及平面控制測(cè)量,在橋附近選取兩個(gè)相鄰的定測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)通過(guò)橋面做閉合環(huán)導(dǎo)線。4)、板式無(wú)碴軌道施工為自下而上,施工控制是由上反推至下,施工誤差積累于底座頂面,由CA砂漿調(diào)整層進(jìn)行調(diào)整,施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)軌面高程及鋼軌、扣件、軌道板尺寸反算CA砂漿需設(shè)厚度,當(dāng)其值在39~80mm范圍內(nèi)時(shí),底座可按設(shè)計(jì)厚度施工,當(dāng)反算所得CA砂漿需設(shè)厚度超出上述范圍時(shí),底座厚度應(yīng)相對(duì)其設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整,且調(diào)整量應(yīng)符合限值。底座施工完成后,應(yīng)對(duì)其頂面高程進(jìn)行精測(cè),確保底座高程符合設(shè)計(jì)要求。
三、施工工藝
⑴軌道板制造工序
軌道板的制造尺寸要求精度高,板式軌道一旦鋪設(shè)成型后線路的平順性只能靠扣件的調(diào)整量來(lái)調(diào)整,因此軌道板只有嚴(yán)格控制公差才能保證有足夠的精度。軌道板預(yù)制采用鋼模板,便于加工、具有可靠的穩(wěn)定性,不易變形、翹曲,耐久性較好,適于大量生產(chǎn)。
⑵鋼筋籠的加工和安裝
①鋼筋綁扎必須符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求,鋼筋表面應(yīng)潔凈,無(wú)損傷、油漬、鐵銹等,鋼筋骨架綁扎應(yīng)牢固。
②由于軌道板內(nèi)預(yù)埋件及預(yù)留管道較多,為避免鋼筋綁扎誤差影響其位置的準(zhǔn)確性,鋼筋籠利用專用模具進(jìn)行制作,利于鋼筋的準(zhǔn)確定位和大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)。
③為確?;炷帘Wo(hù)層厚度,使用高強(qiáng)塑料墊塊,并用鍍鋅鐵線綁緊。
⑶預(yù)應(yīng)力管道的制作
①鋼筋籠就位將起吊螺母安裝牢固后方可穿入成孔鋼管,成孔鋼管用直徑為18mm的無(wú)縫鋼管。鋼管穿入前應(yīng)除渣涂隔離劑。
②鋼管兩端固定在端模上,中間用綁扎絲固定在鋼筋上, 鋼管與錨墊板之間的縫隙要堵嚴(yán)。
③混凝土灌注80溫度小時(shí)后,抽拔鋼管。
⑷混凝土工藝
①混凝土的灌注應(yīng)一次完成,采用底振結(jié)合面振的振搗工藝。邊角及預(yù)埋件附近用搗固棒加強(qiáng)搗固,但不得影響預(yù)埋件及預(yù)留管道位置的準(zhǔn)確性,并不得損傷底模。
②在制板過(guò)程中應(yīng)隨機(jī)的選取混凝土制作試件,28天標(biāo)準(zhǔn)試件按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),其余試件應(yīng)隨板一起養(yǎng)護(hù)。
③混凝土養(yǎng)護(hù)采用蒸汽養(yǎng)護(hù),混凝土在澆注后經(jīng)過(guò)三小時(shí)以上后進(jìn)行加熱,蒸汽養(yǎng)護(hù)分為靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段,靜停3小時(shí)后升溫,升溫、降溫速度不超過(guò)每小時(shí)10℃,恒溫控制在40-60℃。最高溫度低于60℃,最高溫度的持續(xù)時(shí)間在六小時(shí)以內(nèi)。此外蒸汽養(yǎng)護(hù)完成后,混凝土表面溫度和環(huán)境溫度差小于15℃時(shí)才能脫模起吊軌道板。軌道板脫模后灑水養(yǎng)護(hù)14天。
⑸拆模及起吊
①軌道板的拆模及起吊,要在確認(rèn)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到30Mpa后方可進(jìn)行,嚴(yán)禁軌道板發(fā)生變形和產(chǎn)生裂縫。
②確認(rèn)各種螺栓均已拆除后,利用模板自身的拆模裝置,均勻地拆除側(cè)模,防止碰傷軌道板的側(cè)面。
③軌道板起吊前,應(yīng)先用千斤頂將軌道板均勻頂起,使之與底模脫離5-8mm。
④軌道板起吊過(guò)程中,不能使軌道板受到碰撞。
⑹施加預(yù)應(yīng)力
①混凝土的強(qiáng)度和彈模達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,方可進(jìn)行張拉作業(yè)。
②張拉設(shè)備使用前必須要經(jīng)過(guò)標(biāo)定檢驗(yàn),合格之后方準(zhǔn)用于工地施工,并且按各自的周期復(fù)檢。
③張拉過(guò)程中必須有技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行雙控指導(dǎo),及時(shí)解決遇到的問題。
④張拉過(guò)程如下:
0應(yīng)力(裝頂、對(duì)中)初始應(yīng)力(作量伸長(zhǎng)值標(biāo)記)張拉控制應(yīng)力(量伸長(zhǎng)值、保壓5分鐘)頂夾片回油 。
⑤張拉順序:先進(jìn)行橫向孔道的張拉,從兩端向中部對(duì)稱逐根進(jìn)行張拉,全部橫向孔道張拉完成后,進(jìn)行縱向孔道張拉,亦從兩端向中部對(duì)稱逐根進(jìn)行張拉。
⑥張拉完畢后,及時(shí)進(jìn)行檢查,夾片的外露長(zhǎng)度應(yīng)均勻一致,一般為3mm左右,且夾片不得有損傷。
⑺壓漿、封錨工藝
①預(yù)應(yīng)力施加完畢,在5天內(nèi)進(jìn)行管道壓漿,壓漿前應(yīng)清除管道內(nèi)雜物。
②水泥漿所用水泥品種與板體相同,水灰比不大于0.40。
③壓漿要緩慢均勻進(jìn)行,不得中斷,壓力控制在0.6--0.7Mpa之間,等另一端流出濃漿之后方可關(guān)閉閥門。
④封錨前必須對(duì)錨具進(jìn)行防腐處理(涂抹環(huán)氧樹脂),封錨采用C40砂漿進(jìn)行。
采用高剛度、高精度、高平整度的模型保證軌道板的外形尺寸及預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確。通過(guò)測(cè)定鋼絞線的最終伸長(zhǎng)值確定軌道板的最終預(yù)應(yīng)力。
施工測(cè)量采用高精度測(cè)量?jī)x器,保證施工測(cè)量精度。采用微調(diào)裝置,實(shí)現(xiàn)了軌道板毫米級(jí)的調(diào)整。
CA砂漿拌合采用無(wú)級(jí)變速攪拌機(jī),各種原材料進(jìn)行試驗(yàn),施工前進(jìn)行CA砂漿試配,選定合理的配合比及拌合工藝,確保CA砂漿性能符合設(shè)計(jì)要求。
軌道板制作精度高,要求模型不易變形,便于安裝和拆卸,表面平整、光滑。施工中采用機(jī)加工鋼模型,并消除制作過(guò)程中的各種變形及應(yīng)力,滿足了軌道板生產(chǎn)需求,所生產(chǎn)的軌道板全部符合設(shè)計(jì)要求。
預(yù)應(yīng)力體系采用頂夾式錨具,減少了預(yù)應(yīng)力損失。通過(guò)檢測(cè)鋼絞線最終伸長(zhǎng)值確定軌道板最終應(yīng)力,使軌道板張拉力完全滿足設(shè)計(jì)要求。
總之,板式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)新穎,施工技術(shù)含量高,施工工藝復(fù)雜,無(wú)碴軌道經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐,采用專門設(shè)計(jì)的整體鋼模,實(shí)現(xiàn)了軌道板工廠化制造,模板及預(yù)埋件的安裝、鋼筋的加工和制作、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工、壓漿和封端等工序,以及混凝土底座、凸型擋臺(tái)、鋪板、CA砂漿灌注、無(wú)縫線路的鋪設(shè)等工序?qū)崿F(xiàn)了流水作業(yè),大板制造和鋪設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格質(zhì)量控制,嚴(yán)格工序檢驗(yàn),保證軌道板制造、鋪設(shè)的質(zhì)量,保證CA砂漿灌注質(zhì)量,保證軌道工程的鋪設(shè)質(zhì)量和鋪設(shè)精度,做到軌道板、CA砂漿內(nèi)實(shí)外美。