高速鐵路板式無砟軌道底座板施工技術(shù)

張 骎

(中鐵十五局集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

哈爾濱至齊齊哈爾新建客運(yùn)專線鐵路處于松嫩平原，是一條地處高寒地區(qū)高速鐵路，是國家“十二五”規(guī)劃的重點(diǎn)工程，是《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)中京哈客運(yùn)專線的重要組成部分。它縱貫黑龍江省，北起齊齊哈爾，經(jīng)大慶、至黑龍江省省會哈爾濱市，線路全長286 km，哈齊客運(yùn)專線全線采用CRTSⅠ型板式無砟軌道。

2 底座板、凸臺技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求

2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)底座板和凸臺混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為C40。

(2)凸臺分圓形和半圓形兩種，除每孔簡支梁及連續(xù)梁兩端、每路基底座板單元兩端采用半圓形凸臺外，其余地段均采用圓形凸臺。

(3)所有凸臺高度為260 mm，半徑為260 mm。

(4)曲線超高地段，凸臺中心位置位于軌道中心線上，應(yīng)根據(jù)不同曲線半徑設(shè)有一定量的偏移值，為確保凸臺與底座板垂直應(yīng)先灌板后施工做凸臺。

(5)橋梁段每塊板設(shè)置伸縮縫、路基段按照設(shè)計單元板數(shù)量設(shè)置伸縮縫。伸縮縫寬20 mm，伸縮縫對應(yīng)凸形擋臺中心并繞過凸形擋臺，同時伸縮縫應(yīng)朝行車前進(jìn)方向進(jìn)行設(shè)置(火車頭行駛方向)。

(6)伸縮縫處采用聚乙烯擠塑板填縫，待混凝土澆筑完畢后，在頂面20 mm 深度范圍涂刷界面劑并用聚氨酯嵌縫膠密封。

(7)路基地段每兩個單元中間預(yù)留70 mm 寬度，設(shè)置橫向排水通道進(jìn)行線間積水的排放。

(8)曲線超高在混凝土底座板上設(shè)置，采用以內(nèi)軌為軸線抬高外軌方式，并在緩和曲線范圍內(nèi)完成過渡。

(9)橋梁地段，底座板寬2 800 mm，厚204 mm;路基地段，底座板寬3 000 mm，厚304 mm。

2.2 施工要求

(1)無砟軌道施工前，按照《哈齊鐵路客運(yùn)專線線下工程沉降變形評估實(shí)施細(xì)則》的要求對線下工程進(jìn)行評估驗(yàn)收，并符合《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求。

(2)混凝土原材料、拌制、運(yùn)輸及鋼筋連接、安裝等必須符合《鐵路混凝土施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)［2010］241號)的有關(guān)規(guī)定。

(3)對無砟軌道結(jié)構(gòu)寬度范圍內(nèi)的橋面按設(shè)計要求進(jìn)行處理，鑿毛時，可見新鮮面不應(yīng)小于50%。浮渣、碎片、油漬等在澆筑混凝土前清洗干凈。

(4)底座板及凸臺施工時，冬季施工入模溫度不低于+5 ℃，夏季不宜超過30 ℃，當(dāng)工地晝夜平均氣溫連續(xù)3 d低于+5 ℃應(yīng)按冬期施工要求做好保溫措施。

(5)混凝土澆筑后，在終凝后灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)以能保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn);當(dāng)環(huán)境溫度低于5 ℃時，禁止灑水養(yǎng)護(hù)，可在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)，并采取適當(dāng)保溫措施。養(yǎng)護(hù)期不少于7 d。

(6)底座板混凝土拆模24 h 后，直線段方可進(jìn)行凸形擋臺施工，混凝土未達(dá)到5 MPa 之前，嚴(yán)禁作業(yè)工人在底座板上行走。

(7)混凝土初凝之前，至少收面兩次，并做好兩邊散水，收面過程中對底座板或凸臺頂面高程復(fù)測，保證底座板和凸臺的外觀尺寸在允許范圍內(nèi)，這也是底座板施工的重點(diǎn)，也是直接影響到CA 砂漿填充層厚度及運(yùn)營質(zhì)量。

3 混凝土底座板和凸臺施工

3.1 工藝流程

底座板和凸臺施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 底座板和凸臺施工工藝流程

3.2 基礎(chǔ)表面處理

(1)按要求橋面底座板范圍內(nèi)梁面混凝土必須鑿毛處理，見其新鮮面在50%以上，然后采用高壓水槍、森林滅火器和掃把清理鑿毛面。沖洗到一定距離后采用鐵鍬將堆積的碎碴裝到小推車上，運(yùn)至臨時集中堆放點(diǎn)，同時用拖布將鑿毛面的積水擦干。鑿毛后的碎碴最終采用汽車統(tǒng)一運(yùn)到線路以外的棄碴堆放場地。

(2)梁面鑿毛后，整理梁面預(yù)留的預(yù)埋套筒，按設(shè)計要求植入L 型連接鋼筋，并對已斷的預(yù)埋筋采取重新鉆孔，植筋膠錨固處理。通過預(yù)埋鋼筋將底座板與梁體連成一體，在植筋過程中采用探測儀識別出梁面鋼筋保證新植入的鋼筋與梁面鋼筋錯開。

(3)橋面處理工作要徹底，以增強(qiáng)梁面與底座板之間的粘結(jié)，防止因橋梁收縮徐變產(chǎn)生較大的剪力造成底座板破損及邊角處新老混凝土接觸不良造成裂縫，尤其在東北等嚴(yán)寒地區(qū)裂紋進(jìn)入水后容易引起凍脹使混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞。

(4)路基地段底座板施工前，必須組織對基床表面進(jìn)行驗(yàn)收。

(5)基礎(chǔ)面應(yīng)檢查預(yù)埋連接鋼筋的位置、長度、數(shù)量和鋼筋規(guī)格。

3.3 測量放樣

利用已經(jīng)布置好的CPⅢ控制點(diǎn)，在處理后的梁面或基床表面進(jìn)行底座板及凸形擋臺中心放樣(一塊底座板放4 個角點(diǎn))，用紅油漆做好標(biāo)記，并在其上測出標(biāo)高，用以控制模板安裝頂面高程。根據(jù)放樣點(diǎn)，彈出側(cè)模安裝邊線。測量基礎(chǔ)頂面的實(shí)際高程，根據(jù)實(shí)測高程與設(shè)計軌頂高程對底座板的厚度在允許范圍內(nèi)作相應(yīng)調(diào)整，保證底座板頂面標(biāo)高和厚度符合設(shè)計要求。澆筑完成后，在混凝土初凝時再次用水準(zhǔn)儀測量混凝土表面高程，增減混凝土直到標(biāo)高符合規(guī)范要求。

3.4 機(jī)構(gòu)鋼筋施工

(1)底座板和凸臺鋼筋統(tǒng)一集中定尺加工，然后用汽車運(yùn)至工作面。按需求在作業(yè)面上進(jìn)行散放并標(biāo)識清楚。

(2)鋼筋原材料、加工、連接、安裝檢驗(yàn)必須符合現(xiàn)行《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)〔2010〕241號的規(guī)定。

(3)在基礎(chǔ)表面放樣底座板混凝土四個角、并定出鋼筋骨架的準(zhǔn)確位置，鋼筋骨架在加工臺上加工完成后，按準(zhǔn)確位置進(jìn)行固定。

(4)現(xiàn)場綁扎底座板鋼筋骨架，按照底面縱向鋼筋→底面橫向鋼筋→架立筋(由內(nèi)向外綁)→頂面橫向鋼筋→頂面縱向鋼筋→綁箍筋接頭→墊塊的順序施工。

(5)底座板鋼筋布置，路基上層鋼筋保護(hù)層為50 mm(橋梁上層鋼筋保護(hù)層為40 mm)、下層鋼筋保護(hù)層為30 mm，凸形擋臺鋼筋骨架嚴(yán)格按照中線控制點(diǎn)固定位置，灌注混凝土?xí)r隨時調(diào)節(jié)骨架，保證凸形擋臺中心位置正確，鋼筋保護(hù)層滿足要求。

(6)鋼筋間距符合設(shè)計要求，誤差按±20 mm 控制，縱、橫向鋼筋須順直，無彎曲;每塊底座板鋼筋上下對齊，下部鋼筋彎鉤統(tǒng)一向上，上部鋼筋彎鉤統(tǒng)一向下，且對齊，彎鉤頭部必須保持在同一截面。

(7)鋼筋骨架整體面須平，架立筋間距、數(shù)量、位置必須滿足設(shè)計要求。

(8)底座板施工過程中應(yīng)重點(diǎn)控制凸臺鋼筋的位置，凸臺鋼筋主筋必須保證上頂面齊，且必須垂直向上，間距符合設(shè)計要求，箍筋位置必須正確，居圓圈筋中心。

(9)I 型板式無砟軌道地段僅在軌道板內(nèi)的鋼筋采取絕緣處理措施，底座板及凸形擋臺均不采取絕緣處理措施。

(10)保護(hù)層墊塊按4 塊/m2放置，墊塊呈梅花形交錯布置，設(shè)置在底面、前后左右側(cè)，以保證鋼筋有效保護(hù)層厚度。

(11)路基預(yù)埋底座板內(nèi)的橫向排水裝置，并采取措施防止混凝土澆筑時堵塞管道。

(12)曲線地段混凝土施工時，曲線外側(cè)鋼筋和模板高度應(yīng)滿足曲線超高的設(shè)計要求。

(13)路基地段，每處伸縮縫設(shè)置8 根直徑為34 mm 的光圓鋼筋傳力桿，曲線地段傳力桿設(shè)置在底座板橫截面中部按設(shè)計交叉安裝。施工時，采取合理方式對傳力桿進(jìn)行固定。

(14)混凝土底座板和凸臺鋼筋安裝標(biāo)準(zhǔn)。見表2。

表2 混凝土底座板和凸形擋臺鋼筋安裝標(biāo)準(zhǔn)表

3.5 模板安裝

(1)伸縮縫安裝。

①按照路基上每2 ～3 塊標(biāo)準(zhǔn)軌道板長度、橋梁上每塊標(biāo)準(zhǔn)板長度的原則設(shè)置一道20 mm 伸縮縫，伸縮縫對應(yīng)凸臺中心并繞過凸臺，設(shè)在行車前進(jìn)方向一側(cè)。

②在底座板混凝土初凝前，及時將伸縮縫專用模板抽出，采用聚乙烯泡沫塑料板填縫，上部切除20 mm，填充隔離條后縫間涂刷界面劑，灌注自流平聚氨酯密封。

(2)底座板模板安裝。

①底座板和凸形擋臺模板采用全站儀根據(jù)CPⅢ點(diǎn)放樣，曲線地段放樣時，根據(jù)曲線半徑計算外側(cè)模板的超高設(shè)置。

②側(cè)模安裝，底座板側(cè)模板采用特制的定型鋼模，平整度必須滿足要求;模板高度與底座板混凝土內(nèi)、外側(cè)高度相同，用全站儀放樣的底座板邊線校正模板的四個邊。

③橋梁段底座板寬度為2 800 mm，路基段底座板寬度為3 000 mm。橋梁上底座板混凝土雙側(cè)同時施工，中部采用橫向φ48 ×3 腳手架相互支撐、兩端用改造的腳手架扣件鎖緊，桿件每端焊有兩道定位環(huán);路基上模板可采用打地錨的方法進(jìn)行固定。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，嚴(yán)禁跑模。

(3)直線段凸臺模板安裝在底座板混凝土澆筑后約24 h安裝，凸臺模板采用企口式模板、采用螺栓緊固，保證空隙在30 ～50 mm 之間。

3.6 底座板、凸臺混凝土灌注和養(yǎng)生

3.6.1 底座板混凝土施工

(1)底座板和凸臺混凝土由攪拌站集中拌合，用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至工地，利用混凝土輸送泵泵送。

(2)底座板混凝土施工前，對下部的基礎(chǔ)面提前濕潤不能有積水。報監(jiān)理驗(yàn)收符合要求后進(jìn)行混凝土灌注。

(3)左右線同時施工?；炷翝仓埃俅螌δ０宸秶鷥?nèi)的雜物積水進(jìn)行徹底清理。灌注過程中要嚴(yán)格控制坍落度，保證混凝土不離析和坍落度損失過快。

(4)采用插入式搗固棒振搗，避免漏搗、過振，振搗過程中不能緊貼模板，并仔細(xì)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，防止漏漿。盡量減少碰撞鋼筋網(wǎng)片，防止鋼筋網(wǎng)片移位造成凸臺鋼筋定位不準(zhǔn)。

(5)混凝土澆筑完成后，應(yīng)仔細(xì)將混凝土暴露面壓實(shí)抹平，由于底座板標(biāo)高直接決定后期砂漿的灌注厚度，標(biāo)高嚴(yán)格控制在±5 mm 范圍內(nèi)?；炷潦彰娌捎? m 長鋁合金靠尺刮平，收面時橋梁地段底座板兩側(cè)各200 mm 范圍內(nèi)應(yīng)抹成7%的排水坡，路基地段底座板兩側(cè)各300 mm 范圍內(nèi)應(yīng)抹成7%的排水坡，待混凝土初凝前表面出現(xiàn)水光時進(jìn)行第二次收面，抹面時嚴(yán)禁灑水。在軌道板鋪設(shè)2 400 mm 范圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行拉毛處理。

(6)底座板混凝土澆筑后12 h 內(nèi)采用土工布或塑料膜覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，帶模濕潤養(yǎng)護(hù)持續(xù)時間不少于24 h，濕潤養(yǎng)護(hù)時間不少于7 d。

3.6.2 凸臺混凝土施工

(1)直線段底座板混凝土拆模24 h 后，進(jìn)行施工做凸臺，為保證新舊混凝土結(jié)合良好，先對底座板表面凸臺內(nèi)混凝土進(jìn)行鑿毛處理。

(2)凸臺模型支立時采用CPIII 控制點(diǎn)精確控制其位置，進(jìn)行反復(fù)對中調(diào)平，使其距離偏差與線路中心線的偏差均符合設(shè)計文件及《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)要求。模型通過在底座板混凝土上鉆孔，用鋼筋節(jié)錨固的方法穩(wěn)固模型外側(cè)，內(nèi)側(cè)采用對拉或支撐的形式，保證模型穩(wěn)固。

(3)混凝土宜采用插入式搗固棒振搗，振搗時嚴(yán)禁碰撞模板，嚴(yán)格控制凸臺標(biāo)高和位置。

(4)凸形擋臺澆筑完成后，采用塑料薄膜包裹或覆蓋土工布進(jìn)行養(yǎng)生，帶模濕潤養(yǎng)護(hù)持續(xù)時間不少于24 h，濕潤養(yǎng)護(hù)時間不少于7 d。

3.7 勞動力組織

采用流水作業(yè)方式，定員定崗，有利于工序?qū)I(yè)化，提高施工質(zhì)量及效率。

4 高寒地區(qū)高鐵路基地段無砟軌道排水設(shè)置

(1)按照《路基地段無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計圖》要求，路基地段采用在每單元底座板端設(shè)置橫向排水通道方式進(jìn)行排水。排水通道寬為70 mm，高度與底座板相平。

(2)橫向排水通道向線路外側(cè)設(shè)置2%的橫坡。

5 底座板質(zhì)量保證措施及控制要點(diǎn)

5.1 質(zhì)量保證措施

(1)嚴(yán)格按照哈齊公司下發(fā)的沉降評估文件進(jìn)行沉降評估，在下部工程沉降滿足規(guī)范要求時，方能進(jìn)行無砟軌道底座板施工。

(2)施工前檢查梁面、路基基床表層等施工質(zhì)量、標(biāo)高，確認(rèn)其滿足無砟軌道底座板施工要求。

(3)采用高精度測量儀器及合理的測量控制方案，嚴(yán)格控制底座板混凝土頂面高程、中線位置及平整度。精確測設(shè)凸形擋臺中心位置，保證相鄰?fù)剐螕跖_的中心距、頂面高程滿足設(shè)計要求。

(4)冬期施工時，底座板及凸形擋臺混凝土澆筑必須采取有效防寒措施，確?；炷寥肽囟炔坏玫陀? ℃;環(huán)境溫度低于5 ℃時，混凝土采用養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，表面覆蓋草袋或麻袋，并在其上覆蓋塑料薄膜，禁止灑水養(yǎng)護(hù)。

5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)蜂窩、露筋是由于模板拼接不嚴(yán)，混凝土漏漿造成蜂窩;振搗不按工藝操作，造成振搗不密實(shí)而露筋。

(2)缺棱、掉角是由于配合比不準(zhǔn)，攪拌不均勻或拆模過早，養(yǎng)護(hù)不夠，都會導(dǎo)致混凝土棱角損傷。

(3)偏差過大是由于模板支撐、卡子、拉桿間距過大或不牢固;混凝土局部澆筑過高或振搗時間過長，都會造成混凝土脹肚、錯臺、傾斜等缺陷。

6 安全保證措施

(1)進(jìn)行崗前安全教育，現(xiàn)場進(jìn)行危險源識別，并制定管理方案，安全員必須全程跟班作業(yè)，對易發(fā)的安全事件制定應(yīng)急預(yù)案并實(shí)施演練。

(2)所有進(jìn)入施工現(xiàn)場的人員必須戴安全帽，按要求必須配備勞動保護(hù)用品，在危險地段設(shè)置安全標(biāo)志，并配備安全防護(hù)設(shè)施，按文明施工要求現(xiàn)場要有安全標(biāo)志牌等五牌一圖。

(3)如果夜間澆筑混凝土?xí)r，必須有足夠的照明設(shè)施和防漏電保護(hù)。

(4)鋼筋調(diào)直及冷拉場地設(shè)置防護(hù)擋板，非作業(yè)人員不得進(jìn)入現(xiàn)場;鋼筋焊接時，乙炔發(fā)生器與氧氣瓶安全距離至少5 m 以上。

(5)使用搗固棒振搗時，作業(yè)人員必須穿膠鞋，濕手不得接觸開關(guān)，電源線不得有破皮漏電現(xiàn)象。

7 結(jié)束語

基于多年施工經(jīng)驗(yàn)和哈齊客?，F(xiàn)場施工情況進(jìn)行分析總結(jié)，對無砟軌道底座板施工做了簡要說明。但是，應(yīng)該看到，不同工程有其不同特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中必須結(jié)合具體工程的實(shí)際情況進(jìn)行分析，才能保證高質(zhì)量高效益的施工。

［1］中國鐵道科學(xué)研究院，中南大學(xué)，清華大學(xué).科技基［2008］74號客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件［M］.北京:中國鐵道出版社，2009:9－12.

［2］中國鐵道科學(xué)研究院，中南大學(xué)，清華大學(xué).科技基［2009］客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件—嚴(yán)寒地區(qū)補(bǔ)充規(guī)定［M］.北京:中國鐵道出版社，2009:1－2.

［3］高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10754－2010)［S］.

［4］橋梁地段CRTSI 型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(哈齊客專施軌－03－26－62)［S］.

［5］鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10424－2010)［S］.