磁浮軌道承軌臺道床施工技術(shù)研究

摘要： 以長沙中低速磁浮軌道工程為研究背景，針對性地研究了磁浮軌道承軌臺道床施工關(guān)鍵技術(shù)，對承軌臺道床灌漿料攪拌系統(tǒng)、灌漿料澆筑輸送設(shè)備系統(tǒng)、灌漿料拌合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工控制技術(shù)進(jìn)行全面的研究，為類似磁浮軌道承軌臺施工提供技術(shù)支持。

Abstract：By utilizing the Changsha medium-low speed maglev project as study background， rail support station shaped bed is pertinently researched. This paper carries on a comprehensive study on grouting materials mixing system， pouring and transport system， design and controlling system and construction control technical method. This study will provide a strong support on rail support station shaped bed control.

關(guān)鍵詞： 磁??；承軌臺；灌漿料；攪拌輸送系統(tǒng)

Key words： maglev；rail support station bed；grouting material；mixing and transport system

中圖分類號：U213.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0102-02

0 引言

城市軌道交通承軌臺道床作為一種科技含量較高的新型軌道結(jié)構(gòu)，應(yīng)用較廣泛，其施工技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和進(jìn)步。結(jié)合目前城市軌道交通高架常用的縱向承軌臺道床結(jié)構(gòu)，參照高鐵客運(yùn)專線鐵路無砟軌道道床施工的經(jīng)驗(yàn)，[1-6]本文依托中低速磁浮軌道工程承軌臺道床施工，主要研究解決了灌漿料攪拌系統(tǒng)、灌漿料澆筑輸送設(shè)備系統(tǒng)及灌漿料拌合控制，形成了一套完整的承軌臺道床澆筑施工控制體系，使得承軌臺澆筑安全、快速、優(yōu)質(zhì)，保證軌排承軌臺澆筑質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，確保了軌道的平順性。

1 工程概況

長沙磁浮工程起于長沙南站，止于黃花機(jī)場站，線路全長約18.55km。全線共設(shè)置車站3座，分別為長沙南站、榔梨站和黃花機(jī)場站。在長沙南站附近新建車輛段和綜合基地一處，控制中心設(shè)于綜合基地內(nèi)。

全線共設(shè)計(jì)38.071鋪軌公里（3238榀軌排）的軌排，施工約7萬個承軌臺結(jié)構(gòu)的澆筑工作。

承軌臺處于下部基礎(chǔ)與軌排之間，主要承接由軌排及扣件傳遞來的各種作用力，再將其傳遞至下部基礎(chǔ)。為保證軌排的鋪設(shè)精度，承軌臺均采用二次澆筑結(jié)構(gòu)。

2 承軌臺道床澆筑總體方案

磁浮承軌臺道床根據(jù)設(shè)計(jì)及結(jié)合以往關(guān)于灌漿料自流平特點(diǎn)，設(shè)計(jì)研發(fā)承軌臺道床灌漿攪拌及輸送系統(tǒng)，形成承軌臺道床澆筑施工工藝。承軌臺道床設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)無收縮灌漿料，通過特制攪拌系統(tǒng)攪拌，在施工現(xiàn)場加入一定量的水，攪拌均勻后即可使用。輸送方式在攪拌位置附近采用起重設(shè)備運(yùn)輸專用料斗至施工位置澆筑的方式。在施工中采用自重法，利用該材料流動性好的特點(diǎn)，在灌漿范圍內(nèi)自由流動，滿足承軌臺道床灌漿要求的方法。

3 攪拌及輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)磁浮承軌臺道床結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及選擇砼原材的特殊性整體考慮，該工藝特殊，采用移動式攪拌系統(tǒng)澆筑道床，需設(shè)計(jì)研發(fā)攪拌及輸送設(shè)備，以方便、快捷的澆筑承軌臺。[7-8]移動式攪拌及輸送系統(tǒng)由平板車、水桶、電動攪拌機(jī)、操作平臺、發(fā)電機(jī)、機(jī)電控制箱、塑料水管、抽水泵、增壓泵、增壓噴頭及特制運(yùn)送料斗等部件組成。移動式攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示、輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2所示。

該移動式攪拌設(shè)備系統(tǒng)通過合理布局，并進(jìn)行組合調(diào)試后，放置在專用長大平板車上。在靠近車頭位置處設(shè)置兩個可存儲1m3的水桶，用于灌漿料拌合用水及攪拌機(jī)清洗工作；在中間放置一個柴油發(fā)電機(jī)，提供攪拌設(shè)備用電；在發(fā)電機(jī)旁邊搭設(shè)攪拌操作平臺，平臺上放置機(jī)電控制箱、電動式攪拌機(jī)、增壓泵、抽水泵等設(shè)備。設(shè)備組合利用螺絲扣緊、焊接固定在操作平臺上；抽水泵和增壓泵均用水管連接到水桶。抽水管另一頭接到攪拌機(jī)進(jìn)水口，增壓泵另一頭設(shè)置一個高壓噴頭，用于清洗。所有攪拌設(shè)備均通過機(jī)電控制箱進(jìn)行統(tǒng)一控制。后方設(shè)置存料區(qū)，用于儲存高強(qiáng)度無收縮灌漿料。攪拌好的灌漿料通過輸送料斗進(jìn)行運(yùn)輸。料斗下口設(shè)置左右開關(guān)，開關(guān)控制下部左右出料口的進(jìn)出料。料斗通過吊車吊裝在攪拌機(jī)出料口接料。

4 承軌臺道床施工控制技術(shù)

承軌臺道床澆筑在軌排精調(diào)測量及軌排扣件安裝滿足設(shè)計(jì)要求后開始施工，依次進(jìn)行承軌臺鋼筋綁扎，模具安裝固定，把灌漿料攪拌均勻后，采用料斗運(yùn)送灌漿料澆筑承軌臺道床，最后對承軌臺養(yǎng)護(hù)，拆模承軌臺模具。

4.1 鋼筋、模具安裝

承軌臺鋼筋先用扎絲綁扎固定下層箍筋，再綁扎橫縱向鋼筋；按照以上順序綁扎上層鋼筋網(wǎng)，然后安裝模板，模板采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS材質(zhì)）材料，模板分為無超高型和超高型。模板內(nèi)部尺寸為500×400×208mm；超高型在模板上增加蓋板，蓋板中間部位采用鏤空處理，設(shè)置斜角，并在較高處預(yù)留兩個灌漿口。安裝由兩塊模板組合而成，通過螺栓用扳手?jǐn)Q緊，確保模板組合密貼無縫隙，上部蓋板與下部結(jié)構(gòu)連接也采用螺栓固定。

4.2 承軌臺澆筑控制

4.2.1 灌漿料設(shè)計(jì) 承軌臺道床采用高強(qiáng)無收縮灌漿料，[9-10]該灌漿料是以合理級分的高強(qiáng)度骨料為集料，高強(qiáng)快硬硫鋁酸鹽水泥為結(jié)合劑，高分子聚合物為增韌劑、輔以高流態(tài)、微膨脹、抗裂化等外加劑拌合料等精確配比專業(yè)生產(chǎn)而成的干泥料。該高強(qiáng)灌漿料通過招標(biāo)程序指定采用湖南交泰廠家產(chǎn)品。其水料比分別為0.17：1。高強(qiáng)收縮灌漿料技術(shù)參數(shù)符合長沙磁浮工程軌道工程施工項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求。高強(qiáng)無收縮灌漿料技術(shù)參數(shù)如表1所示。

4.2.2 灌漿料水料比設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)的攪拌設(shè)備及輸送系統(tǒng)特點(diǎn)，高強(qiáng)無收縮灌漿料最大攪拌方量0.6m3，施工攪拌方量0.1-0.5m3，轉(zhuǎn)速80r/min。用時間繼電器控制自吸泵自動加水，便于邊加水邊攪拌。灌漿料用水量通過時間繼電器控制，其用水量時間控制表如表2所示。

4.2.3 承軌臺澆筑施工 軌排承軌臺道床施工前，要軌排設(shè)計(jì)鎖定溫度20-30℃范圍內(nèi)澆筑承軌臺。[11-12]先檢查各項(xiàng)設(shè)備性能是否正常，并檢查各項(xiàng)用電操作安全隱患。利用平板車將灌漿設(shè)備全部運(yùn)送至施工位置，再啟動發(fā)電機(jī)，準(zhǔn)備好灌漿料；利用繼電器控制加水時間和攪拌時間；再進(jìn)行投料攪拌，待料攪拌好以后打開閥門放料至下方料斗，并通過吊車運(yùn)送至施工位置澆筑承軌臺道床。注意待料斗運(yùn)送三至四斗之后利用增壓泵的高壓噴頭進(jìn)行沖洗，確保料斗內(nèi)殘留的灌漿料不因溫度影響其他灌漿料的性能。對于臨時改變攪拌性能的情況可利用繼電器的電動加水按鈕進(jìn)行控制。所有設(shè)備用完要定期進(jìn)行檢查，保證最佳性能。

5 結(jié)束語

通過理論承軌臺強(qiáng)度數(shù)據(jù)及精調(diào)復(fù)測數(shù)據(jù)分析、研究，針對磁浮軌排承軌臺道床的特點(diǎn)的移動式攪拌及輸送系統(tǒng)，結(jié)合高強(qiáng)無收縮灌漿料的特性，形成了一套完善的承軌臺道床澆筑施工控制技術(shù)，成功解決了磁浮軌排承軌臺體積小、灌漿不便、受溫度影響易開裂等難題，結(jié)論如下：①該移動式攪拌及輸送設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，造價低廉，運(yùn)輸方便，滿足承軌臺道床澆筑功能要求。②形成的軌排承軌臺道床施工技術(shù)能夠快速澆筑，施工成本低，成型的承軌臺道床施工質(zhì)量外美內(nèi)實(shí)，其承軌臺道床抗壓強(qiáng)度在1天達(dá)到38.4MPa，3天達(dá)到46.9MPa，28天達(dá)到61.1MPa，符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求。③《一種攪拌設(shè)備》、《一種軌道承軌臺澆注模具》專利均獲得了國家實(shí)用新型專利授權(quán)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，為今后類似的施工提供了技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]Q/B430000002-2015，長沙磁浮交通工程施工及驗(yàn)收暫行規(guī)定[S].

[2]Q/B430000001-2015，長沙磁浮交通工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[3]王軍.磁浮軌排精調(diào)控制技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2016（8）：99-103.

[4]王厚濤.軌排架法施工無砟軌道精調(diào)測量技術(shù)[N].山西建筑，2012（03）：220-222.

[5]楊其振，劉道通，于春華.中低速磁浮交通軌道工程研究與設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2010（10）：35-39.

[6]唐希峰.中低速磁浮軌道安裝施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)， 2016（8）：104-108.

[7]高振元.混凝土料斗的標(biāo)準(zhǔn)化與系列化[J].建筑技術(shù)，1982（9）：30-32.

[8]張祖義，龔國群，李躍興.連續(xù)式碾壓混凝土攪拌設(shè)備研制[N].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與原理，2007（11）：131-134.

[9]Q/TX C2-008-2013，水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[10]張道昌.CGM高強(qiáng)無收縮灌漿料的施工技術(shù)方法[J].山東建材，2006，27（2）：56-59.

[11]JGJ80-91，建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].

[12]SH/T3515-2003，大型設(shè)備吊裝施工工藝[S].