王建奎
摘要:同江中俄鐵路特大橋是中俄兩國第一座鐵路界河橋,位于黑龍江省嚴(yán)寒地區(qū),主橋鋼桁梁上采用四線套軌板式無砟軌道結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外首次采用,軌道板與鋼桁梁之間通過新型聚合物自密實(shí)混凝土墊層進(jìn)行調(diào)整,墊層施工的質(zhì)量好壞直接影響到整個(gè)套軌無砟軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命。本文以四線套軌板式無砟軌道板墊層聚合物自密實(shí)混凝土施工進(jìn)行技術(shù)研究。
關(guān)鍵詞:四線套軌;板式無砟軌道板;聚合物自密實(shí)混凝土;施工技術(shù)
1.工程概況
同江黑龍江中俄鐵路大橋?yàn)橹卸韮蓢谝蛔F路界河橋,地處嚴(yán)寒地區(qū)。整個(gè)主橋鋼桁梁(DK80+351.39~DK82+568.01)為下承式鋼桁梁,設(shè)四根縱梁,梁寬度均為550mm,梁高1600mm,線路全長2.217km(中國境內(nèi)段長1.886km,俄方境內(nèi)段長0.331km)。中國境內(nèi)孔跨布置為16-108m簡支鋼桁梁+1-144m簡支鋼桁梁,中間的兩根主縱梁上鋪設(shè)四線套軌板式無砟軌道964塊,鋼桁梁和四線套軌板式無砟軌道之間設(shè)有550mm寬的聚合物自密實(shí)混凝土調(diào)整墊層。
2.四線套軌板式墊層特點(diǎn)
無砟軌道板為四線套軌板式結(jié)構(gòu),該板型為國內(nèi)外首次采用,套軌軌道板安放在下承式鋼桁梁兩側(cè)的縱梁上,通過中間120mm厚的聚合物自密性混凝土做為調(diào)整層,用高強(qiáng)度的螺栓與鋼桁梁縱梁連接。
3.墊層混凝土攪拌和灌注設(shè)備
由于每塊軌道板下墊層混凝土用量較?。繅K板0.25m3),現(xiàn)場用自主研發(fā)的移動式0.3m3強(qiáng)制雙軸攪拌機(jī)3臺(施工用2臺,備用1臺),12KW的發(fā)電機(jī)1臺,0.05m3皮桶20個(gè),1m3水箱4個(gè)(用于清洗殘余混凝土);0.05m3的漏斗50個(gè),套管200個(gè),C60砼墊塊(長10cm×寬10cm×高10cm)4000個(gè),1~20mm厚的鋼墊片若干。
4.套軌無砟軌道板墊層聚合物自密實(shí)混凝土施工
每精調(diào)完50m軌道板后再進(jìn)行一次復(fù)測,確保軌道板的位置及標(biāo)高準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行板下墊層混凝土灌注,由于板下墊層與軌道板接觸面積小,每塊軌道板重6.5t,在進(jìn)行板下墊層灌注時(shí)通過現(xiàn)場觀測軌道板無上浮,不需要對軌道板再施加扣壓等外力。
4.1模板加工
由于軌道板底墊層厚度只有120mm,考慮鋼桁梁縱梁拼接處有螺栓,采用鋼模板不好安裝,經(jīng)對比采用12mm的竹木膠合板模板,模板分3種類型(P1960型中間模板、P1960型橫梁上模板、P1570型模板)。中間用2根φ8的鋼筋做對拉拉桿。墊層模板按4孔加工,循環(huán)倒用。
4.2模板安裝
10人組成1個(gè)模板安裝小組,模板安裝前先用抹布把模板表面清潔干凈后貼模板透水布,在側(cè)模和端模的頂面和側(cè)面貼一層泡沫膠以防漏漿。并用模板對拉桿拉緊,四角用螺栓連接,使模板頂面與軌道板底面密貼,橫板底面與縱梁密貼。
搭設(shè)施工平臺:在每孔軌道板精調(diào)完成后模板支立前,在鋼梁4根縱梁下翼緣之間橫橋向鋪10cm×10cm的方木,間距30cm,上面再鋪設(shè)一層2cm的竹膠板做為施工平臺。施工人員在這施工平臺上進(jìn)行軌道板下墊層模板的安裝和拆除、連接螺栓的擰緊等工作。
4.3連接軌道板與鋼縱梁連接螺栓
墊層模板安裝完成后連接軌道板與鋼縱梁間M24高強(qiáng)連接螺栓。
用內(nèi)徑30mm的PVC塑料管做為連接螺栓套管,套管壁厚1~2mm,長度425mm,墊層混凝土灌注時(shí)起到與螺栓隔離作用。軌道板每個(gè)孔都用該種方法把連接螺栓固定好,固定時(shí)必須螺栓保證垂直。
4.4灌注漏斗和套管的安放
漏斗和套管用3mm鋼板的鋼板加工,漏斗高600mm,上口為500mm×500mm,下口為150mm×250mm,漏斗加角鋼做三個(gè)支腿。套管高460mm,上口為160mm×260mm的方形,下口為52mm×160mm的長橢圓形并且中間開個(gè)U型槽口利于臨時(shí)螺栓墊片的安放。在錨栓孔上放套管和漏斗。
4.5墊層聚合物自密實(shí)混凝土灌注
4.5.1墊層聚合物自密性混凝土
墊層采用C40聚合物自密性混凝土,聚合物自密實(shí)混凝土分干料、液料和石子三部分,配合比適用于環(huán)境溫度為5~30℃施工,消泡劑根據(jù)混凝土含氣量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。石子為5-10mm連續(xù)級配顆粒,針片狀顆粒含量不大于5%,含泥量不大于0.5%,混凝土坍落擴(kuò)展度為690~710mm之間,要有良好的和易性和流動性,自密性混凝土拌和物除滿足凝結(jié)時(shí)間、泌水、粘
4.5.2聚合物自密性混凝土的攪拌
2臺雙臥輪強(qiáng)制攪拌機(jī)放在軌道平板車上,碎石及干料按每臺攪拌量0.2m3裝袋分組存放在人行道板兩側(cè),液料桶裝按每塊板的需求量也放在人行道板兩側(cè),攪拌時(shí)平板車離要灌注的軌道板最少保證10m的距離,攪拌時(shí)用常電,不得使用發(fā)電機(jī)以免產(chǎn)生振動對剛灌完的板下墊層產(chǎn)生影響。
攪拌時(shí)間應(yīng)以自全部材料裝入攪拌機(jī)開始攪拌至攪拌結(jié)束開始卸料所用時(shí)間計(jì),混凝土連續(xù)攪拌時(shí)間應(yīng)根據(jù)配合比和攪拌設(shè)備情況通過試驗(yàn)確定,應(yīng)確保拌合物均勻,不宜少于3min。
4.5.3聚合物自密實(shí)混凝土的灌注
混凝土灌注時(shí)由23人組成一個(gè)混凝土灌注小組,每組成員分工如下:混凝土傳送工8人,上料工3人,板下灌注混凝土及模板檢查2人,灌注孔周圍混凝土頂面壓光抹平2人,混凝土試驗(yàn)人員攪拌1人,灌注情況記錄1人,現(xiàn)場試塊制做1人,拆模3人,混凝土養(yǎng)生2人。每組準(zhǔn)備10個(gè)0.05m3皮桶用于裝混凝土,混凝土傳送工8人在人行道板上一字排開,開頭第一人負(fù)責(zé)用皮桶接料,末尾的人負(fù)責(zé)把傳來的料倒入料斗內(nèi),中間6人負(fù)責(zé)傳料,灌注小組內(nèi)上料、轉(zhuǎn)送、灌注、壓光人員分工明確,成員固定,各盡其職,不得竄動,若人員因固離開立即補(bǔ)上。
自密實(shí)混凝土灌注前應(yīng)查看混凝土的狀態(tài),若有離析現(xiàn)象棄掉不得使用,灌注時(shí)宜連續(xù)進(jìn)行,混凝土靠自重流入模板腔內(nèi),從兩側(cè)的螺栓孔溢出,溢出的混凝土為本體骨料均勻的混凝土。由于自密實(shí)混凝土凝結(jié)時(shí)間快,從攪拌到灌注完不宜超過60min。灌注時(shí)隨時(shí)觀察模板腔內(nèi)混凝土的上升情況,若有停止上升或灌注漏斗內(nèi)的混凝土不下降,立即停止灌注,查明原因后再繼續(xù)灌注,當(dāng)每側(cè)2個(gè)套管內(nèi)的混凝土溢出上升至軌道板面以上400mm時(shí)停止灌注,每側(cè)3個(gè)套管內(nèi)的混凝土始終保持高出軌道面400mm做為壓力,并持續(xù)保壓時(shí)間不少于45min,待混凝土初凝前約灌注完2h后取下套管,人工清理螺栓孔表面多余的混凝土并用抹子壓光抹平,頂面與軌道板頂面相平。
在墊層混凝土初凝后終凝前松動連接螺栓,使其能自由活動,同時(shí)拆掉錨栓孔處的臨時(shí)鐵墊片。
4.5.4拆模養(yǎng)生
帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于3d。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到10.0MPa以上,且表面及棱角不因拆模而受損時(shí),方可拆除軌道板四周模板。拆模宜按照立模順序逆向進(jìn)行,拆模時(shí)要輕,先把模板對拉桿及四角松開,嚴(yán)禁用力敲打,防止缺棱掉角。墊層拆模后
4.5.5墊層防水處理
板下墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并且混凝土齡期大于28天后,在其兩側(cè)面噴涂滲透性防水涂料進(jìn)行防水及防凍融破壞處理。
5四線套軌板下墊層施工注意事項(xiàng)
⑴模板立完混凝土灌注前模板空腔內(nèi)用噴霧器通過長錨栓孔噴霧水稍微濕潤模板腔,不得過量。模板立完混凝土灌注前長錨栓孔用膠帶封死,防止雜物掉入孔內(nèi)。
⑵環(huán)境溫度低于5℃不應(yīng)進(jìn)行施工,環(huán)境溫度高于30℃不得進(jìn)行施工。
6結(jié)束語
通過本次研究,解決了在鋼桁梁橋上施工四線套軌板式無砟軌道板聚合物自密實(shí)混凝土墊層的技術(shù)難題。為同類項(xiàng)目工程施工提供了好的施工方法和寶貴經(jīng)驗(yàn)。