徐利利,馮 毅

(中鐵五局集團有限公司武廣項目經(jīng)理部七總隊,湖南郴州 423000)

1 工程概況

雷大橋特大橋位于新郴州站內(nèi),全長 609.08m,雙線梁寬 13.4m,橋梁孔跨形式為 24 m+2×32 m簡支梁 +(40+64+40)m三跨連續(xù)梁 +5×32 m簡支梁 +6×32 m連續(xù)梁。在 6×32 m連續(xù)梁上設(shè)置左開單渡線 18號道岔。雷大橋特大橋整橋采用 CRTSⅡ型板式無砟軌道,梁端設(shè)置摩擦板及端刺結(jié)構(gòu),端刺后與雙塊式無砟軌道過渡。Ⅱ-型板式無砟軌道板系統(tǒng)主要由四部分組成,兩布一膜滑動層、鋼筋混凝土底板座、C A砂漿墊層和軌道板。中鐵五局武廣項目七總隊主要承擔(dān)底座板及其下部基礎(chǔ)的施工任務(wù)。

2 設(shè)計簡介

橋上板式無砟軌道設(shè)計自上而下結(jié)構(gòu)由鋼軌、扣件系統(tǒng)、軌道板厚 20 cm(CRTSⅡ型道岔板厚 24 cm)、砂漿墊層厚 3 cm、鋼筋混凝土底座板、滑動層(兩布一膜)、防水層和鋼筋混凝土加高層組成。其主要結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 橋上板式無砟軌道結(jié)構(gòu)示意(單位:mm)

為配合底座板的設(shè)置,在橋梁兩端路基上設(shè)置摩擦板及端刺,以限制底座板中的溫度變形,確保無砟軌道的穩(wěn)定?？梢詫⑵浣普J(rèn)為兩端固結(jié)的桿件進行設(shè)計,如圖2所示。

圖2 梁端底座板構(gòu)造

設(shè)計中采用了部分特殊材料:植筋錨固膠、P C C砂漿、滑動土工膜、滑動土工布、硬質(zhì)泡沫塑料板、聚氨脂粘合劑、張拉鎖及側(cè)向擋塊橡膠支座(限位板)。

3 主要施工工藝和方法

3.1 主要施工工藝流程(見圖3)

圖3 底座板施工流程

3.2 加高層施工

加高層采用 C 30鋼筋混凝土,在道岔板區(qū)設(shè)計厚度為 11 cm,在Ⅱ型軌道板區(qū)厚度為 7.7～11.0 cm(2.7～6.0 cm硬泡沫板下),寬度 3.25 m,邊緣向軌道系統(tǒng)外設(shè)置 2%的排水坡。加高層設(shè)計目的主要是起調(diào)平層的作用,為底座板施工提供一個平整的基面,為加強加高層與梁面的連接,設(shè)計要求全橋梁頂加高層范圍全面鑿毛,設(shè)置了一層鋼筋網(wǎng)(φ 6),并采用了鉆孔植筋加強連接。加高層施工工藝流程:梁頂鑿毛→鉆孔植筋→鋼筋綁扎及模板安裝→加高層混凝土澆筑→梁端伸縮縫安裝→梁端 1.5 m范圍內(nèi) P C C砂漿施工。

3.2.1 梁頂鑿毛

根據(jù)設(shè)計要求,梁頂加高層范圍需全面鑿毛,深度約 1 cm,并將梁頂浮漿鑿除干凈。

3.2.2 鉆孔植筋

植筋孔位應(yīng)避開箱梁鋼筋及梁頂橫、縱鋼絞線位置。植筋采用 φ 8圓鋼長 33 cm(HRB 335級),設(shè)計鉆孔黏結(jié)深度不小于 12 cm(12.5～17.5 cm),鉆孔直徑12 cm,縱向間距 80 cm,橫向 85 cm。鉆孔采用專門電鉆。植筋前,需將植筋孔位清理干凈,將植筋膠注入孔底,保證植筋膠將鋼筋及混凝土間的空隙充滿。

3.2.3 鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑

加高層鋼筋網(wǎng)設(shè)計采用HRB 335級 φ 6圓鋼,間距15 cm。鋼筋采用現(xiàn)場制作,現(xiàn)場綁扎。因為加高層高程的控制直接影響底座板的施工,所以確定鋼筋綁扎在植入筋上的位置非常重要,不僅要滿足混凝土保護層厚度的要求,還要滿足加高層控制底座板高程的要求。

模板安裝前,先通過測量放線確定加高層施工邊線,再在模板內(nèi)外側(cè)分別植筋卡住模板,模板表面打磨干凈,并涂刷脫模劑。高程控制利用卡住模板的內(nèi)側(cè)鋼筋,從鋼筋頂向下至加高層設(shè)計高程,然后在模板內(nèi)側(cè)每根植入筋上掛線。混凝土由拌合站集中拌制,灌車送到施工現(xiàn)場,采用溜槽輔助放料。精平采用水平刮尺,利用模板內(nèi)側(cè)拉線進行控制,確?；炷疗秸仍?3 mm/4 m內(nèi),高程控制在 ±5 mm之內(nèi)。

3.2.4 梁端伸縮縫安裝

沿梁端鑿除寬約 20 cm,深 20 cm的橫向槽,露出梁端鋼筋,將伸縮縫(采用 T S S F-w g伸縮縫)與梁端鋼筋焊接牢固,從中間向兩側(cè)設(shè) 2%的排水坡。溝槽回填采用高強砂漿,強度在 C 50以上。

3.2.5 梁端 1.5 m范圍內(nèi) P C C砂漿施工

梁端 1.5 m范圍內(nèi)需要用彈簧板以改善梁縫處的不均勻受力。彈簧板厚度為 5 cm,當(dāng)此范圍內(nèi)加高層施工厚度小于 6 cm時采用 P C C砂漿施工(我部現(xiàn)場采用了西卡 612高強度修補砂漿產(chǎn)品,其重量配比為水∶粉劑 =1∶7.3～8.1,用小型高速攪拌機拌合),施工厚度大于或等于 6 cm時采用鋼筋混凝土,與其他加高層施工相同。P C C砂漿施工厚度一次不能超過 3 cm,超過 3 cm必須分層進行施工。表面要平整,高程低于加高層 5 cm。

3.3 防水層、滑動層及底座板施工

加高層上的防水層采用了聚氨脂防水涂料?；瑒訉釉O(shè)計采用兩布一膜(土工膜設(shè)計要求采用高密度聚乙烯材料,土工布采用有抗堿性能的聚丙烯材料,使用壽命期均要求達到 60年)。底座板采用強度等級 C 30的混凝土現(xiàn)場澆注,縱向貫通整個橋面,設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)(采用 HRB 500級鋼筋)。在道岔板區(qū)和Ⅱ型軌道板區(qū)分別厚 18 cm和 20.7 cm。底座板在砂漿調(diào)整層之下,“兩布一膜”滑動層之上,邊沿設(shè) 2%的橫向排水坡。本橋底座板施工采取從廣州臺右半幅開始單幅推進施工到武漢臺后再轉(zhuǎn)向施工左半幅,橋頭兩端的底座板最后施工。

3.3.1 施工工藝流程

施工工藝流程:防水層施工→滑動層測量放線→涂刷土工布粘合劑→鋪設(shè)硬質(zhì)泡沫板及兩布一膜→底座板鋼筋綁扎→底座板模板安裝→混凝土澆注→混凝土養(yǎng)生→后澆帶混凝土施工→縱橫向固定裝置施工。

3.3.2 防水層施工

1)施工前準(zhǔn)備

①確保加高層平整度在 3 mm/4 m范圍內(nèi)。使用4 m尺測量(每次重疊 1 m),按底座板中線左右各 0.5 m處測量檢查。對不能滿足 3 mm/4 m要求,但在 8 mm/4 m范圍內(nèi)的,可用 1 m尺復(fù)測檢查,對仍不能滿足要求的,對加高層進行整修處理。②梁端 1.5 m范圍的加高層的平整度。要求為 2 mm/1 m。不能滿足要求時,打磨處理,直至符合要求。③加高層清潔度?；疽笫羌痈邔硬荒苡杏蜐n污染。否則應(yīng)在防水層施工前清洗干凈。④加高層應(yīng)充分干燥,以避免防水涂料產(chǎn)生空鼓和蜂窩。檢測方法:用專業(yè)的測試儀器或是在太陽暴曬后,傍晚用塑料薄膜覆蓋加高層,若第二天早上薄膜上沒有水氣即可認(rèn)為加高層干燥。⑤伸縮縫狀態(tài)的檢查確認(rèn)。主要檢查伸縮縫安裝是否到位且牢固,并對縫內(nèi)積存物進行徹底清除。

2)施工

①防水材料采用聚氨脂防水涂料,涂膜厚度不小于 2 mm(每平方米用量 2.4 kg),涂料主劑(A組份)、固化劑(B組份)按產(chǎn)品說明進行配置,每種組份稱量誤差不得大于 ±2%。②配制涂料時,按照先主劑、后固化劑的順序?qū)⒁后w倒入容器,并充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?。攪拌時間 3～5 m in。③涂刷時應(yīng)分 2次進行,以防止氣泡存于涂膜內(nèi)。第一次使用平板在基面上刮涂一層厚度 0.2 mm左右的涂膜,1～2 h內(nèi)使用金屬鋸齒板進行第二次刮涂。

3.3.3 滑動層施工

1)硬泡沫塑料板的鋪設(shè)

硬質(zhì)泡沫塑料板設(shè)置于橋梁接縫處,設(shè)計要求采用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS),使用壽命 60年。其規(guī)格尺寸按底座板寬度確定,委托專業(yè)廠家加工制做,每塊板規(guī)格用1 500 mm×2 950 mm定尺。硬泡沫塑料板采用粘合劑并加壓與加高層面粘貼。硬泡沫塑料板上跟其他加高層位置一樣,鋪設(shè)兩布一膜。

2)兩布一膜鋪設(shè)

鋪設(shè)第一層土工布:先將粘合劑在預(yù)先用墨線彈出的范圍內(nèi)刮涂均勻(涂摸施工可采用金屬鋸齒板,保證涂膜厚度達到2.0 mm),然后鋪設(shè)第一層土工布,將其粘貼在加高層上,粘帖土工布時宜采用三人分左中右同時滾動卷軸的方式進行,確保粘帖平順、無褶皺。該層土工布可以連續(xù)鋪設(shè),也可以搭接,縱向搭接長度 50 cm,橫向搭接寬度為 30 cm。粘合劑涂刷與土工布鋪設(shè)工序間應(yīng)緊密相連。

鋪設(shè)聚乙烯薄膜:在第一層土工布上鋪設(shè)聚乙烯薄膜,薄膜不得起皺。在接縫采用熔接的方法,熔接采用電烙鐵使其接縫充分融合,滿足滑動系數(shù)的要求。

連續(xù)整塊鋪設(shè)第二層土工布:鋪設(shè)前可將該層土工布先用水潤濕,以使土工布吸附在聚乙烯薄膜上,不易起皺。同時將鋪設(shè)底座板鋼筋所需的長條形混凝土墊塊按梅花型擺放在滑動層頂層。

3.3.4 底座板鋼筋工程

底座板鋼筋設(shè)計采用兩層鋼筋網(wǎng) (全部為HRB 500級鋼筋,直徑為 20、16和 10 mm),綁扎前需要確定鋼筋邊線,以及預(yù)留橫、縱向固定裝置的位置。

鋼筋制作在鋼筋加工場內(nèi)進行,然后將制作成型的鋼筋運至現(xiàn)場進行綁扎。鋼筋綁扎采用塑料絕緣卡(鋼筋交叉點全部要求絕緣),人工綁扎方法,按設(shè)計圖紙要求全部采用搭接的方式連接。

3.3.5 底座板模板安裝

模板采用組合鋼模。根據(jù)底座板兩側(cè)測量標(biāo)記點位置及高程,確定模板安裝幾何位置,并依此掛線立模。模板固定可采用兩側(cè)模板相互支護,同時外側(cè)模板固定于防撞墻上的方式進行。也可采用在加高層上植筋的方式錨固模板。預(yù)留鋼筋位置用竹膠板鋸出齒槽卡住鋼筋,并用土工布等將縫隙填筑完整,防止漏漿。模板安裝精度為平面(中線位置)5 mm,高程 ±3 mm。

3.3.6 底座板混凝土澆筑

混凝土采用大型拌合站攪拌的混凝土(采用 C 30高性能混凝土,配比為水泥∶砂∶碎石∶粉煤灰∶減水劑∶水 =1∶4.25∶6.64∶1.23∶0.02∶0.76,每立方混凝土水泥用量 173 kg,水膠比 0.34,減水劑摻量 0.9%,碎石按三級摻配),罐車運送到現(xiàn)場,泵車泵送入模,采用平板振動器和插入式振動棒進行振搗。

混凝土的振搗及整平?；炷凉嘧r,應(yīng)保證混凝土高出模板頂面少許(一般為 2 cm左右),用振搗棒振搗施工時應(yīng)以沒有氣泡冒出和表面泛漿為止,然后將振動棒慢慢的沿垂直方向從混凝土中拔出,其插入孔必須自己封閉。采用 φ 50 mm搗固棒,插入間距不大于 50 cm(必須從鋼筋的間隙插入,盡量避免碰觸鋼筋和絕緣卡),振動棒的作用范圍必須交叉重疊。振動棒不能碰動模板,也不得碰觸梁面滑動層,整個底座板范圍不得漏振。

混凝土灌注工序銜接?；炷琳駬v及整平能力應(yīng)與混凝土灌注施工能力相匹配,混凝土振搗及整平與混凝土灌注序間不可拉開過長時間,在風(fēng)天或炎熱季節(jié)施工時,兩工序必須前、后緊跟,防止混凝土表層假凝后再進行振搗及整平施工。

收面采用靠尺、人工細(xì)部找平的方法進行高程控制。底座板頂面的高程控制原則為宜低不宜高。施工完成的底座板應(yīng)滿足驗標(biāo)相關(guān)要求,即中線位置允許偏差為 10 mm;頂面高程允許偏差為 ±5 mm;寬度允許偏差為 +15 mm;平整度允許偏差為 8 mm/4 m。

3.3.7 底座板混凝土養(yǎng)護

混凝土的養(yǎng)護須緊跟底座板施工。在風(fēng)天或炎熱天氣條件下,當(dāng)?shù)鬃迨┕r間較長時,混凝土養(yǎng)護工作不應(yīng)等施工結(jié)束后再進行,而應(yīng)在混凝土表面初凝(包括假凝)后隨即進行薄膜覆蓋養(yǎng)生(防止干裂)。施工段混凝土完成后再正式進行薄膜上覆蓋土工布灑水保濕養(yǎng)護,時間至少 7 d。

3.3.8 后澆帶施工

全橋共設(shè)計 2對后澆帶,第一對在 4#墩和 5#墩中間(3#墩到 6#墩為三跨連續(xù)梁),第二對在 10#墩和 11#墩中間,6×32 m連續(xù)梁在第 14#墩上。后澆帶要保證后澆帶縫與軌道板縫不重合。

底座板施工中,我總隊采用單幅回轉(zhuǎn)施工,從 17#臺右線向 0#臺方向施工,然后左線從 0#臺到 17#臺。因此,設(shè)計方要求在第 1跨和第 17跨上各增設(shè)一對臨時后澆帶。后澆帶澆筑要求氣溫在 20℃左右并且溫度持續(xù)上升的過程進行。

3.3.9 縱向固定及橫向固定裝置施工

縱向固定裝置鋼筋綁扎及模板安裝完成后,橋梁左右兩側(cè)同時對稱進行混凝土的澆筑,使底座板與橋梁之間同時固結(jié),均勻受力。

橫向固定裝置在縱向固定裝置完成后進行施工,施工方法與縱向相似。不同的是,橫向固定裝置與防撞墻之間有一彈性橡膠支座,彈性橡膠支座與防撞墻緊貼,橫向固定裝置混凝土與防撞墻之間有一層泡沫板隔開,確?；炷僚c防撞墻有間隔。橫、縱向固定裝置完成后,可以進行橋上Ⅱ型板的施工。

3.4 路基上端刺及摩擦板施工

端刺采用 C 30鋼筋混凝土,大小端刺設(shè)計厚度分別為 2 m和 1 m,施工順序為先施作大端刺(分兩層),然后再分段施作小端刺。大端刺與小端刺間及小端刺下 1 m范圍原設(shè)計采用級配碎石摻 5%水泥。根據(jù)現(xiàn)場實際情況及施工條件,為保證施工質(zhì)量及方便施工,后經(jīng)我部建議變更為 C 30混凝土,與端刺同步施工。

端刺上的摩擦板設(shè)計為 C 30鋼筋混凝土,厚 40 cm,設(shè)于橋臺與端刺固定點之間,與橋臺相接處設(shè)有軟纖維墊層和濾水層(與下部路基軟纖維墊層一同設(shè)置),與端刺固定點進行固定連接。摩擦板表面設(shè)有 4面排水坡,上鋪設(shè)二層土工布。

過渡板設(shè)計厚度為 30 cm,為 C 30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。一端與端刺固定點相連,另一端與路基上的混凝土支承層相接,長度為 5 m,過渡板下變更采用 C 15混凝土進行回填,前端坡度按 1∶2進行。

4 結(jié)語

對該橋底座板施工,嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及施工工藝要求,對每道工序嚴(yán)格把關(guān),選用滿足設(shè)計要求的特殊材料,通過精心組織,合理安排,安全優(yōu)質(zhì)地完成了底座板施工,獲得了業(yè)主和設(shè)計單位的一致好評。目前武廣線正在動車調(diào)試階段,總體效果較好。

武廣線雷大橋特大橋采用縱連底座板道岔板上橋和 CRTSⅡ型軌道板鋪設(shè)是作為客專無砟軌道Ⅱ型軌道板施工的一個單獨個別試驗段,由于目前國內(nèi)客專高鐵采用Ⅱ型軌道板施工的還比較少,且由于對施工工藝的理解不一致,造成了一些不必要的返工。為此建議:①對特殊材料的設(shè)計技術(shù)指標(biāo)應(yīng)進一步論證和設(shè)計選型對比試驗,希望能夠選用價格合理及滿足設(shè)計要求的材料;②Ⅱ型軌道板系統(tǒng)設(shè)計和施工相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前還不完備,在通過相關(guān)項目試驗后,建議盡快總結(jié)制定出設(shè)計及施工方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以推廣應(yīng)用,指導(dǎo)施工。

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