岳博文
(中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司,天津 300000)
商合杭鐵路線路起自河南省商丘,經(jīng)安徽毫州、阜陽、淮南、合肥、巢湖、蕪湖、宣城,至浙江湖州,利用寧杭高鐵至杭州,正線全長770 公里。SHZQ-14 標(biāo)施工范圍為DK445+002.22~DK472+438.47,線路長27.452 公里。
商合杭鐵路正線設(shè)計主要為CRTSⅢ型無砟軌道,自上而下主要由鋼軌、扣件、預(yù)制軌道板、自密實(shí)混凝土、限位凹槽、中間隔離層和鋼筋混凝土底座等部分組成,在路基、橋梁和隧道地段軌道板之間采用不連接的分塊式結(jié)構(gòu)。
CR TSⅢ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)高度設(shè)置表 (單位:m m)
CRTSⅢ板式無砟軌道施工關(guān)鍵工序主要由底座板施工、隔離層及彈性墊層施工、自密實(shí)混凝土鋼筋網(wǎng)片安裝、軌道板的粗鋪、軌道板的粗調(diào)和精調(diào)、自密實(shí)混凝土的灌注及養(yǎng)護(hù)等幾大部分組成。
梁面驗(yàn)收及套筒處理:1) 依據(jù)布板數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)狀布點(diǎn),復(fù)測梁面高程,根據(jù)不同標(biāo)高超限范圍采取相應(yīng)的處置措施,以滿足底座板厚度誤差±10%設(shè)計厚度的要求;2) 梁面采用銑刨機(jī)沿軌道中心線兩側(cè)1.35m 范圍內(nèi)拉毛,形成十字網(wǎng)格,拉毛深度1.8~2.2mm,混凝土見新面不應(yīng)小于90%,梁面浮漿起殼的必須清除,局部未拉毛的空白面積不大于100cm2。拉毛機(jī)械必須采用小型銑刨機(jī),拉毛過程中不能損壞套筒;3) 對梁面預(yù)埋套筒失效的,采取“缺一植二”的辦法植筋處理,間距≮10cm,抗拔力≮65KN。
1) L 型連接鋼筋安裝時采用數(shù)顯扭力扳手扭緊至100N.m,如采取植筋方式,則深度不小于210mm。鉆孔植筋前要先放出梁面預(yù)應(yīng)力筋及波紋管的位置,防止鉆孔過程中損壞預(yù)應(yīng)力筋。后植L 型筋要進(jìn)行拉拔試驗(yàn),以底座板混凝土澆筑檢驗(yàn)批為一個檢驗(yàn)批次,以每批次植筋數(shù)量的3%且不少于5 件做拉拔試驗(yàn),驗(yàn)收結(jié)果填寫《預(yù)埋套筒缺失(植筋) 檢查驗(yàn)收記錄表》,示意具體位置;2) 限位凹槽處鋼筋保護(hù)層厚度控制在2-3cm,凹槽鋼筋四角設(shè)置200mm*100mm 的防裂鋼筋網(wǎng)片,防裂鋼筋網(wǎng)綁扎不少于3 個綁扎點(diǎn)。
1) 施工所用模板及其構(gòu)配件、緊固件必須滿足施工工藝要求,模板及支撐架要有足夠的強(qiáng)度和剛度,在設(shè)計的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)內(nèi)不變形,開孔位置必須準(zhǔn)確。2) 模板安裝要牢靠穩(wěn)固,接縫嚴(yán)密,不漏漿,模板和混凝土的接觸面必須打磨干凈并涂刷隔離(脫模) 劑。3) 模板安裝完成后要對模板進(jìn)行檢查驗(yàn)收,確保安裝偏差滿足要求,在側(cè)模內(nèi)側(cè)標(biāo)出混凝土標(biāo)高控制線。
1) 混凝土原材料檢驗(yàn)、配合比設(shè)計、施工質(zhì)量應(yīng)符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 (TB10424-2018) 的規(guī)定,盡量采用“三低一高”混凝土,即低塌落度、低膠凝材料用量、低用水量、高含氣量;2) 底座混凝土坍落度應(yīng)控制在160mm 以下,振搗時振點(diǎn)間距和振動時長應(yīng)符合要求,澆筑過程中避免對模板、鋼筋的撞擊,同時注意對限位凹槽處的振搗,不得漏振、過振。澆筑完成的底座板厚度、頂面平整度和高程等符合設(shè)計及驗(yàn)標(biāo)要求;3) 施工過程中做到“三嚴(yán)禁”,嚴(yán)禁向混凝土加水、嚴(yán)禁用振動棒拖拉振平、嚴(yán)禁噴水或補(bǔ)凈漿收光;4) 底座板采用自然養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行,在混凝土澆筑完畢(最后一遍壓光完成,混凝土初凝) 后1h內(nèi)對混凝土進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù),采用“一布一膜”加滴灌養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間不少于14 天。
1) 隔離層施工前要采用角磨機(jī)打磨混凝土表面毛刺,高壓風(fēng)機(jī)清潔底座表面及凹槽底面,底座及凹槽表面應(yīng)清潔干燥。隔離層土工布在工廠定制,幅寬2.6m,厚度4mm,單位面積質(zhì)量700g/m2,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,運(yùn)至施工現(xiàn)場使用;2) 先鋪設(shè)底座表面,再裁剪凹槽隔離層,最后鋪凹槽底隔離層。隔離層順施工方向連續(xù)鋪設(shè),平整鋪設(shè)在混凝土底座上,兩側(cè)按放樣墨線各寬出軌道板邊緣5cm。每塊軌道板范圍內(nèi)不得有搭接或接縫,采用萬能膠粘貼牢固,隔離層平整度(起拱度) 控制在10mm/1m;3) 彈性墊板與隔離層安裝同步安裝,施工時用萬能膠粘貼在凹槽側(cè)面四周混凝土上,粘貼后用橡膠錘敲擊墊板背面,使墊板與混凝土面粘貼牢固,頂面與底座表面要平齊,周邊無翹起、無空鼓。彈性墊板安裝完成后,使用透明膠帶將彈性墊板與泡沫板之間、泡沫板與槽內(nèi)外、土工布之間進(jìn)行密封,以免混凝土灰漿進(jìn)入隔離層下,影響隔離緩沖作用。待隔離層及彈性墊層全部鋪完后,采用篷布覆蓋,防雨防塵。
1) 鋪設(shè)準(zhǔn)備。在軌道板粗鋪之前,準(zhǔn)備好軌道板粗鋪所用的支撐木塊和板縫隔離木塊,支撐木塊厚9cm,與自密實(shí)混凝土厚度一致,隔離木塊寬7cm,與板縫寬度一致,均采用硬方木制成。在隔離層土工布上用墨線準(zhǔn)確標(biāo)記出軌道板四條邊線,確定軌道板位置;2) 粗鋪定位。采用軌道板吊裝人工輔助定位的方式作業(yè),吊裝時要采用專用的銷釘,長度和直徑均滿足要求,四個吊點(diǎn)要均勻受力,吊繩與軌道板接觸面要設(shè)墊層。粗鋪后軌道板橫向不大于5mm,縱向不大于10mm。軌道板粗鋪完成后,用25cm 寬膠帶封堵灌注孔和觀察孔,及時覆蓋底座板和軌道板,防止雨水和雜物落入板腔;3) 軌道板粗調(diào)。先利用精調(diào)爪對軌道板進(jìn)行粗調(diào),保證軌道板前后、左右都要與軌道板粗鋪線基本對齊,縱向和橫向誤差不大于5mm。4) 安裝自密實(shí)混凝土模板。粗調(diào)完成后,依次安裝轉(zhuǎn)角模板→端頭模板→中間模板→底座板錨桿→壓緊拉桿→壓杠→曲線地段防側(cè)移裝置,但不擰緊螺栓;5) 軌道板精調(diào)。軌道板精調(diào)在無風(fēng)的陰天或夜間氣象條件穩(wěn)定時段作業(yè),精調(diào)測量采用全站儀自由設(shè)站,每站后視的CPⅢ控制點(diǎn)不少于4 對,精調(diào)前要對精調(diào)標(biāo)架進(jìn)行檢校,每15 天要檢校1 次,誤差<1mm。精調(diào)作業(yè)按照先平面后高程的順序作業(yè),精調(diào)時要對上一塊軌道板進(jìn)行搭接復(fù)核測量。當(dāng)相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面相對高差不大于0.5mm 時,再精調(diào)下一塊軌道板,直至調(diào)整偏差值小于限差要求時轉(zhuǎn)入下一軌道板的調(diào)整。精調(diào)后在軌道板上設(shè)置“嚴(yán)禁踩踏”標(biāo)識牌,在軌道板上作業(yè)時要設(shè)置作業(yè)平臺,避免踩踏影響精調(diào)效果;6) 精調(diào)參數(shù)控制。利用試驗(yàn)段總結(jié)的工藝參數(shù)指導(dǎo)精調(diào)的參數(shù)控制,軌道板在自密實(shí)灌注完成后會有一定程度的上浮,在曲線地段會產(chǎn)生一定的偏移,所以在精調(diào)控制時要預(yù)留工藝總結(jié)得到的上浮量和偏移值。
1) 自密實(shí)混凝土具有敏感性強(qiáng)的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在原材料、溫度、工藝及時間四個方面。自密實(shí)混凝土要保證粗細(xì)骨料的均質(zhì)、穩(wěn)定性。砂、碎石要在揭板試驗(yàn)前一次性備足,砂細(xì)度模數(shù)一般控制在2.5~2.7 之間。當(dāng)主要原材料的性能指標(biāo)變化大于10%或現(xiàn)場施工溫度等外界因素發(fā)生較大變化時,要重新進(jìn)行材料適配性試驗(yàn)和線下揭板驗(yàn)證,尤其是當(dāng)平均氣溫在5~15 ℃、15~25 ℃、25 ℃以上的范圍間變化時,要調(diào)整外加劑的保坍組分,滿足施工需求。2) 自密實(shí)混凝土是CRTSⅢ型板式無砟軌道的核心技術(shù),自密實(shí)混凝土正式施工前一定要進(jìn)行線下揭板試驗(yàn),這是保證上線施工的關(guān)鍵工藝試驗(yàn),以此確定自密實(shí)混凝土施工配合比和施工工藝參數(shù)。3) 自密實(shí)混凝土拌制前要嚴(yán)格測定粗、細(xì)骨料的含水率,及時調(diào)整施工配合比。雨天除要做好防雨措施外,還要要隨時抽測含水率。按先骨料水泥和礦物摻合料,攪勻后再加水和外加劑的順序來攪拌投料,這兩個階段的攪拌時間均不少于30s,總攪拌時間要求不少于3min。對拌合物性能進(jìn)行開盤前鑒定,根據(jù)環(huán)境條件、運(yùn)輸距離及灌注設(shè)備情況,合理確定混凝土的擴(kuò)展度、含氣量、T500、泌水率和溫度等性能指標(biāo)。4) 自密實(shí)混凝土灌注。灌注的設(shè)備和工藝要與揭板試驗(yàn)一致,以保證各項工藝參數(shù)的有效性。灌注前板腔內(nèi)不得有積水,雨天沒有防雨措施時不能進(jìn)行灌注。灌注時間一般控制在4-8min,灌注時設(shè)專人進(jìn)行指揮,四角排氣孔位置的工人隨時報告出漿情況,當(dāng)排氣孔排出混凝土與自密實(shí)混凝土本體一致時,打入插板關(guān)閉排氣孔,在觀察孔三通管混凝土即將溢出時,關(guān)閉小料斗插板,灌注完成,灌注后技術(shù)人員記錄軌道板上浮和側(cè)移數(shù)據(jù),不斷為后續(xù)施工總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。5) 自密實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)。自密實(shí)混凝土終凝后拆除壓緊和防側(cè)移裝置,灌注后須帶模養(yǎng)護(hù)3 天,拆模要按照立模順序逆向進(jìn)行,防止損傷混凝土面,拆模后及時噴涂養(yǎng)護(hù)液,環(huán)貼水能量薄膜補(bǔ)水養(yǎng)護(hù)不少于14 天。
主要原因:①梁面套筒未清理干凈,套筒內(nèi)存在雜物;②預(yù)埋套筒絲扣損壞失效;③作業(yè)人員責(zé)任心不強(qiáng),未按照要求的力矩進(jìn)行L 型鋼筋的安裝。
處置措施:根據(jù)設(shè)計位置放樣找到預(yù)埋套筒,套筒必須吹風(fēng)機(jī)清理干凈,并逐個用拱絲扳手檢查內(nèi)絲完好,對絲扣損壞失效的套筒進(jìn)行更換,無法更換的采取植筋的方式來安裝L 型鋼筋,同時加強(qiáng)作業(yè)人員的培訓(xùn)及交底工作,施工完畢要進(jìn)行驗(yàn)收。
主要原因:未進(jìn)行梁面高程復(fù)測,梁面標(biāo)高超過設(shè)計值,在底座板施工時未進(jìn)行梁面處理。
處置措施:底座板施工前對梁面進(jìn)行驗(yàn)收,復(fù)測梁面標(biāo)高,對梁面超高的部分進(jìn)行打磨處理,以保證底座板厚度。
主要原因:①采用大塌落度混凝土,配合比不合理,混凝土容易出現(xiàn)泌水、浮漿過多,導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂紋;②混凝土養(yǎng)護(hù)不及時,導(dǎo)致失水過快,形成裂紋;③混凝土保護(hù)層控制不到位,保護(hù)層厚度過大或者過小。④混凝土收面不及時,在混凝土初凝后表面灑水進(jìn)行收面。
處置措施:優(yōu)化混凝土配合比,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,優(yōu)先采用低塌落度、低膠凝材料用量、低用水量及高含氣量的混凝土。加強(qiáng)混凝土收面作業(yè),合理安排收面時機(jī),嚴(yán)禁灑水收面。在拆模后1h 內(nèi)立即進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù),一般情況下養(yǎng)護(hù)時間不少于14 天。鋼筋綁扎過程中要嚴(yán)格控制鋼筋安裝的準(zhǔn)確度,保證混凝土的保護(hù)層厚度,保護(hù)成過大時適當(dāng)增加防裂鋼筋。
主要原因:①凹槽四周未設(shè)置防裂鋼筋,或防裂鋼筋位置安裝不準(zhǔn)確;②混凝土養(yǎng)護(hù)不到位。
處置措施:限位凹槽四角增設(shè)20cm×10cm 的防裂鋼板網(wǎng),鋼板網(wǎng)直徑(寬和厚) 大于2mm,鋼板網(wǎng)保護(hù)層厚度不大于25mm,同時保證設(shè)計防裂鋼筋的準(zhǔn)確安裝,防裂鋼筋距里凹槽倒角的距離要滿足設(shè)計要求。限位凹槽在拆模后采用蓄水養(yǎng)護(hù)的方式,養(yǎng)護(hù)時間不少于14 天。
綜上所述,對于我國的高鐵建設(shè)來說,CRTS Ⅲ型無砟軌道施工技術(shù)越來越多地運(yùn)用到高速鐵路中,所以通過更多的施工總結(jié)及研究,形成一套完整的施工質(zhì)量管理體系很有意義。針對施工過程中存在的質(zhì)量問題,要從人員、材料、工裝設(shè)備、施工工藝等各個方面不斷總結(jié),為后續(xù)同類型工程施工提供借鑒,不斷提高施工質(zhì)量管理水平。