曹云彩(上海先行建設監(jiān)理有限公司, 上海 200070)
在鐵路隧道地段彈性支承塊式無砟軌道施工中,經常會出現道床板基面植筋不牢固,彈性支承塊和擋塊方向裝反,道床板伸縮縫嵌縫板不居中、不垂直,道床板坡面積水,套靴外露高度不足2 mm,混凝土侵入套靴,彈性支承塊下氣泡、空洞,道床板開裂,套靴空吊、帽檐下沉等常發(fā)和易發(fā)問題。
隧道地段彈性支承塊式無砟軌道,主要由鋼軌、 扣件系統(tǒng)、彈性支承塊和混凝土道床板等部分組成,隧道內彈性支承塊式無砟軌道結構高度600 mm。
道床板混凝土設計強度為C40,鋼軌采用60 kg/m(60 N)、 100 m定尺、U75V熱軋無螺栓孔新鋼軌,其質量應符合TB/T 2344—2012《43 kg/m~75 kg/m鋼軌訂貨技術條件》、TJ/GW 142—2015《60N、75N鋼軌暫行技術條件》的要求。鋼筋混凝土彈條采用Ⅶ型扣件,扣件支點間距不大于600 mm。
彈性支承塊主要由混凝土支承塊、微孔橡膠墊板和橡膠套靴組成。支承塊為C50鋼筋混凝土結構,采用軌枕廠集中預制;支承塊相關技術條件應符合TJ/GW 152—2016《客貨共線鐵路隧道內彈性支承塊式無砟道床用部件暫行技術條件》要求。軌枕間距一般不大于600 mm。
道床板寬2.8 m,直線地段采用雙面排水方式,道床頂面設1%人字形排水坡;曲線地段道床頂面排水橫坡由曲線超高自然形成,縱向沿線路縱坡排水。道床板分塊處設橫向伸縮縫,縫寬20 mm,采用閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充,硅酮填縫密封材料嵌縫。嵌縫材料的參數、性能、施工及驗收等應符合Q/CR 601—2017《鐵路無砟軌道嵌縫材料》的相關技術要求。
2.1.1 原因分析
無砟軌道植筋不牢固問題的主要原因:粉塵、淤泥未采用吸塵設備處理干凈,植筋時基底局部的水未處理干凈,植筋孔存在積水、植筋膠未采用壓力灌注。
2.1.2 應對措施
植筋膠、絕緣卡等進場材料,應由供貨商出具滿足技術要求的書面文件,供貨商應保證壽命期內產品質量的穩(wěn)定。植筋膠應滿足GB 50367—2013《混凝土結構加固設計規(guī)范》中對A級膠的要求和GB 50550—2010《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范》驗收標準中對植筋膠的各項要求,并具備國鐵集團或國家建筑材料檢測中心的相應檢測報告。監(jiān)理單位按相關規(guī)定進行抽檢,合格后方可上道使用。
加強植筋工序的質量管控,從植筋布點入手,沖洗鉆鉆桿長度不得小于25 cm,每個植筋孔鉆完后應檢查孔深不得小于20 cm。植筋前應用壓縮空氣清掉孔內積水和雜物,并使孔內保持干燥。加強植筋深度檢查,采用壓力注入植筋膠并保證灌入不少于2/3孔深,初凝前插入鋼筋。
2.2.1 原因分析
未及時發(fā)現造成彈性支承塊技術交底不到位問題,施工時未按技術交底關于無砟軌道彈性支承塊的廠標“ZT”字樣安裝在外側、鐵路項目名稱“XX”字樣安裝在軌道內側的要求,導致后續(xù)無法正常進行軌道精調。
2.2.2 應對措施
(1)明確要求無砟軌道彈性支承塊的廠標“ZT”字樣安裝在外側,鐵路項目名稱“XX”字樣安裝在軌道內側。
(2)標準軌外側安裝7號擋塊,內側安裝11號擋塊。
(3)絕緣軌矩擋塊外側安裝14號,內側采用10號。
(4)為避免后面軌矩擋塊安裝錯誤,可采用對無砟軌道擋塊噴色的方法進行區(qū)分,內側擋塊統(tǒng)一噴漆為紅色、外側擋塊統(tǒng)一噴漆為黑色,現場安裝時既省時又不會將方向裝反。
2.3.1 原因分析
現場道床板伸縮縫嵌縫板安裝時上凸下空、扭曲不垂直,加固措施不到位,出現伸縮縫板不牢固、混凝土施工受到擠壓、振搗棒振動力干擾使伸縮縫板外形不居中等情況,導致最后的成品伸縮縫呈S型、不垂直。
2.3.2 應對措施
(1)伸縮縫可采取后置或者前置的方式。后置的前期用2 cm厚鋼模塞縫固定,初凝后拔除鋼模,塞入涂刷界面劑的閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充。前置需改進伸縮縫工裝,加強上口固定,可采用直徑φ10鋼筋對嵌縫板兩面夾住,每面按上下二道進行固定。
(2)伸縮縫與軌排架支腿沖突的,可在軌道板標準長度上±0.6 m調整板縫位置。
(3)混凝土下落至伸縮縫板縫處時,應十分小心,減小混凝土下落量、放慢下料速度。如果混凝土下落方量過大、下落速度過快,容易把固定好的伸縮縫板擠壓變形,導致道床板不居中、不垂直。
2.4.1 原因分析
現場未配置強光頭燈,憑感覺進行混凝土收面;施工時作業(yè),未嚴格使用坡度尺控制道床板面人字坡坡度,坡度不滿足設計圖紙要求的1%,形成坡面積水。
2.4.2 應對措施
(1)混凝土收面至少不得少于3次,即混凝土施工完成后的提漿粗平、1.5 h~2 h的塑型精平和5 h~5.5 h的抹面壓光;使用坡度尺控制坡面坡度,坡度尺應以鋼軌面為標高基準,坡度按1%~1.5%(1.4 cm~2.1 cm)控制;收面時,每個彈性塊中間應放置坡度尺比劃核對。抹面過程中嚴禁加水抹面;對鋼軌下方、軌枕四周、軌排橫梁下方、橫梁與鋼軌交叉點等部位的收面,必須確保到位、不遺漏。
(2)收面時,應以彈性支承塊套靴帽檐的高度為參照物,從線路中心至線路外側收面的高度控制為比帽檐低2 mm~14 mm。
(3)務必配置強光頭燈,不能憑感覺收面。
(4)提前對人字坡不足的、積水的地段,進行打磨處理。
2.5.1 原因分析
現場存在許多套靴下部帽檐外露高度不足2 mm,甚至帽檐都被覆蓋(帽檐高度5 mm),或者外露高度過高達3 cm的情況;道床混凝土完成后,未及第一次木抹抹面就過早地剪斷支承塊與橡膠套靴間綁扎帶,造成支承塊與套靴間脫空;道床混凝土頂面高度沒有低于支承塊翼緣橡膠套靴下2 mm。
2.5.2 應對措施
(1)配置好強光頭燈,混凝土第一次收面時就必須控制好初始高度,控制好混凝土面最終高程,確保套靴外露高度符合TB 10413—2018《鐵路軌道工程施工質量驗收標準》中“道床板表面應低于橡膠套靴帽檐底部2 mm”的規(guī)定。
(2)道床板面與承軌臺頂面相對高差±5 mm。直線地段道床板表面設置1%的人字坡,橡膠套靴帽檐底部與道床板表面設計距離為2 mm~9 mm,曲線地段橡膠套靴帽檐底部與道床板表面設計距離為2 mm。道床板表面與橡膠套靴帽檐底部距離應在2 mm~14 mm之間。套靴外露高度不足2 mm、外露高度過高的問題,屬于工務部門靜態(tài)驗收的A類問題,提前對套靴外露高度不足的,進行打磨處理。
2.6.1 原因分析
彈性支承塊包裹套靴的透明膠帶破損未及時重新包裹。施工時混凝土或砂漿侵入套靴內部,使套靴失去彈性作用。
2.6.2 應對措施
(1)重視并確保套靴外裹膠帶的質量,要求每個套靴安裝前必須重新包裹膠帶(至少裹兩層)。
(2)在包裹膠帶之前,對侵入套靴內部的混凝土、砂漿進行剔除,填塞硅酮膏。封閉處應干燥、清潔,無灰塵、雜物等。
(3)彈性支承塊的橡膠套靴和微孔橡膠墊板為橡膠產品,怕水和紫外線。橡膠套靴與混凝土支承塊采用膠粘,并且做到避水、避紫外線。橡膠產品易破損,應加強保護。
2.7.1 原因分析
現場振搗棒配置的型號不全,或者在施工過程中未嚴格控制彈性支承塊底部混凝土振搗質量,未嚴格按“由支承塊一側澆筑道床板混凝土,邊澆注邊振搗,直至混凝土從彈性支承塊另一側流出,對彈性支承塊下及四周應加強振搗”的規(guī)定。
2.7.2 應對措施
(1)現場必須配置φ50和φ30振搗棒,由φ50振搗棒負責無彈性支承塊區(qū)域振搗,φ30振搗棒負責彈性支承塊四周及底部的插入搗固。保證混凝土的振搗質量,減少接塊后的空腔。
(2)施工過程中嚴格控制彈性支承塊底部混凝土振搗質量,由支承塊一側澆筑道床板混凝土,邊澆注邊振搗,直至混凝土從彈性支承塊另一側流出,對彈性支承塊下及四周應加強振搗。確保彈性支承塊下無氣泡、空洞現象,同時避免振搗棒接觸橡膠套靴和軌排。
2.8.1 原因分析
隧道地段無砟軌道道床板的混凝土原材料未進行優(yōu)選;在混凝土使用前,未根據現場實際對其配合比進行“三低一高”優(yōu)化;混凝土養(yǎng)護不及時或養(yǎng)護齡期不足。
2.8.2 應對措施
(1)優(yōu)選混凝土原材料、優(yōu)化混凝土配合比、精心的施工養(yǎng)護?;炷恋呐浜媳葢獫M足TB/T 3275—2018《鐵路混凝土》的相關規(guī)定。做到“三低一高”(低塌落度≤140 mm、低外加劑、低用水量,高含氣量4%左右),改善混凝土的和易性,防止泌水、提高混凝土強度。施工期間定期對混凝土配合比進行復核,確認原材料波動及外加劑的適應性在規(guī)范允許的范圍內。
(2)加強無砟軌道混凝土拌合質量控制,到達現場時塌落度應在130 mm~140 mm之間。過干則混凝土提漿過少,難以收面;過稀則浮漿多,易開裂。
(3)根據TB 10005—2010《鐵路混凝土結構耐久性設計規(guī)范》,混凝土抗壓強度等級是按混凝土在標準條件下制作并養(yǎng)護56 d時的抗壓強度確定的?;炷恋脑缙趶姸雀?,混凝土早期開裂的可能性就大,不利于混凝土的耐久性。應當在規(guī)范要求范圍內,適當提高礦物摻合料的比例,保證裂縫寬度在混凝土耐久性規(guī)范規(guī)定的0.2 mm以內控制好。
(4)加強混凝土保濕養(yǎng)護,混凝土施工10 h后要進行灑水養(yǎng)護。嚴格控制混凝土表面溫度與養(yǎng)護水溫度差不大于15℃。
2.9.1 原因分析
部分支承塊套靴底部混凝土未搗固密實,導致支撐不均勻,形成動態(tài)空吊;彈性套靴與支承塊組裝質量不良,導致支承塊與套靴間有空隙,形成動態(tài)空吊;隧道底未清理干凈,導致翻漿冒泥及混凝土細骨料析出。
2.9.2 應對措施
(1)過早剪斷綁扎帶會造成支承塊與套靴間脫空,或者帽檐下沉造成外露高度不足2 mm。道床混凝土完成第一次木抹抹面后,方可剪斷支承塊與橡膠套靴間綁扎帶,以防止套靴空吊和帽檐下沉。
(2)加強彈性套靴與支承塊組裝的質量控制,消除支承塊與套靴間空隙。
施工單位應合理安排施工資源,組織好各工序間的銜接,精調混凝土施工時間,保證混凝土施工有序進行。在無砟軌道現場施工過程中,專業(yè)技術人員應認真值班盯控,檢查混凝土的和易性、振搗工藝、收面坡度和套靴外露高度等,明確該循環(huán)混凝土扣件松動時間和軌排架拆除時間的交底。對作業(yè)班組每次做到班前交底、班后小結,認真落實領導帶班制度,嚴格管控現場施工質量。
科學安排、精心組織,按有關規(guī)范和設計圖紙施工,采取工藝改進措施,及時完善不足。編制首件段作業(yè)指導書,對無砟軌道首件進行及時總結,選用先進成熟的工藝工裝,推廣實施后可指導后續(xù)無砟軌道施工。監(jiān)理人員加強巡視檢查,對過程問題做到早發(fā)現、早整改,嚴格按驗標、圖紙把控好工序驗收。
在鐵路隧道地段彈性支承塊式無砟軌道施工中產生的易發(fā)、常發(fā)問題,有的是技術交底不到位、規(guī)范圖紙掌握不熟所致;有的易發(fā)問題是工藝工裝有待改進所致;有的是現場技術人員責任心差、對存在問題未及時發(fā)現,監(jiān)理人員工序驗收把關不嚴所致。
在無砟軌道施工前做好技術交底工作、確保交底到位,組織技術人員培訓學習,熟悉和掌握規(guī)范和圖紙。提升標準化管理,強化管理過程控制,抓好無砟軌道施工的動態(tài)監(jiān)控和驗收考核,嚴格落實質量安全管理責任,消除和克服鐵路隧道地段彈性支承塊式無砟軌道施工中存在的質量隱患。