冷云壽
(中鐵八局集團(tuán)第三工程有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550002)
川藏鐵路成雅段CPZQ-Ⅱ標(biāo)段位于成都市崇州市,成都西特大橋起訖里程為D3K33+790.786—D4K36+796.836(即981# 橋墩至1073# 橋臺(tái)),跨崇陽(yáng)鎮(zhèn)、白頭鎮(zhèn),線路總長(zhǎng)3.308km。由92 垮32m 梁+1 垮24m 梁+1 個(gè)5.6m 橋臺(tái)構(gòu)成,整個(gè)工程處于直線上。
橋梁地段CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)從上至下由鋼軌、扣件、軌枕、道床板、隔離層、彈性墊層及底座等組成[1]。軌道結(jié)構(gòu)高度為725mm,橋上道床板采用分塊式現(xiàn)場(chǎng)澆筑,道床板寬度為2.8m,厚度為0.26m,長(zhǎng)度一般為5~7m,相鄰道床板板縫100mm 左右[2]。
由于橋梁地段無(wú)砟軌道會(huì)受到各種荷載及因素的影響,如梁下行車、風(fēng)荷載等,因此施工精度控制顯得尤為重要,在施工底座板時(shí),由于架梁誤差的存在,梁縫相對(duì)于設(shè)計(jì)值來(lái)說(shuō)產(chǎn)生了變化,因此底座精度的控制是關(guān)鍵;在施工道床板時(shí),工裝選擇及精調(diào)時(shí)的環(huán)境、加固系統(tǒng)都會(huì)影響道床板精度。
本文對(duì)無(wú)砟軌道分工序進(jìn)行分析研究,采用“軌排框架法”為基礎(chǔ)進(jìn)行道床板施工技術(shù)研究,施工前進(jìn)行工藝性試驗(yàn),撰寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告,從中不斷分析、總結(jié)、改進(jìn),以提高施工精度,逐步達(dá)到課題研究的目標(biāo)。
在進(jìn)行無(wú)砟軌道施工前,應(yīng)做好施工前期內(nèi)業(yè)和外業(yè)準(zhǔn)備工作,其中內(nèi)業(yè)包括熟悉設(shè)計(jì)圖紙及其相關(guān)文件、驗(yàn)標(biāo)、人員進(jìn)場(chǎng)培訓(xùn)、材料設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、施組方案、技術(shù)交底、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的確定、施工工藝流程的確定、配合比確定等等;外業(yè)包括施工便道、拌和站設(shè)置、線下工程驗(yàn)收、控制網(wǎng)測(cè)設(shè)、加密、復(fù)測(cè)評(píng)估工作。
施工前鋼筋、混凝土(C40)、絕緣卡、接地端子、土工布、彈性墊板、泡沫板材料等應(yīng)檢測(cè)、驗(yàn)收合格,準(zhǔn)備就緒。
CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道施工方案。無(wú)砟軌道工程在質(zhì)量、技術(shù)、精度等要求上較嚴(yán),施工時(shí)會(huì)受氣候、施工場(chǎng)地、交通組織等多種因素干擾[3]。
“軌排框架法”集成化高、穩(wěn)定性強(qiáng)、整體性好容易操作,易于提高施工精度,目前施工中選擇實(shí)用性更廣泛、更強(qiáng)雙梁型軌排框架,配合軌排框架工作的有龍門吊,移動(dòng)式組裝平臺(tái),軌排架吊具等。因此,川藏鐵路先導(dǎo)段成蒲鐵路選擇“軌排框架法”進(jìn)行無(wú)砟軌道施工。
施工步驟:線下評(píng)估驗(yàn)收合格(控制網(wǎng)測(cè)設(shè)、評(píng)估)→梁面處理→底座板、中間隔離層施工→道床板底層鋼筋安裝綁扎、軌排組裝、粗調(diào)→頂層鋼筋綁扎、縱橫向模板安裝及接地焊接、軌排精調(diào)→道床板混凝土澆筑、養(yǎng)生,拆除軌排進(jìn)入下一循環(huán)。
軌排框架調(diào)整一般要先檢查是否扭曲變形,驗(yàn)收合格后開(kāi)始分3 步進(jìn)行調(diào)整:第一步,操作人員按照精測(cè)組的點(diǎn)位對(duì)軌排框架進(jìn)行精確就位,主要是減少粗調(diào)的工作量;第二步就是粗調(diào),以更加接近設(shè)計(jì)位置;第三步就是精調(diào),使其三維坐標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求并趨于平順。
精調(diào)到位后將其固定,然后采用罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng),料斗配合卸料澆筑混凝土,為防止表面裂紋應(yīng)采取的措施:①二次振搗。②并多次抹面收光。③加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)(覆蓋土工薄膜)。
底座(寬度2.8m,高0.21m)分塊現(xiàn)場(chǎng)澆筑,底座上設(shè)置兩個(gè)限位凹槽。
開(kāi)工前做好無(wú)砟軌道施工技術(shù)、質(zhì)量、安全及施工工藝培訓(xùn),材料、機(jī)具和設(shè)備準(zhǔn)備就緒,對(duì)到場(chǎng)的所有框架軌排進(jìn)行仔細(xì)驗(yàn)收,完善簽字簽收手續(xù)。
(1)梁面處理及連接鋼筋安裝。
(2)測(cè)量放樣。
(3)伸縮縫耐候鋼安裝。
(4)底座鋼筋綁扎。底座采用上下層鋼筋網(wǎng)片,工廠化制作。根據(jù)底座鋼筋邊線及限位卡具的位置擺放底層鋼筋,鋼筋保護(hù)層厚度為35mm。鋼筋保護(hù)層墊塊按梅花形布置,底面和側(cè)面的墊塊數(shù)量不少于4 個(gè)/m2。
(5)底座模板安裝及底座頂面高程、線形控制。①底座設(shè)計(jì)頂高程通過(guò)每隔1.5m 實(shí)測(cè)高程,一塊模板測(cè)量3 個(gè)點(diǎn)來(lái)控制,模板垂直度采用50cm 長(zhǎng)的水平靠尺控制。②縱向模板間接縫及橫向模板與縱向模板接縫容易跑漿,影響外觀質(zhì)量,因此接縫處應(yīng)保證密貼良好,纏繞雙面膠進(jìn)行封堵,模板加固方式為兩撐一拉。③橫向模板容易傾倒,內(nèi)側(cè)底面用定位鋼筋卡死,頂面用限位型卡扣固定。④根據(jù)凹槽模板位置,將與凹槽模板連接的槽鋼兩側(cè)的勾頭螺栓勾在縱向模板橫向肋板上,通過(guò)旋緊勾頭螺帽,將凹槽模板固定;安裝凹槽模板時(shí),一定要嚴(yán)格控制其四角的頂面設(shè)計(jì)高程。
應(yīng)清理干凈模板(主要是雜物、混凝土顆粒等)并涂刷隔離油劑。模板內(nèi)不得有積水。
(6)底座混凝土澆筑、抹面、養(yǎng)護(hù)及拆模。①布料采用直泄、料斗或泵車澆筑,由一端向另一端推進(jìn)的方式。②底座板振搗時(shí),搭設(shè)操作平臺(tái),采用插入式振搗棒3 人同時(shí)振搗,一個(gè)橫斷面2~3 臺(tái)振搗棒同時(shí)進(jìn)行。③混凝土振搗完成后采用2.7m 長(zhǎng)的鋁合金靠尺分別沿著底座板的橫向、斜向、縱向進(jìn)行嚴(yán)格的整平,邊側(cè)用板尺量測(cè)、靠尺整平。刮平時(shí)以凹槽模板上頂面高程為控制標(biāo)高,然后用木抹抹平,根據(jù)施工溫度,大約1~2h 后(現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)以實(shí)際環(huán)境溫度進(jìn)行合理調(diào)整)再用鋼抹抹平壓光,采取第三次抹面壓光是為了防止混凝土表面水分損失,產(chǎn)生細(xì)小裂紋;抹面時(shí)堅(jiān)決不能灑水。④為保證凹槽模板的順利拆除,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa 以上時(shí),方可拆除縱橫向模版。⑤底座混凝土養(yǎng)護(hù)采用底層覆蓋土工布灑水濕潤(rùn),上層覆蓋塑料布保濕的養(yǎng)護(hù)方式,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 個(gè)晝夜。底座及凹槽外形尺寸允許偏差如表1 所示。
表1 底座及凹槽外形尺寸允許偏差
(7)中間隔離層和彈性墊板施工。
道床板施工精度主要取決于施工工藝、工裝設(shè)備和測(cè)量?jī)x器精度,通過(guò)實(shí)踐表明,采用“軌排框架法”施工工藝可以有效提高施工精度。
(1)中間隔離層施工完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后[4],橋梁地段擺放底層鋼筋前要先將限位凹槽的環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋下部綁扎,安制入凹槽,再進(jìn)行道床板下層鋼筋綁扎。
(2)由于道床板保護(hù)層厚度要求較為嚴(yán)格,因此應(yīng)特別注意標(biāo)識(shí)出底層鋼筋位置及保護(hù)層邊線,施工時(shí)按要求墊好同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊,成梅花形布置,并防止碰撞已擺放好的鋼筋。
(1)底層鋼筋綁扎完畢后進(jìn)行道床板模板的安裝,安裝時(shí)要保證模板頂口寬度為2.8m,嚴(yán)控垂直度;接縫處用雙面膠進(jìn)行密封,采取一定措施控制好線性和高程,以避免錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象。
(2)模板加固。底座模板間隔一定的間距提前預(yù)留相應(yīng)的孔洞,同時(shí)梁面上進(jìn)行鉆孔預(yù)埋鋼筋頭。加固時(shí)兩側(cè)采取的方法不一樣,靠近防撞墻側(cè)采取兩撐一拉組合體系;靠近線路中線側(cè)采用絲桿,絲桿的特點(diǎn)是擁有掛鉤,可通過(guò)上下調(diào)整絲口來(lái)調(diào)整長(zhǎng)短,絲桿掛鉤側(cè)掛在提前預(yù)留的孔洞上,底端焊接在鋼筋頭上;加固間距為1m 左右。道床板模板安裝允許偏差如表2 所示。
表2 道床板模板安裝允許偏差
軌排架組裝完成后吊放到底座上時(shí),進(jìn)行對(duì)各組排架初步調(diào)整,排架的中心調(diào)整采用將自制的軌距分中桿安放在排架的一端,然后吊垂球?qū)⑴偶艿闹行奈恢门c底座板的中心位置吻合的方式完成排架中心的初步調(diào)整工作。排架的高程調(diào)整采用2 臺(tái)起道器人工調(diào)高的方式實(shí)現(xiàn)。
(1)頂層鋼筋安裝。在初調(diào)完成后,按照設(shè)計(jì)要求將軌枕桁架鋼筋與橫向、縱向鋼筋用絕緣卡綁緊。
(2)接地鋼筋焊接及電阻測(cè)試。
(3)接地端子的焊接長(zhǎng)度要規(guī)范滿足設(shè)計(jì)要求,在施焊過(guò)程中要注意避免焊渣飛濺燒壞土工布,可在其施焊部位將土工布灑水潤(rùn)濕,再用鐵皮覆蓋遮擋。
(4)現(xiàn)場(chǎng)絕緣電阻測(cè)試過(guò)程中,通常出現(xiàn)問(wèn)題的就是凹槽處的鋼筋與頂層鋼筋有搭接,因此進(jìn)行頂層鋼筋綁扎過(guò)程中,要做好做細(xì)凹槽鋼筋與頂層鋼筋的絕緣處理工作,同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)上下層鋼筋彎鉤搭接處的絕緣檢查工作。
(1)軌排架粗調(diào)高程控制標(biāo)準(zhǔn)為-5~0mm 以內(nèi),中線5mm 以內(nèi);軌排精調(diào)時(shí),高程控制標(biāo)準(zhǔn)為-0.5mm,平面位置控制標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm 以內(nèi),粗調(diào)、精調(diào)應(yīng)按照一定的原則進(jìn)行,一般是先對(duì)中線進(jìn)行調(diào)整(一側(cè)緊定位器,一側(cè)松定位器),然后才是對(duì)高程進(jìn)行調(diào)整。澆筑混凝土?xí)r由于荷載較大,會(huì)導(dǎo)致調(diào)好的軌排框架跑偏,因此要對(duì)松的一側(cè)進(jìn)行檢查,不能有空隙,處于松動(dòng)而非頂緊狀態(tài)。軌道精調(diào)后軌排幾何形位允許偏差如表3 所示[5]。
表3 精調(diào)后的軌排幾何形位允許偏差
(2)每次精調(diào)時(shí)都需進(jìn)行搭接,搭接長(zhǎng)度一般為60m(兩對(duì)CPⅢ),精調(diào)時(shí)應(yīng)統(tǒng)一步調(diào),同時(shí)調(diào)整相鄰幾對(duì)螺桿,以保證在橫向上不超過(guò)2mm,高程上也是不能超過(guò)2mm。
(3)氣溫較高時(shí),測(cè)量精度較差,應(yīng)對(duì)粗、精調(diào)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,上午7:00—11:00 氣溫不是很高,可進(jìn)行粗調(diào)進(jìn)行,晚上19:00 以后氣溫下降了可安排精調(diào)作業(yè),均能有效控制精調(diào)精度要求。全站儀自由設(shè)站點(diǎn)精度要求如表4 所示。
表4 自由設(shè)站點(diǎn)精度要求
設(shè)站精度不滿足要求的必須重新設(shè)站。
操作如下:①布料。②振搗。③排水坡控制。④抹面、壓光。⑤混凝土抹面、壓光完成后,開(kāi)始將支承螺栓的1/4~1/2 圈松開(kāi),及時(shí)松開(kāi)扣件和魚(yú)尾板螺栓,防止鋼軌溫度升高,使鋼軌伸縮,導(dǎo)致軌枕四周出現(xiàn)裂縫。⑥道床板混凝土養(yǎng)護(hù)方式同底座板,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7個(gè)晝夜。
通過(guò)采取“軌排框架法”施工技術(shù),依托川藏鐵路先導(dǎo)段成蒲鐵路的雙塊式無(wú)砟軌道為實(shí)例,對(duì)底座和道床板施工進(jìn)行了研究。對(duì)“軌排框架法”施工技術(shù)在工藝和特點(diǎn)方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。本文提出的“軌排框架法”穩(wěn)定、整體性好、集成化高、先進(jìn)合理、儀器先進(jìn)穩(wěn)定,達(dá)到了提高無(wú)砟軌道施工精度等級(jí)的目標(biāo),為成蒲鐵路安全、平穩(wěn)運(yùn)行夯實(shí)了基礎(chǔ)。通過(guò)施工技術(shù)研究證明,“軌排框架法”是一種效果明顯、價(jià)值實(shí)用性的無(wú)砟軌道施工技術(shù),其技術(shù)創(chuàng)新在于提高了一級(jí)無(wú)砟軌道的施工精度,在CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道施工實(shí)踐中值得推廣和應(yīng)用。