摘要:高速铁路轨道结构和普通的铁路轨道结构是一样的,同样由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。高速铁路轨道主要类型分为:有砟轨道和无砟轨道,无砟轨道有着很多优点,使用周期比较长,比其它轨道变形程序也小,有着耐用、稳定等特性,从而满足了在无砟轨道上运行的低成本运营,这也是高科技发展的必然选择。但是,我国铁路在无砟轨道施工技术方面尚缺乏成熟经验,要建成我国一流的高速铁路,实现铁路与国际接轨的目标,还需要结合实际对无砟轨道施工技术继续进行探索。本文根据作者多年工作经验,对采高速铁路轨道板粗铺、轨道板精调、轨道板压紧、封边、乳化沥青砂浆灌注、轨道板张拉和轨道板横接缝施工的一种施工方法。
关键词:高速铁路;无砟轨道;轨道板封边施工;技术
1、无砟轨道工程轨道板封边工艺原理
将预制的轨道板依据预设定位锥位置铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的钢筋混凝土底座(桥梁)上,在高精度的测量控制网下,将轨道板几何尺寸、空间位置调整到设计要求,然后灌注乳化沥青砂浆将轨道板与底座板(支承层)连接,再把轨道板与轨道板通过板端的预留螺纹钢筋连成整体。
2、高速铁路无砟轨道工程轨道板封边施工技术
2.1准备工作
在封边工作开始时支承层支承层/底座板的表面,包括轨道板以外的部分应部分应清扫干净。此外封边前还必须浇湿这一范围。。足够湿润的标志是表面无光泽的湿润,不能留有小水坑。侧向封边必须置于底座板底座板/支承层毛糙的表面上。这保证了封边与底边与底座板/支承层之间的良好的连接性,避免流动的动的BZM砂浆对其造成破坏。在轨道板精调后进行的所行的所有工序中,都需要注意,尽量不要再踩到再踩到轨道板上面去,以避免由此引起的轨道板位移。
2.2轨道板精调
精调调节装置(千斤顶)使用前应对相关部位进行润滑,在待调板前、中、后部位左右两侧共安装6个精调千斤顶。其中,前、后两端4个千斤顶为可以进行平面及高程双向调节的千斤顶,中间2个为仅具高程调节能力千斤顶。双向调节千斤顶在安装前将横向轴杆居中,使之能前后伸缩大约有10mm 的余量,以避免调节能力不足需倒顶而影响调节施工。
2.3 轨道板压紧
一般情况下,固定装置安装于轨道板的两端中间,当曲线位置超高达到45mm 及以上时轨道板两侧中间部位增加设置固定装置。压紧装置锚杆锚固深度应为100~150mm,锚固完成的锚杆应确保处于垂直状态。轨道板精调完成后根据线路情况使用电锤为锚杆钻孔,超高小于45mm时,只需在轨道板两端及纵向各钻两个孔,当超高大于45mm时,需在纵向两侧增加钻1孔。孔钻好后插入膨胀螺栓,安装双向螺丝,再将上部螺帽手动拧紧,使压紧装置紧压轨道板即可。开始时可以用量表验证,直到能够保证工人足够的熟练。
2.4轨道板封边
轨道板纵向两侧边缝封闭采用水泥砂浆,封边砂浆须满足稳定性及密封性要求,轨道板封边时应在两侧面预留6 个(每侧3个)排气孔,孔径为25~30mm,孔位要避开精调千斤顶周围的止浆垫位置。轨道板端部(板间)封边采用横向封边采用迈克斯特砂浆将两轨道板的接缝进行填塞,垫层砂浆的注入量应超出轨道板底边至少2cm。
2.4.1轨道板纵向封边
先依据精调千斤顶之间的距离,准备长度相同的角钢(2.8m),然后在轨道板纵向底边缘及底座板靠近轨道板粘一层双面胶,将封边带对折,折边沿着双面胶位置一边粘在轨道板上,另一边铺在底座板上,在轨道板与底座板接触处应使封边带成L形,最后将角钢压在封边带上,并固定。封边带应平整并与轨道板、底座板密贴。要求角钢不能弯曲、变形。根据排气需要,在每根角钢上预留两个排气孔,两
排气孔间距2m。
2.4.2轨道板横向封边
轨道板对接处横向接缝,采用刮抹的稠度较大的垫层砂浆密封。垫层砂浆的刮抹高度应超出轨道板底边至少2cm。刮抹砂浆时应保证各标志点不被覆盖,可使用一段短PVC管,将标志点围着,用手工操作刮抹垫层砂浆,砂浆至少高出轨道板底边2cm,等砂浆达到所需要的稠度后进行压实并抹平。横向封边完成后,在轨道板四个角预留四个排气孔,在轨道板端部预留2个排气孔。
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2.5轨道板湿润
轨道板湿润后轨道板底部应全部润湿但不能有积水、明水。如不进行润湿处理,则乳化沥青砂浆内的自由水将被轨道板及底座板混凝土吸收所以应提前用高压水枪(带旋转喷嘴)对底座板表面及轨道板底部进行预湿,确保整个底座板和轨道板底面在灌浆时保持湿润,但不得有积水。如润湿不充分,则乳化沥青砂浆内的自由水将被空气所置换。足够润湿的标记是表面潮湿但没有积水。
根据不同的天气天气情况决定不同的预湿时间和预湿强度,当天气越干燥越热时应在灌板前预湿,必要时进行多次预湿;当天气越潮湿越冷则可以提前预湿或在某种情况下可以不再预湿;当外界温度大于25℃时,应将灌浆孔盖住,保持灌浆孔的湿度。
2.6乳化沥青砂浆灌注
施工时,砂浆原材料要确保供应。同时,对乳化沥青、干料等大宗材料的仓储设施还应考虑降温及隔热保温措施。一般情况下,干粉:≤30℃,乳化沥青:≤30℃,水:≤ 20℃,以确保水泥沥青砂浆在现场有良好的拌合及灌注性能。
每次灌注施工前均应进行砂浆试拌合,测量其扩展度、流动度、含气量、砂浆温度等指标,以微调并确定砂浆配合比。各项指标合格后即可进行轨道板垫层灌注施工。其中,流动度宜控制在100S±20S左右(砂浆测试量为1升);扩展度按a5≥300mm且t300≤18S(搅拌后5分钟进行的试验),a30≥280mm且t280≤22S控制(搅拌并取样30分钟后进行的试验);含气量按≤V 10%控制;沥青砂浆温度(灌注时)≤35℃。每次施工应按规定留取试件。
2.7轨道板张拉
垫层砂浆的强度达到9MPa 和灌注窄接缝砂浆强度达到20MPa时可对轨道板实施张拉连接。张拉锁拧紧施工通过扭距扳手操作,拧紧标准为450N-m。张拉施工从拟连接段落中间开始,从中部向两端对称同步进行。轨道板中共设有6根张拉筋,先张拉轨道板中间2根至完成,其后由内向外对称张拉左右筋各1根至完成,最后张拉剩余2根。
2.8轨道板横接缝施工
水泥沥青 砂浆灌注完成并达到7MPa(约需7 天)后,即可进行窄接缝施工。施工前,应将连接缝区表面清除污垢,其后,在轨道板窄接缝处侧面安装模板(用螺杆拉紧),向窄接缝灌注砂浆(可使用垫层砂浆,需调整改变稠度),灌注高度控制于轨道板上缘以下约6cm处。宽接缝使用C55混凝土灌注。混凝土骨料颗粒规定为0~10mm,混凝土要具有较小的塌落度,浇筑环境温度不高于25℃。
2.8轨道板剪切连接
2.8.1剪切连接的设置范围。
轨道板的剪切连接位置为每片箱梁的梁缝(包括简支梁与简支梁缝)区域、主要结构作用是将轨道板与底座板连接成为一个整体,以适应端部结构变形,结构形式视工程部位的不同而有所区别。其中,每块轨道板在梁缝(包括桥台处梁缝)两端各设4根(设于承轨台中间部位)剪力销。
2.8.2剪切连接的设置范围。
轨道板的剪切连接位置为每片箱梁的梁缝(包括简支梁与简支梁缝)区域、主要结构作用是将轨道板与底座板连接成为一个整体,以适应端部结构变形,结构形式视工程部位的不同而有所区别。其中,每块轨道板在梁缝(包括桥台处梁缝)两端各设4根(设于承轨台中间部位)剪力销。
2.8.3剪切连接筋的绝缘处理。
为确保剪切筋与板(轨道板及底座板)内钢筋处于隔离绝缘状态,剪切筋表面应事先均匀涂抹一层植筋胶(即锚固用胶),并确保表面无遗漏之处。面胶凝固后再进行植入施工。
2.8.5剪切连接筋的安装。
孔内注入(适量,试验确定)植筋胶并植入剪力销钉(筋)。剪切筋植入时应轻轻插入,并避免与板内钢筋接触。
3、结束语
无砟轨道施工的质量好坏,将直接影响高速铁路列车的安全运营。做好无砟轨道施工工程中的各道关键工序的控制,保证无砟轨道轨道板的施工质量。
参考文献:
[1]吴大勇.高速铁路无砟轨道施工的质量控制方法研究--以CRTSⅡ型板精调控制为例[J].中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院),北京市.
[2]李吉林,高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量的管理与控制,西南交通大学,四川省,211工程院校,教育部直属院校.
论文作者:柳明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
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