摘要:本文主要探讨高铁桥梁地段(板号:L54147 至L54148)CRTSⅡ型板式无砟轨道板板间出现的接缝上拱病害为实例,研究、总结了高速铁路桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道板间接缝上拱的整治措施,为今后处理类似问题提供了借鉴和参考的依据。
关键词:CRTSⅡ型板式无砟轨道;板间接缝;上拱;整治
1 轨道结构设计概况
1.1结构组成
桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道为纵连结构,主要由钢轨、配套扣件、预制轨道板、砂浆充填层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成,一般情况下,每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽,梁缝处设置高强度挤塑板,台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板等结构。
1.2 轨道板纵连
相邻轨道板间设置6套张拉锁件进行纵连(见图1),按由内向外、左右对称、先中间后两边的张拉原则进行对称张拉,张拉锁件的螺母拧紧扭矩一定要达到450N•m,并且螺母与精轧螺纹钢筋之间一定要保证四个丝扣以上(在不满足要求的情况下,必须采取相应的处理措施),应加强对张拉锁件的进场检验,尤其是绝缘垫片,张拉锁件按《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道张拉锁件暂行技术条件》(科技基[2009]135号)执行。
图1 板端纵连结构
轨道板窄接缝、宽接缝和灌浆孔均采用强度等级为C55的混凝土进行浇筑,必须充分捣固密实,加强后期养护;混凝土浇筑之前,必须对接触面进行清洁和预湿处理,对于接缝处混凝土需要进行充分的捣固,为减少养护时间,可喷涂养护剂,后浇筑的混凝土必须进行保湿养护,防止产生收缩裂纹。
轨道板纵连温度应与相应区段底座板合拢温度保持一致。
2 病害基本情况
高速铁路轨道板(板号:L54147 至L54148)采用CRTS Ⅱ型板式无砟轨道,轨道板板间接缝严重破损,接缝混凝土挤碎、破损(宽接缝最大掉块尺寸2000×225×50mm),宽接缝有漏筋现象;L54148#轨道板有局部破损和开裂,左股外侧轨道板裂纹尺寸为550×2.25mm、右股外侧轨道板裂纹尺寸为有500×1.75mm 裂纹;轨道板与CA 砂浆层离缝,左股外侧为2mm、右股外侧为3mm。
3 整治措施
高速铁路桥梁地段CRTSⅡ型板式无砟轨道板间接缝上拱整治措施主要步骤为:轨道板植筋锚固→凿除轨道板接缝并清理干净→重新张拉纵连、施工宽窄接缝→压浆处理轨道板离缝及裂缝→伤损修复后修整→轨道精调。
3.1 植筋锚固
对L54146#、L54149#2块轨道板钻孔植筋,每块轨道板上植筋10根;同时(L54147位于梁端已设置8根剪力筋)L54148#大里程端承轨台各植筋2根,确保轨道板的纵向稳定。
3.2 凿除轨道板接缝并清理干净
凿除已伤损的宽、窄接缝混凝土,解开张拉锁件(见图2),若张拉锁件完好,只是螺母松动,则可利用原张拉锁件重新张拉锁定。若锁件生锈则需直接更换,处理过程中应注意绝缘要求。接缝混凝土凿除过程中采取合理措施对板端及侧面进行封堵,混凝土杂物等不得进入轨道板下离缝中(见图3)。解锁过程中应时刻注意轨道板与砂浆层间纵向相对位移变化等情况,为压浆处理工艺确定具体的整治范围。
图2凿开作业 图3清理无张拉锁件
3.3 重新张拉纵连、施工宽窄接缝
按对称张拉原则重新纵连轨道板(张拉力50kN/根,扭矩450N.m,见图4),采用聚合物混凝土浇筑轨道板窄接缝、宽接缝,浇筑完成后铺膜养护(见图5)。
图4安设张拉锁 图5 铺膜
3.4 压浆处理轨道板离缝及裂缝
轨道板纵连后,再修补轨道板与砂浆的离缝。压浆处理过程中的封边及准备工序可与3.2、3.3同时进行。压浆处理范围应根据现场实际情况确定。清理裂缝内杂物及周边松动混凝土等,用清除裂缝内杂物,并保证裂缝干燥,采用吹风机清除裂缝内的灰尘及杂物等;安装注胶嘴、并沿裂缝走向预留的浆液渗透及排气通道,防止浆液向非裂缝区域扩散;待浆液渗入后不断补充注浆,浆液能够渗透至极细微的裂缝,直至浆液不再向下渗透为止。
3.5伤损修复后修整
修补材料完全固化(25℃环境中10min固化)后,用角磨机或裁纸刀将表面修补材料去除,直至表面平整,最后在表面喷涂聚合物水泥浆。如果条件不允许,也可刷涂,刷涂分三遍进行,待前一次涂膜干燥后再刷第二次、第三次。为使颜色与周围道床板颜色一致,等待聚合物水泥浆干后,用砂纸将表面轻轻打磨一遍(见图6)。
图6 宽接缝修补后情况
3.6 轨道精调
精测、精调轨道,使其满足平顺性要求,检查无砟轨道处理后的情况,根据现场和添乘情况确认开通列车。轨道几何尺寸满足高速铁路无砟轨道线路维修规则中第6.1.1-2作业验收标准。
4 特殊情况下处理预案
整修期间,当预计轨道板芯部温度与原纵连温度差超过10℃时,应适当加大植筋范围和植筋数量,每增加1℃,增加2根剪力筋(病害宽接缝两侧各增加2根,植筋范围向两侧同步加大,即在L54145#、L54150#轨道板上分别由板端向小里程和大里程方向植筋,每块轨道板上最多植筋10根)。
5注意事项
⑴在施工过程中应加强对轨道板与砂浆离缝状态的监测,避免轨道板在剪力钉处承受过大的局部应力,防止局部出现裂纹。当发现轨道板与砂浆出现错位或离缝现象时,应及时进行加强锚固,确保安全。在施工过程中轨道板与砂浆层存水或轨道板下处于潮湿状态,需使用吹风机吹干,后注胶。
⑵在施工过程中应加强对轨道板与砂浆离缝状态的监测,避免轨道板在剪力钉处承受过大的局部应力,防止局部出现裂纹。当发现轨道板与砂浆出现错位或离缝现象时,应及时进行加强锚固,确保安全。
⑶凿开接缝作业时,不得损坏轨道板、精轧螺纹钢筋及张拉锁件等。
⑷开通前,宽接缝砼强度不低于C30。
⑸开通后次日对宽接缝混凝土强度进行检测,一周内再次检测强度,次月(28天时)对宽接缝强度最终检测,需达到C55强度标准。
6 整治效果
病害采用本措施进行整治后,结构性病害得到彻底整治,轨道平顺性恢复到原始状态,线路在整治完成后按常速恢复。经过跟踪调查,宽接缝强度达到C55强度标准,轨道平顺性稳定无变化,表面该整治措施切实可行。
作者简介:
1.屠帅(1988),男,工程师,工学学士,研究方向为工程力学
2.黄超(1987),男,工程师,工学学士,研究方向为交通工程
3.杨云飞(1989),男,工程师,工学学士,研究方向为土木工程
论文作者:屠帅 黄超 杨云飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/22
标签:轨道论文; 拉锁论文; 砂浆论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 剪力论文; 裂纹论文; 《基层建设》2017年第23期论文;