板式轨道论文 篇1
1 计算理论及计算参数
1.1 板式无碴轨道结构
桥上板式轨道结构,由上至下可分为4层:最上层为钢轨,下面依次是轨道板,CA砂浆垫层,混凝土底座和桥面。钢轨通过扣件系统(弹条、弹性垫片、刚性垫片)与轨道板相连;轨道板长为5 m,宽2.34 m,厚0.19 m,相邻两轨道板之间相隔0.05 m,并在轨道板端头设置混凝土凸形挡台;轨道板与混凝土底座之间用CA砂浆填充,轨道板支承是在CA砂浆垫层上,CA砂浆垫层起到减振、减噪作用;基座由混凝土浇筑,弹性模量与桥面相近,一般认为基座与桥面是一个整体。
1.2 桥梁—板式无碴轨道力学模型
将上述板式轨道系统简化成如下力学计算模型:钢轨简化为弹性支承的无限长梁,扣件系统简化为线性弹簧阻尼系统,轨道板下的CA砂浆垫层用线性弹簧阻尼系统来模拟,轨道结构下的桥梁简化成空间梁。其力学简化模型见图1。
1.3 桥梁—板式无碴轨道有限元模拟
钢轨采用三维的空间梁单元,梁单元的每个节点具有6个自由度;扣件弹簧采用了线性弹簧单元,弹簧单元的刚度系数即为扣件的竖向支承弹性常数;轨道板用板单元来模拟;CA砂浆垫层用线性弹簧模拟,其刚度系数与其相连接轨道板单元大小有关,大小为单位面积支承刚度与单元面积的乘积;桥梁用板壳元来模拟。
2 桥梁—板式轨道结构参数的研究
一座简支混凝土板梁桥,采用板式无碴轨道,桥梁跨度为24.95 m,高度为2.2 m,宽度为5 m,梁体截面惯性矩4.780 m4;无碴轨道采用CNH钢轨,质量为60 kg/m,竖向抗弯惯性矩为3 217 cm4;扣件间距0.65 m,单个扣件弹簧刚度为6×107 N/m;轨道板采用C50混凝土,尺寸为4 950 mm×2 340 mm×190 mm,相邻轨道板间距为0.05 m;轨道板下CA砂浆垫层厚度50 mm,支承刚度为1.25 N/mm3;桥上荷载为机车头移动荷载,轮重为110 kN,机车头通过该桥时保持匀速,行车速度180 km/h,荷载图式见图2。
2.1 扣件刚度对桥轨动力响应的影响
在板式轨道系统中,扣件是一个非常重要的弹性部件,合理的扣件刚度对提高板式轨道的整体动力性能具有非常重要的意义。
为了研究扣件刚度对轨道动力响应的影响,在其他参数均保持不变的情况下,扣件竖向刚度分别取120 MN/m,60 MN/m,30 MN/m,并依次进行计算,从而得到钢轨、轨道板、桥梁各点的动力响应。计算结果表明:在机车头移动荷载作用下,扣件竖向刚度越大,钢轨的竖向振动加速度和位移越小,当扣件刚度由30 MN/m增加到60 MN/m时,钢轨最大位移由1.81 mm降为0.95 mm,最大加速度由0.65g降为0.35g,继续增加扣件刚度,钢轨竖向加速度响应和位移响应无明显变化,扣件刚度为120 MN/m时与扣件刚度为60 MN/m时比较结果相近;轨道板的竖向位移受扣件竖向刚度影响较小,竖向振动加速度随着扣件支承刚度增大而增大,最大加速度由0.01g增大为0.024g。桥梁的加速度响应和位移响应受扣件竖刚度影响较小。
2.2 CA砂浆刚度对桥轨动力响应的影响
板式轨道的结构刚度远大于有碴轨道,轨道板下水泥沥青砂浆(简称CA砂浆垫层)是提高板式轨道弹性、减缓振动的重要环节。因此合理选取板式轨道CA砂浆垫层刚度,对提高板式轨道结构整体动力性能具有十分重要的意义。
在其他参数均保持不变的情况下,把CA砂浆支承刚度取为625 MN/m,1 250 MN/m,2 500 MN/m,并依次进行计算,得到钢轨、轨道板、桥梁各点的动力响应,计算结果表明:CA砂浆垫层支承刚度的变化对钢轨和桥梁的加速度和竖向位移响应都比较小;CA砂浆垫层支承刚度越大,轨道板的竖向加速度越小,线性变化比较明显,只当荷载移动到跨中时,轨道板的位移变化比较明显。
2.3 行车速度对桥轨动力响应的影响
为了研究行车速度对轨道动力特性的影响,采用2.1算例的模型及计算参数,施加一对恒定轮重,每个大小为110 kN,并改变恒定荷载的移动速度,进行分析计算,并得到不同的荷载移动速度下,跨中位置处(距桥头11.25 m)钢轨、轨道板、桥梁相应点的最大动力响应,见表1。
从表1中可以看出,当速度从180 km/h变为300 km/h时,速度是以前的1.7倍,而钢轨的最大位移是以前的1.2倍,最大加速度是以前的1.42倍,桥梁的最大位移是以前的1.2倍,而加速度是以前的1.52倍,由此可见,荷载移动速度对桥梁—轨道结构的动力响应影响比较大。
3结语
根据桥梁—板式轨道的结构提出了力学分析模型,确定结构参数,分析研究了荷载的移动速度及轨道结构参数对桥梁—板式轨道结构动力性能的影响。研究结果表明:
1)扣件刚度对桥梁、轨道板的动力响应影响较小,对钢轨的动力响应影响显著,扣件刚度越大,钢轨的动力响应越小;2)CA砂浆的弹性对钢轨和桥梁的动力响应影响较小,对轨道板的动力响应影响显著,CA砂浆垫层刚度越大,轨道板的动力响应越小;3)荷载速度对桥梁—板式轨道结构的动力响应影响较为显著。
参考文献
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板式轨道论文 篇2
合蚌高铁主要采用CRTSⅡ型板式无砟轨道, 结构由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、乳化沥青砂浆调整层、连续底座、滑动层、侧向挡块等部分组成, 路基上的轨道结构主要包括钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、混凝土支承层、侧向挡块等部分。CRTSⅡ型板式无砟轨道施工的主要工艺流程为:梁面打磨→两布一膜铺设→底座板施工→轨道板粗铺、精调→乳化沥青砂浆灌注→钢轨铺设与精调→侧向挡块施工。
梁面打磨:根据CRTSⅡ型板式无砟轨道设计理念, 底座板与箱梁顶面允许有相对的纵向自由滑动, 由此要求箱梁顶面的平整度平顺, 尤其是梁端1.45 m挤塑板铺设范围, 特别要注意打磨后的平整度及整体标高, 防止底座板混凝土施工后有错台, 在梁端位置阻止箱梁与底座板的相对纵向滑动, 产生附加应力, 对底座板产生次生病害影响。
两布一膜铺设:两布一膜是底座板与箱梁之间的滑动层, 主要是为箱梁与底座板之间提供滑动面。两布一膜的铺设质量控制着重要控制铺设的平整度与密贴性, 不得有褶皱起泡的现象。
底座板施工:底座板既是主要的承力层, 也是主要的传力层。底座板要承受由轨道板传递的荷载, 同时把所受的力传递给箱梁。底座板与箱梁是两个相对滑动的层, 需要底座板要有一定的整体刚度。基于底座板的作用及受力特性, 底座板施工时一定要重点控制底座板的厚度、上下面的相对平顺性、底座板连接及后浇带的划分及施工。底座板施工一个重要环节就是顶面标高控制, 底座板的顶面标高将直接影响砂浆层的厚度, 在底座板施工过程中, 一定要做到对模板标高及混凝土浇筑后的标高进行复核, 标高超高及时进行打磨处理, 标高不足及时在整体连接前进行返工处理。底座板的标高控制在曲线超高地段更要引起高度重视, 曲线超高地段很容易出现超高一侧标高不足、标准高度一侧标高超高的现象。
轨道板粗铺、精调:轨道板的铺设其核心工艺是GRP点的测量工作, GRP测量的精度决定了轨道板精调的精度。影响轨道板精调的还有精调爪的布置位置与布置数量。
乳化沥青砂浆灌注:砂浆灌注质量控制主要包括两个方面, 一方面是砂浆本身的质量控制, 包括砂浆原材料的乳化沥青、干粉料的质量, 另外就是砂浆配合比的质量, 其性能体现在砂浆的流动扩展度、含气量等各方面。另一方面是砂浆的灌注工艺质量控制, 主要包括轨道板的封边质量、砂浆灌注饱满度控制等。砂浆灌注过程中除要重点控制封边质量确保砂浆灌注饱满外, 另外还有压顶装置要可靠, 必须要确保砂浆灌注时避免轨道板上浮。
侧向挡块施工:侧向挡块主要有两个作用, 一个作用是扣压底座板, 避免底座板局部或整体翘起, 另一个作用是限制轨道板和底座板横向滑移。侧向挡块施工主要从三个方面着重进行质量控制。一是后期的剪力钉与前期箱梁预制时预埋的套筒连接质量, 由于预埋的连接套筒堵塞或错位被底座板遮盖, 致使剪力钉无法正常连接时, 必须要进行清孔或补孔处理, 确保剪力钉连接牢固;二是齿槽预留质量, 侧向挡块所受的横向力主要是由齿槽承担, 所以必须要确保齿槽预留的深度、宽度及后期表面凿毛清理质量;三是弹性限位板安装控制, 既要保证安装准确, 同时又要保证侧向挡块混凝土与底座板、轨道板的隔离, 在侧向挡块混凝土浇筑时不得有漏浆, 避免在侧向挡块与底座板、轨道板之间的纵向滑动面上增加阻力。
2 常见问题分析及处理
CRTSⅡ型板式无砟轨道施工常见质量缺陷问题主要包括底座板厚度不足、砂浆层离缝、砂浆层厚度超标、轨道板裂纹、宽接缝裂纹、底座板混凝土裂纹、底座板或轨道板缺角掉块等方面。这些问题在已开通或在建的高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道上, 属于常见的通病问题, 目前为止还没有很好的或统一的解决办法。针对这些问题, 从成因分析及可行的处理方式上做探讨, 以更好地解决常见问题。
2.1 底座板厚度不足
成因分析:造成底座板厚度不足的原因主要是箱梁架设时标高控制偏差或底座板混凝土施工顶面标高控制偏差。
影响与后果:底座板某区段整体厚度不足可能会造成该区段底座板强度与刚度不足, 底座板受力断裂或翘曲, 影响轨道几何状态;底座板局部段落厚度不足或者是底座板底面纵向形态呈波浪形, 这种情况可能会影响底座板与箱梁的滑动, 对箱梁产生水平附加应力, 造成次生病害。
处理方法:为确保底座板整体刚度, 对底座板厚度不足的区段增加侧向挡块的数量, 一般是在每孔梁的三对侧向挡块中间再增加两对侧向挡块。增加侧向挡块的剪力钢筋采用植筋法, 按照侧向挡块设计图的剪力钉布置间距, 以及《混凝土加固设计规范》有关植筋间距、植筋深度及剪力钉设计抗拔力大小等因素, 综合考虑确定植筋方案。
2.2 乳化沥青砂浆层离缝
成因分析:无砟轨道施工处于高温季节时, 轨道板受温度升温影响需要纵向伸长, 但窄接缝浇筑后限制了轨道板纵向伸长, 同时轨道板上表面温度高、下表面温度低, 轨道板会产生上凸翘曲, 导致板中离缝;另外一个原因可能是由于张拉锁件破损或张拉力不均, 再经过冬季时混凝土的降温过程, 轨道板内出现拉应力导致宽接缝过大, 使得轨道板发生纵向移动, 造成砂浆层与轨道板剥离出现离缝现象。
影响与后果:砂浆层的作用不但起到调节轨道板与底座板的相对位置, 同时也传递轨道板的竖向力和水平力, 轨道板与砂浆层离缝, 将会减弱或者失去砂浆层传递轨道板水平力的作用, 可能会造成整个轨道系统的破坏。
处理方法:对于轨道板与砂浆已完全脱离而产生了纵移的现象, 建议直接揭板重新灌注;对于轨道板与砂浆层局部离缝的现象, 可采用注浆的方式进行处理。注浆材料可以采用铁科院研发的无砟轨道用专用修补剂。注浆的主要工艺包括清理离缝、封闭离缝、布置注浆嘴、连接注浆管、注浆、清理封闭材料等。
2.3 混凝土裂纹
成因分析:混凝土裂纹包括轨道板裂纹、底座板裂纹、宽接缝混凝土裂纹。底座板裂纹主要是混凝土的收缩裂纹或温度裂纹, 裂纹宽度不大, 一般发生在底座板后浇带处;轨道板裂纹的产生主要是因为混凝土的收缩、混凝土养护、轨道板的运输存放及吊装不当引起;宽接缝混凝土裂纹的产生主要是因为宽接缝混凝土为后浇筑混凝土, 与轨道板热胀冷缩的程度不一致, 同时宽接缝混凝土与轨道板的界面连接状态较差, 容易产生收缩裂纹。
影响与后果:混凝土的裂纹所产生的主要影响是混凝土结构的耐久性, 裂纹的产生会使混凝土内部钢筋与空气接触而腐蚀, 对结构的耐久性产生严重影响。
处理方法:混凝土裂纹的处理原理是为确保结构的耐久性, 而使大气环境与结构内部隔离。而对于承重受力结构, 除封闭裂纹外还需要进行补强处理。底座板裂纹宽度较小时一般采用表面封闭法, 裂纹宽度较大时一般采用低压注浆法;轨道板的预裂处裂纹一般不进行处理, 非预裂处裂纹又分两种情况, 一种是非承轨槽处裂纹采用低压注浆法处理, 承轨槽处如果有裂纹, 由于承轨槽直接承受钢轨上荷载, 建议进行更换轨道板处理;宽接缝的裂纹, 裂纹不大时采用表面封闭法进行处理, 裂纹过大时直接凿出宽接缝混凝土重新浇筑。
2.4 底座板、轨道板缺角掉块
成因分析:主要是由于施工时机械碰撞或吊装时造成混凝土缺角掉块。
影响与后果:主要是影响钢筋的保护层厚度或者直接让钢筋暴露大气中, 致使钢筋锈蚀影响结构耐久性。
处理方法:对于小的缺角掉块、不影响保护层厚度的情况, 建议不处理;对于已经影响保护层厚度或者露筋的情况, 采用修补砂浆进行修补。修补砂浆一般由环氧树脂掺和其他有机料及水泥、砂、石料。
2.5 砂浆层厚度超标
成因分析:底座板顶面标高控制不严造成砂浆层厚度超标。
影响与后果:厚度超标可能会致使砂浆层失去其本身应具备的机理作用。
处理方法:当前对于砂浆层厚度超标的轨道板, 一般只采用直接揭板, 打磨底座板后重新灌注的方法进行处理。
3 建议
无砟轨道结构系统是高速铁路的核心部分, 轨道的质量直接影响行车速度与安全, 施工质量要求非常严格, 在当前的情况下, 只有严格控制施工过程质量, 尽量避免后期的返工或返修, 对于轨道结构系统的修补、加强等措施, 一定要慎重处理, 避免产生次生病害。
参考文献
[1]铁建设[2010]241号高速铁路轨道工程施工技术指南[S].
板式轨道论文 篇3
关键词：无砟轨道 裂纹修补 表面封闭法 无压注浆法
1 概述
客运专线桥梁上CRTSII型板式无砟道床主要由滑动层、混凝土底座板、CA砂浆层、轨道板及侧向挡块组成。混凝土底座板通过在桥梁端部设置摩擦端刺进行纵向限位，并在每孔梁的固定支座端通过剪力齿槽将力传递到梁体上；轨道板在跨梁缝处设置剪切连接钢筋与底座板连接。底座板和轨道板在纵向连结后形成整体的长细杆件结构，在列车活载、收缩徐变及温度应力作用下，因端刺、剪力齿槽及剪切连接钢筋限制了结构变形而产生的内力若释放不及时，混凝土结构容易产生裂纹。侧向挡块在与梁体整体一起滑动时，常因其与底座板交接部粘连而导致开裂形成裂纹。这些裂纹的产生将会使混凝土的受力性能不断下降，无法满足“百年客专”的耐久性要求。
2 无砟轨道裂纹等级的判定及修补原则
2.1 裂纹等级判定
无砟道床的伤损等级划分为I、II、III级，伤损等级根据无砟道床伤损的形式及程度有明确的评定标准。CRTSⅡ型板式无砟道床的底座板、轨道板及侧向挡块的裂纹伤损评定标准如下：
CRTSⅡ型板式无砟道床伤损形式及伤损等级判定标准
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2.2 裂纹修补原则
目前常用的无砟轨道裂纹修补方法主要有表面封闭法、无压注浆法及低压注浆法三类，主要适用原则如下：
①对于无砟轨道I级裂纹暂不修补，但应进行观察记录，及时掌握裂纹发展变化。
②对于轨道板预裂缝处的II、III级裂纹；轨道板非预裂缝处的II、III级垂直裂纹，当裂纹宽度<0.5mm时；底座板及侧向挡块II级裂纹；采用表面封闭进行修补。
③对于轨道板非预裂缝处的水平裂纹；底座板III级裂纹；采用无压注浆法进行修补。
④对于轨道板非预裂缝处的II、III级垂直裂纹，当裂纹宽度≥0.5mm时；侧向挡块III级裂纹；采用低压注浆法进行修补。
3 无砟轨道裂纹修补技术
3.1 表面封闭法
用于封闭无砟轨道混凝土表面裂纹的表层涂料采用环氧胶泥，相应底层涂料采用环氧基液。
3.1.1 表面封闭法裂纹修补技术
①用钢丝刷沿裂缝表面两侧刷毛，再用真空吸尘器清除灰尘，若有必要可采用丙酮对裂缝表面进行清洗。
②沿裂缝表面涂刷一层环氧基液。环氧基液配比（重量比）为环氧树脂：650号增韧剂：501号活性剂：乙二胺=100:30：20:10。
③待底涂材料表干后，用环氧胶泥在裂纹表面涂刷3遍以上，以涂层厚度达到300μm以上为宜。每遍涂刷都要等到上遍涂层材料表干后再涂，且两次涂刷方向相互垂直。环氧胶泥配合比（重量比）为环氧树脂：邻苯二甲酸二丁酯：乙二胺：水泥=100:30：（13～15）:（350～400）。若表层涂料与原混凝土表面颜色差异太大时，可在处理完成后再刷一层水泥浆，然后砂纸打磨即可。
3.1.2 K-801胶泥封闭裂纹
用于裂纹表面封闭的材料除了环氧胶泥外，常用的还有K-801胶泥，相应底层涂料采用K-801胶液。K-801胶泥封闭裂缝的方法与环氧胶泥大体相同，其中K-801膠液的配合比（重量比）为K-801胶：活性单体：引发剂：促进剂=60:40:0.75：0.15，K-801胶泥配合比（重量比）为K-801胶：水泥=1:1.5。
3.2 无压注浆法
无压注浆法修补无砟轨道混凝土裂缝采用环氧树脂浆液作为注浆材料。环氧树脂因其本身具有高强快硬、粘结力强、耐化学腐蚀、抗水、抗冻性能好等诸多优点而广泛应用于混凝土裂纹修补施工中。环氧树脂浆液由环氧树脂、增韧剂、固化剂等多组分组成，常被用于修补裂缝的填充剂。采用环氧树脂浆液作为注浆材料的无压注浆法主要施工过程如下：
①用切割机将裂缝表面扩宽一道5～10mm的槽口，深度5mm左右。
②用钢丝刷、丙酮溶剂等对裂缝表面进行清理，并用电热吹风机烘干。
③用注射枪将环氧树脂浆液注射进槽口，使其渗入裂缝内部。环氧树脂浆液配合比（重量比）为环氧树脂：糠醛：丙酮：乙二胺=100：（20～25）：（20～25）：（15～20）。
④如有必要可用环氧胶泥对裂缝进行表面封闭。
⑤表观处理。
3.3 低压注浆法
“壁可”法是目前裂纹修补施工中运用最多的一种低压注浆工艺。因其强大的渗透力及粘结力，能够注入到细微裂纹的末端，完美地修补结构裂纹；并且即使固化后仍具有适度的柔韧性，使修补后的裂纹在冲击荷载的作用的也不会开裂；此外，其耐久性能如抗水、抗化学腐蚀等方面的表现亦相当卓越。
“壁可”法修补混凝土裂纹采用BL-GROUT100型高分子树脂材料作为注入胶，由主剂和硬化剂组成，使用时按主剂：硬化剂（重量比）=2：1配制。封口胶采用SHO-
B0NOD101#高分子树脂材料，材料双组份配比为主剂：硬化剂（重量比）=7：3。“壁可”法主要修补施工过程如下：
①裂纹表面清理。用钢丝刷沿裂纹纵向清理宽约5cm范围内的混凝土表面，若裂纹附近分布有细微龟裂部位，则应适当的将清理范围加宽至8～10cm。用丙酮清洗清理范围，烘干。
②安装注入座。按配比调好封口胶，使其拌合充分并呈现均匀一致的灰色。用抹刀将封口胶刮在注入座底面的四边，每边宽8mm、厚5mm，将注入座的注入口对准裂纹中心，稍微用力按压使胶从底面的四个小孔挤出，用抹刀取胶将注入座底板各边刮抹包覆，并向外刮抹8～10cm的圆形范围。注入座沿裂纹走向每米约布置3个。
③裂纹封闭。沿裂纹走向的5cm宽范围内用抹刀刮抹厚度约为2mm的封口胶，刮抹时尽量一次完成，避免反复涂抹。若裂纹附近分布有细微龟裂部位，则应适当抹宽至8～10cm。裂纹封闭完成后让其自然固化，固化时间当环境温度20℃时为12小时，若环境温度为30℃，则固化时间只需6小时。
④注浆。注浆采用DD注入器注入。将搅拌均匀的注入胶通过黄油枪注入DD注入器中，注入至充满限制套后取下注入器，将注入器通过连接卡扣安装到注入座的注浆口中，静置一段时间后观察注入器是否仍然饱满，若不饱满则应取下注入器补胶后再安装至注入座上，如此反复至注入器一直呈现饱满状态后结束，清洗工具。
⑤后期处理。注入胶大约10～24小时可自然固化，气温越高速度越快。固化后敲掉注入座和注入器，用砂轮机将裂纹表面打磨平整。
4 结语
随着混凝土缺陷维修工艺的不断发展和改进，越来越多的新材料被应用于混凝土的裂纹修补中。CRTSⅡ型板式无砟道床作为一种长细的杆结构，对温度的伸缩变形相当敏感，所以在选取裂纹修补材料时尤需注意，尽量选取一些低粘度树脂材料或者是柔韧性较好的修补材料，防止修补材料固化后限制结构的伸缩变形而加大结构内力，降低结构的承载能力及耐久性。
参考文献：
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[3]卫志华，卫恩秀，王亚玲.混凝土裂缝及环氧树脂修补法探析 [J].山西建筑.2003，(18):54～55.
板式轨道论文 篇4
框架单元板式无碴轨道结构静力研究
本文通过建立刚性基础上的.二重梁板结构有限元模型,首先分析了框架单元板结构型式的受力状况,进而就框架单元板从轨道刚度(扣件系统刚度、CA砂浆弹性模量)分析了对轨道板受力的影响,得出结论以便更好的指导工程设计.刚性基础之上的板式轨道当荷载作用在板端第一组扣件上时,轨道板纵向正弯矩最大;荷载作用在板中扣件上时轨道板的横向弯矩最大.从改善轨道板的受力状况来考虑,应适当降低扣件系统刚度,增加CA砂浆弹性模量.
作 者：曹利 Cao Li 作者单位：神华包神铁路有限责任公司,内蒙,古包头,014014刊 名：神华科技英文刊名：SHEN HUA SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：7(3)分类号：U213.2+4关键词：刚性 板式轨道 静力分析 参数研究
板式轨道论文 篇5
关键词：高速铁路,板式无碴轨道,施工技术
CRTSI型板式无砟轨道系统是预制轨道板通过水泥沥青砂浆 (CA) 调整层, 铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上, 由凸形挡台限位, 适应ZPW-2000轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式, 由混凝土底座、凸型挡台及周围填充树脂、水泥乳化沥青砂浆调整层、轨道板、充填式垫板、WJ-7B扣件和60kg/m钢轨组成。该技术在现代高速铁路施工中很是常用。
考虑到该类轨道施工技术对铁路的整体运行安全有所影响, 所以必须在施工前期对该轨道技术特点进行了解, 并掌握好无碴轨道的施工方法, 为后期轨道施工提供帮助。下面就本人在石武铁路客运专线工程施工中应用到的CRTSI板式无砟轨道铺设作详细论述。
1工程概况
石武铁路客运专线的设计速度为350km/h, 中铁二十局四公司承建的石武客专CRTSI型无砟轨道工程施工里程为DK631+129.441~DK650+411.149, 包括郑州黄河北引桥特大桥和郑州黄河公铁两用桥北岸段, 全长19.28km, 涉及554孔不同跨径和型式的桥梁, 铺板总量8052块, 包含9种板型。铺板安排两个作业面, 铺设、精调、灌浆等工序以技术间隔为步距形成平行流水作业。各施工段所有分项, 均采用双线并行, 同时推进的施工方案。
2无碴轨道结构设计及特点
板式无碴轨道是由预制的轨道板、混凝土底座, 以及介于两者之间的CA砂浆填充层组成, 在两块轨道板之间设凸形挡台以承受纵、横向水平力。
3 CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板铺设
3.1 CRTSⅠ型轨道板粗铺。
混凝土底座及凸形挡台外形尺寸、外观及混凝土强度满足质量要求。开始CRTSⅠ型轨道板的铺设。
CRTSⅠ型轨道板粗铺前在每个凸形挡台上测设加密基桩中心点位并安装GRP标钉或预埋GRP钢棒 (直线段在凸形挡台浇注完毕后安装GRP标钉, 曲线地段预埋GRP钢棒) 。
加密基桩测设精度:垂直于线路中线方向限差为±1mm, 相邻加密基桩间距离限差为±2mm、高差限差为±1mm。轨道板定位安装调整测量以凸形挡台上GRP点测设数值为准。
轨道板铺设前, 应复测底座、凸形挡台平面位置及高程, 检查结构尺寸和平整度, 弹出底座板铺设边线, 随后清理底座表面, 确保表面干净、无残渣、无积水。并在两凸形挡台间的底座表面放置支撑垫木 (50mm×50mm×300mm) 。落板时慢速轻放, 防止轨道板撞击凸形挡台, 并保证轨道板中心线与两凸台中心线基本吻合, 轨道板距两端凸形挡台的距离差小于5mm。轨道板粗铺时, 应使接地端子的方向与综合接地的设计方向一致。
轨道板吊装时必须采用专用的工装设备, 装卸时利用轨道板上起吊装置水平起吊, 四角均匀受力, 严禁碰、撞、摔。严禁将轨道板表面朝下装车。轨道板装车层数不得超过4层, 轨道板运输前应确认装车平稳, 捆绑牢固, 严禁三点支撑、严防冲击。
3.2轨道板精调。
利用精调设备, 依据凸形挡台上的定位锥精确调整轨道板的前后、左右和高低。精调千斤顶使用前应对相关部位进行润滑, 在待调板起吊套筒位置处安装精调双向千斤顶, 拧紧丝扣, 同时不损伤轨道板。在安装千斤顶之前将横向轴杆居中, 使之能前后伸缩大约有10mm的余量, 将轨道板顶起一定高度, 取出板下的支撑垫木, 准备轨道板精调。
精调时将全站仪架设在待调轨道板的GRP点上, 将螺栓孔速调标架放在轨道板的第二个及倒数第二个承轨台位置, 螺栓孔速调标架接触端应与承轨台处螺栓孔密贴, 用已设程序控制的全站仪测量螺栓孔速调架上的棱镜, 获取4个工位的调整量, 按照4个无线接收显示器上的调整量用精调装置对轨道板进行横向和竖向精调, 反复调整至铺设精度符合要求。充填层厚度不应小于40mm, 且不应大于100mm。 (见图1)
为了防止轨道板灌注过程中上浮, 在轨道板侧边对称设置压紧装置, 压紧装置与底座板间利用铆钉连接, 预先在底座板相应位置钻孔并锚入φ12螺纹钢, 锚固胶锚固, 然后翼型螺母压紧。曲线地段除了设置压紧装置外, 还应在靠近曲线内侧处设置防轨道板侧移装置。CA砂浆灌注前禁止踩踏和碰撞轨道板。
轨道板粗铺时禁止撬动轨道板, 防止对轨道板造成损害, 轨道板精调完成后严禁发生磕碰, 应在其周围拉起警戒线, 且设置轨道板压紧装置防止灌浆上浮, 确保精调成果。
3.3轨道板安装位置允许偏差。
轨道板安装位置允许偏差见表1。
桥梁上部Ⅰ型轨道板施工属于高空作业, 立体作业、立交地段设置防护栏杆或防护网进行封闭, 防止人员坠落或落物伤人, 在明显部位安置安全标示牌, 提请人们注意安全。
桥梁上部的Ⅰ型轨道板的吊装设备在使用前必须进行型式试验, 并经过具有安全资质的检测机构进行现场验收, 并出具安检合格证后方可用于施工。
结束语
综上所述, 现代高速铁路施工建设常常会用到无碴轨道施工技术, 使高铁行车变得更加稳定、可靠。在本篇文章中, 笔者结合石武铁路客运专线工程, 对施工中应用到的CRTSⅠ型板式无碴轨道铺设技术作了详细分析, 论述了CRTSⅠ型板式无碴轨道铺设的施工要点, 强调只有严格控制好了无碴轨道施工的每一步, 无碴轨道铺设质量才能得到基本的保证, 高速铁路运行才会安全、可靠。
参考文献
[1]李俊.高速铁路桥梁板式无碴轨道施工技术[J].桥梁设, 2011 (4) :54-56.
[2]郎建平, 刘千文.自由设站边角交会法在无砟轨道施工与精调中的应用[J].铁道建筑, 2010 (1) :68-70.
板式轨道论文 篇6
CRTSⅠ型板式无碴轨道, 是在引进的日本高速铁路板式无碴轨道技术基础上, 通过科研、设计、施工等单位反复研究、试验及再创新, 形成的我国无碴轨道结构形式之一, 其主要特征是预应力道床板, 通过在国内广深港等客运专线上成功应用和不断完善, 为我国高速铁路建设积累了宝贵的经验。
CRTSⅠ型板式无碴轨道, 由钢轨、扣件、C60钢筋混凝土预应力轨道板、限位凸台、CA砂浆填充层、底座等组成。其中轨道板又分为平板式和框架式两种, 见图1。
在施工过程中, 轨道道板采用工厂化预制, 施工质量容易得到保证, 底座和凸台混凝土为现场浇注, 容易发生质量问题而直接影响轨道板铺设施工质量。因此, 底座和凸台混凝土浇注是施工质量控制的重点。
本文仅对限位凸台的构造、受力原理、凸台与底座的关系、施工方法进行讨论。
1 限位凸台的目的及作用
1.1 设置限位凸台的目的
防止轨道板出现沿线路纵向或横向位移, 保证线路平顺性。
1.2 限位凸台的构造
限位凸台采用圆柱形钢筋混凝土结构, 底部与底座连为一体, 上部圆柱体顶面与轨道板顶面平齐。在凸台位置设有一道底座伸缩缝, 两端为直线, 与凸台接触部分为半圆形弧线, 缝宽20mm缝内采用聚氨酯材料填充。见图2。
在桥梁地段的梁缝部位, 为保证梁体自由伸缩, 相应的凸台被分别设计为两个半圆形。见图3。
1.3 凸台的限位原理
利用轨道板上两端的半圆形凹槽与对应设置在底座上的限位凸台之间的关系及两者的刚度, 有效制约轨道板纵向和横向的移动。在轨道板与限位凸台之间的弹性材料, 起到缓冲保护作用。
2 限位凸台施工技术现状
凸台的下半部与钢筋混凝土底座同时施工, 并预留凸台上部钢筋;底座浇注混凝土并待达到设计强度的75%之后, 对凸台部位进行混凝土凿毛处理、重新测量定位、安装凸台模板 (在底座上植筋3~4根固定模板) 、浇注凸台上部混凝土、养护等施工作业。铺设轨道板后, 还需在凸台与轨道板之间灌注树脂缓冲材料。凸台施工顺序见图4。
我国无碴轨道施工具有工期紧、标准高、单价低的特点, 目前的限位凸台施工大多采用先随底座板进行下部浇注、再单独进行上部二次浇注的方法, 费工费时;上下两部分混凝土结合层面需要凿毛、分两次立模、浇注、养护等, 工效低、成本高;施工质量满足《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》, 见表1、表2、表3。有必要对凸台的施工方法进行必要的改进。
3 凸台一次成形施工技术简介
将凸台上下部分分离式模板进行改进, 实现一次性浇注成形, 提高工效、改善质量、节约成本。其工艺流程见图5。
3.1 钢筋绑扎
钢筋绑扎作业时, 分别按照设计要求将圆形或半圆形凸台钢筋绑扎牢固。重点控制钢筋直径、数量、长度、形状、间距、保护层厚度。
3.2 立模
在为底座立模时, 同时完成上部凸台的立模和定位, 即对底座和凸台高程和位置分别精确控制。
3.3 浇注混凝土
因底座和凸台均采用C40混凝土, 实施可同步浇注成形。浇注时, 应充分注意凸台模板位置和高程的控制。防止浇注、振捣过程中出现因凸台模板移位影响凸台的精度。具体措施为: (1) 凸台精确定位。 (2) 植筋固定模板。将凸台的2根竖向用植筋的方法固定于梁面 (隧底、路基表层) , 利用底部已锚固的凸台竖向筋, 固定圆形或半圆形凸台模板, 见图6。凸台模板固定的关键在于:利用具有一定刚度的横梁, 将带有半圆的伸缩缝模板和凸台半圆模板的上口用螺栓联结在一起, 保证凸台混凝土表面高程;利用绑扎在植筋上部的铁丝将横梁后部固定, 为凸台半圆模板提供足够的稳定性, 防止振捣时出现移位。 (3) 浇注混凝土。底座与凸台同时浇注、振捣, 振捣结束后, 拆除横梁进行凸台混凝土收面, 并进行养护。 (4) 检测。混凝土浇注完成后, 及时对凸台的精度进行检测。
1.底座2.凸台3.底座带半圆伸缩缝模板4.半圆凸台模板5.横梁6.横梁与模板连接螺栓7.固定于桥面的植筋8.用于连接植筋与横梁的铁丝9.凸台竖向钢筋10.凸台环形钢筋11.桥面.
4 底座与凸台联合施工工程实例
中铁十七局集团有限公司承建的广深港客运专线ZH-2标段, 线路长度105.001km (单线) , 共需铺设CRTSⅠ型框架式无砟轨道板21644块, 轨道板有RF4962、RF3685、RF4856、RF4856A、P3320、P4700、PF4962、PF3685、PF4856共9种规格。即底座分为21644块, 凸台为21644个 (梁缝处设2个半圆凸台) 。施工初期, 底座板及凸台采用分别施工的方法, 施工繁琐、工效低。施工后期, 通过反复试验和检验, 采用了底座与凸台一次浇注成形施工方法, 收到了事半功倍的效果。见图7、8。
5 结束语
采用底座与凸台同步施工技术, 可简化施工、提高工效、降低成本, 具有明显的优势, 值得在类似工程施工中应用。
摘要：本文针对CRTSⅠ型板式无碴轨道限位凸台施工效率低的问题, 通过深入分析, 寻求一种底座与凸台同步施工的方法, 通过大量现场实验证明了该方法的可行性和经济性, 通过在广深港客运专线CRTSⅠ型板式无碴轨道施工中应用, 取得了明显的工期效益和经济效益, 希望能对类似起到借鉴的作用。
关键词：板式,无碴轨道,限位凸台,方法,改进
参考文献
[1]TZ216-2007, 客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南[S].
[2]TB10754-2010, 高速铁路轨道工程施工质量验收标准[S].
板式轨道论文 篇7
1.1 工程概况
京沪高铁是世界上一次建成线路最长、技术标准最高的高速铁路,全长1 318 km,连接环渤海和长江三角洲两大经济区。中铁六局京沪高速铁路二标一工区桥梁二大队承担沧德特大桥DK259+431～DK285+903管段内轨道板水泥乳化沥青砂浆灌注施工任务,全长21.559 km双线公里,共需灌注轨道板约6 634块,需用水泥乳化沥青砂浆约3 298 m3。
1.2 环境气候条件
本段属暖温带亚湿润季风气候区,四季分明。大风多集中在3,4月份,年平均降雨量在560 mm～800 mm左右,70%的降雨主要集中在7,8月份,年平均温度在11 ℃～14 ℃,极端最高气温为40 ℃,最冷月平均气温在-4 ℃左右。
2 施工工艺
根据工点具体情况,制定CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工艺如图1所示。
3 施工方法
3.1 封边作业
封边分为纵向和横向封边。
1)纵向封边。
a.采用角钢封边,角钢7 cm×7 cm,封边带为软质泡沫或纤维带。每块板用封边材料:2.78 m长角钢4根,0.52 m角钢2根;普通压紧装置4根、板缝压紧装置1根。2.78 m角钢在距端部0.45 m左右设置一个排气孔;0.52 m角钢在距两端0.09 m左右各设置一个排气孔。则每块板封边带上共设置8个排气孔。排气孔上边缘与板底平齐或略高于板底保证排气通畅,排气孔角度在45°左右。
b.封边角钢固定装置扣放在轨道板上,靠横向和纵向的螺栓压紧封边角钢,确保压紧压实不漏浆。
2)横向封边。
横向封边是乳化沥青砂浆垫层的一部分,采用同设计的水泥乳化沥青砂浆相同配方的材料拌和,然后放置一段时间,等待砂浆的稠度达到可塑状态时进行封堵,封堵时轨道板侧面用镀锌铁皮封堵,确保砂浆不会流到板底,封边时要用小木条进行捣实,避免砂浆松散填充灌注时漏浆。在封堵时用PVC管留出GRP点和预埋锚杆的位置孔。横向板缝预留4个排气孔。在灌注时排完气留出少量砂浆后及时封堵。
3.2 预湿作业
由于底座板和轨道板都是混凝土结构,都是吸水率较高的结构物,降低了砂浆的流动性,影响砂浆灌注的质量。为了保证与砂浆的接触面不会吸收沥青砂浆中的水分,因此在砂浆灌注前2 h用高压旋转喷雾水枪对与砂浆接触面进行预湿。确保整个底座板表面和轨道板底面在灌注时保持湿润,使得砂浆和底座板能更好地粘结,但不得有积水。此项工作由专人在封边后施作。
3.3 锚固轨道板压紧
在精调作业完成后,为控制水泥乳化沥青砂浆灌注对轨道板位移,特别对轨道板上浮影响,需要安装锚固压紧装置。设置原则是:超高不大于45 mm地段每块轨道板上在端部和侧面中部位置各设置一个压紧装置,共四点压紧;超高大于45 mm的曲线地段每块轨道板上在端部设置一个压紧装置,两侧各设置两个侧面压紧装置,共六点压紧。
压紧固定装置设置在轨道板的侧面中间和安装圆锥体用过的接头锚杆处。采用ϕ16 mm,长550 mm精轧螺纹锚固杆,在锚固杆上扣上自制的平板或L形压件,用翼形螺母充分拧紧,以防止轨道板移动。
侧面压紧装置锚杆距板边8.5 cm左右,纵向让开精调装置20 cm,中间的一个压紧装置位于第5个承轨槽正中。深度15 cm,锚杆必须垂直于底座板,压紧装置和轨道板的搭接长度应在3 cm以上。
安装压紧装置,将翼型螺母先用手拧紧,再用钢筋作加力杆拧紧,保证充分压紧,但不得影响轨道板精调结果。
压紧装置拆除:砂浆本身膨胀完成后,可拆除压紧装置,根据环境温度不同,具体拆除时间根据试验强度确定。
拆除过程中,应注意对轨道板混凝土表面的保护,严禁磕碰轨道板,并对拆除后的精轧螺纹钢筋锚固部分涂抹少量润滑油后进行重复利用,并使用修补砂浆封堵底座板上孔洞。
3.4 水泥乳化沥青砂浆搅拌
干粉、乳化沥青需由汽车从3号搅拌站储存仓运送到工地进行加料,特制沥青运输车,每罐容积3 t,用乳化沥青泵抽送到砂浆车内;每个砂浆车配备一台可装载10 t干粉转运车,将成袋干粉料在储存仓装车后汽运到工地,再在搅拌地点将成袋干粉料吊到砂浆车上方装料。各种原材料储存、运输、使用时的温度必须在5 ℃～30 ℃之间。
水泥乳化沥青砂浆采用专用砂浆搅拌车(一台装在载重卡车底盘上的移动搅拌设备,搅拌设备的材料储备可制成约6 m3～7 m3的 水泥乳化沥青砂浆,转速应在0 r/min～200 r/min可调)制造生产。
乳化沥青的使用:
1)搅拌车内的沥青砂浆应现装现用。
2)乳化沥青进入砂浆搅拌罐之前应通过过滤器,以防止乳化沥青结皮及杂物混入砂浆,针对砂浆搅拌车现状,定期清理车内乳化沥青的结皮物。当更换不同厂家和不同品种的沥青砂浆时,搅拌车内的乳化沥青罐应彻底清洗。
3)泵送乳化沥青前应用清水将泵循环清洗5 min以上,放净管道中的积水后,将入口管道插入乳化沥青桶,出口置于一空桶中,泵出约5 kg以上。
原材料采用电子计量系统计量,使用前和正常使用中每周至少校核一次计量系统。各种材料计量允许偏差为乳化沥青、干粉、水最大偏差为±1%,减水剂和消泡剂为0.5%。
水泥乳化沥青砂浆搅拌由砂浆车根据输入的配合比自行拌制。基本搅拌工艺:先加乳化沥青、水、减水剂、消泡剂等液态料,低速搅拌20 s。液态料混合均匀后在中速搅拌中加干粉,加完干粉后,立即高速搅拌120 s,然后低速搅拌60 s～120 s,最后卸料,时间30 s。高速搅拌转速110 r/min～130 r/min,中速搅拌转速为60 r/min～80 r/min,低速搅拌转速为25 r/min～30 r/min。
砂浆从搅拌设备注入中间储存罐。中间储存罐的容积最大为650 L,在储存罐中每次注入浇筑一块轨道板所需的量,即约600 L。这样可避免在中间储存罐中有太多的剩余量。
每灌注8块～10块板,在添加材料时要及时对搅拌设备、灌注设备进行简单冲洗;每班结束时要彻底清洗。
3.5 试验检测
拌和好的水泥乳化沥青砂浆性能试验主要有流动度、扩展度、空气含量、温度、密度;抽检试件成型主要有膨胀率试件,抗压和抗弯折试件,弹性模量试件,抗冻性试件,抗腐蚀性试件。其中:现场检测的指标每天作一次,并作好记录,强度指标作1 d,7 d,28 d的,每天三组试件;膨胀率每工班做一次,每次一组试件,24 h时测量膨胀率。试验参数如表1所示。
3.6 水泥乳化沥青砂浆转运
砂浆流动性、扩展度、可工作时间、含气量和温度等等指标均满足要求后,将砂浆装入中转斗。吊机将中转斗吊到桥面移动车上走行到位的方式。中转斗由于要始终保持搅拌的状态,每个中转斗上部配一10 kW汽油发电机,中转车运输车在两底座板中间行走。
每台砂浆搅拌车配三个中间储存罐负责沥青砂浆的转运,桥面配两台跨双线底座板小车,施工时三个储存罐交替接砂浆并灌注。气温大于25 ℃时中转斗要加盖,防止水分蒸发。
3.7 水泥乳化沥青砂浆灌注
灌注口、观察口处均需加设PVC管,直线板PVC管高于轨道板表面约20 cm,超高板PVC管高于轨道板表面约25 cm。PVC管的底部不得低于轨道板底面以免妨碍砂浆流动,PVC管直径160 mm,壁厚5 mm,下方70 mm沿管壁切割缩小后用胶带缠绕密实,四周板面上铺设棉毡,防止污染轨道板。
中转斗上输送砂浆的软管两端各装有截断装置,一般情况下灌浆过程通过三个灌浆孔的中间孔进行。一块板灌浆必须一次完成,2 cm,3 cm,4 cm厚的板缝对应的砂浆量分别为350 L,500 L,660 L。
3.8 灌浆口封闭
为保证灌浆孔处封闭混凝土与水泥乳化沥青砂浆的胶结,砂浆轻度凝固后舀出灌注孔内多余的部分,插入S形钢筋钩。舀出后灌浆孔中水泥乳化沥青砂浆顶面要低于轨道板顶面10 cm～15 cm,在宽接缝灌注时用C55混凝土填充抹平灌浆孔。
3.9 养护及封边带拆除
1)水泥乳化沥青砂浆养护采取自然养护。
2)砂浆本身膨胀完成后,可拆除压紧装置,当水泥乳化沥青砂浆抗压强度达到1.0 MPa后,可拆除精调千斤顶,当水泥乳化沥青砂浆抗压强度达到3.0 MPa以上后可在轨道板上承重。
3)砂浆强度大于2.0 MPa的时候方可拆边,因为拆边过早,水泥乳化沥青砂浆失水容易开裂,且拆边容易将砂浆凿裂。
4)灌注后注意养护,当砂浆灌注后下雨,需采用塑料布将轨道板连同底座板一同裹起。
4 结语
板式轨道论文 篇8
1 结构形式
模筑法施工的水硬性混凝土支承层宽为3.25m, 厚度为30cm。支承层顶面两侧轨道板未覆盖区向外设置不小于4%的排水坡, 外露面采用乳化沥青进行表面处理。混凝土支承层连续摊铺, 横向设置深约105m m的伸缩假缝, 假缝间距不远于5m。伸缩假缝的位置应通过测量放线确定, 避免伸缩假缝与轨道板缝重叠。
2 施工工艺流程
支承层施工工艺流程详见图1
1) 验收基床表层。支承层施工前, 应对基床表层表面进行检查和验收。路基表面平整度20mm/4m, 高程±20mm, 对不符合此要求的地段进行处理。2) 放样测量。利用CPIII控制点作为水硬性混凝土支承层的放样基准。测量人员先按照板缝里程在基床放出支承层模板边线, 然后, 距离模板边线10cm处对应着板缝里程再放出模板位置检查点, 用于检查模板的位置。曲线段, 要考虑线路中线与支承层中线的偏移量。3) 安装模板。支承层施工应采用可调钢模板。首先根据设计图纸对模板位置进行测量定位。模板安装前, 检查模板是否变形, 清除模板表面灰尘和污垢。模板通过在基床表层预埋钢筋进行安装固定。4) 高程控制。利用水平仪每间隔3m测设模板顶面高程, 高程控制在+3~-3mm之内, 平整度达到5mm/2m。5) 对基床表层进行喷水处理。清除基床表层上的任何有害材料, 在浇注支承层材料前对基床表层表面进行洒水湿润, 保湿2小时以上, 并不得有积水。6) 混合料的拌制和运输。对原材料进行检测, 不得使用不符合设计规范要求的原材料;根据原材料的含水量, 确定混合料的施工配合比;支承层混合料应充分搅拌, 使各种材料混合均匀。采用自卸车运输, 运输前将自卸车清洗干净。为减少在水分蒸发, 运输过程中用帆布进行覆盖。7) 混合料的摊铺和捣固。自卸式卡车倒车将混合料倾卸在计划区域, 通过人工或支承层车道旁边的反铲挖土机摊铺并人工振捣密实。混凝土入模时, 要检查混凝土的入模温度, 混凝土的入模温度要在5℃~30℃之间。捣固时, 振捣棒要快插慢拔, 振捣时间为15s~30s, 以混凝土不出现气泡为准。8) 整平和拉毛。捣固密实后, 采用小型机具 (四辊轴或平板振捣梁) 整平, 然后利用拉毛器对轨道板范围之内进行横向拉毛, 拉毛深度为2mm。拉毛后, 从支承层边缘向内量35cm做点弹线, 沿弹线按照4%坡度对轨道板范围外的混凝土进行整平收光。9) 养护。浇筑后, 对表面洒水养护, 并用土工织物和帆布或其他适当的材料进行遮蔽。养护时间不得少于7天。10) 模板拆除。根据现场情况, 及时拆除模板。11) 切缝。沿纵向不远于5m设1深度约105m m的横线伸缩缝。切缝应在支承层铺设12小时内完成。横向伸缩缝不得与板缝重叠。12) 表面清洁和完工测量。清除支承层表面、接缝、结构伸缩缝的端点、排水管和电缆管道处杂物, 不留任何碎片, 以免妨碍之后的轨道施工。对支承层表面平整度、中线和高程进行测量。13) 检测。支承层施工完成后, 要进行密实度和强度的检测。密实度检测采用灌砂法, 强度检测采用钻心取样法, 芯样直径150mm, 进行抗压强度检测, 测定28天支承层强度。
3 施工注意事项
1) 模板设计的考虑。模板设计应简化, 现场采用坡面二次成型方式。2) 拉毛的处理。拉毛根据混凝土表面的凝固情况完成, 用手指轻轻下压混凝土表面, 无较大痕迹且痕迹恢复不明显时开始拉毛, 拉毛深度为1~2mm。拉毛时间很重要, 太早, 拉毛的刻痕会恢复, 太晚, 拉不出毛面。3) 切缝的处理。为防止切缝时间太早, 混凝土没完全凝固, 会崩边或者太晚, 切缝会很困难, 所以一定要掌握好切缝的时间。切缝时间根据气温情况而定, 一般在支承层浇筑12小时内完成。如果晴天温度较高, 切缝在摊铺完成后4~6小时内完成;阴天温度低时, 切缝应在摊铺后10小时左右完成。切缝位置应通过测量布置, 避免切缝与轨道板缝重叠。4) 支承层材料的含水量控制。由于支承层的坍落度不得大于30m m, 所以一定要严格控制混合料的含水量。首先, 要严格按照施工配合比进行搅拌生产支承层材料;其次, 每次装料前应检查自卸车底部有无积水、内壁有无粘接残留的支承层材料。再次, 为防止水分蒸发, 水硬性支承层材料在运输过程中要用帆布覆盖。5) 施工缝处理。施工缝应与切缝重叠或位于两切缝的中间位置, 但不能与板缝重叠。模板拆除后, 应立即对端部混凝土进行凿毛处理, 凿毛要露出粗骨料, 施工缝要垂直于支承层且顺直, 下次浇注支承层时要对混凝土面进行洒水湿润。6) 自卸车卸料。CRTSII型板式无砟轨道支承层每米用料为0.975m3, 自卸车卸料应根据每车方量和每米用料方量的关系, 均匀卸料, 不能过于集中堆积造成后面大量倒运, 影响摊铺。
4 结语
板式轨道论文 篇9
水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工是CRTSⅡ型板式无砟轨道施工的关键控制工序, 水泥乳化沥青砂浆充填层对高速列车荷载起到缓冲与减震等作用, 其施工质量的好坏对板式无砟轨道结构的平顺性、耐久性和列车运行的舒适性与安全性以及运营维护成本等有重大影响。当日平均气温低于10℃或最低气温低于5℃时, 应按冬季施工的要求进行CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工。结合中铁十八局石武客专八标段水泥乳化沥青砂浆充填层灌注冬季施工, 须加强原材料、砂浆温度, 以及做好灌注时和灌注后砂浆保温、养护措施和试验检测技术。
1工程概况
中铁十八局石武客专八标段北起河南省驻马店市驿城区刘阁街道办事处辖区, 南至信阳市明港镇辖区, 总长56.1 km。2008年10月18日进场开工, 2010年10月26日完成最后一块CRTSⅡ型板式无砟轨道板水泥乳化沥青砂浆灌注, 在灌注过程经过了2010年1个月冬季施工。
2原材料质量控制
2.1 原材料温度控制指标
(1) 沥青乳液、干粉料、减水剂、消泡剂、拌合用水等原材料进场时温度不得低于10 ℃。
(2) 沥青乳液、干粉料、减水剂、消泡剂、拌合用水等原材料储存时, 储存库的环境温度和原材料储存时的温度均不得低于10 ℃。
2.2 原材料温度控制措施
(1) 沥青乳液储存罐应埋入地下, 并同时采取热水循环、热水喷淋或安装空调等保温措施。
(2) 干粉料库房应采取密封库房, 同时用隔热彩钢板加厚库壁及顶部, 覆盖保温材料等辅助保温措施, 并根据库房面积配设足够数量的空调或热风机进行保温。
2.3 其他措施
(1) 外加剂、消泡剂可以和干粉料同库储存;单独存放时的温度控制要求与干粉料一致。
(2) 原材料储存库应安装适用的温度监控仪器, 增加温度测试监控频率, 保存详细的温度记录。及时掌握材料库的温度变化情况并采取有效措施保温。
(3) 编制好原材料供应的计划, 坚持“先进先用”的原则, 确保材料在存储时有足够的升温时间。
3轨道板及板腔温度控制
3.1 质量控制指标
水泥乳化沥青砂浆充填层灌注前, 板腔温度不得低于5 ℃。
3.2 温度控制措施
(1) 当环境温度低于10 ℃时, 轨道板封边后, 由于轨道板腔内部水不易蒸发, 故板腔内部润湿水量不宜过多, 在灌注砂浆前须采用鼓风机吹尽板腔的明水、积水, 防止砂浆泌水。
(2) 应对精调后的轨道板用棉被等保温材料进行覆盖, 确保底座板或支承层温度大于0 ℃, 板腔内温度大于5 ℃。
4水泥乳化沥青灌注质量控制
4.1 砂浆拌合前的质量控制措施
(1) 原材料从储存库中转站到作业面运输, 通过中铁十八局石武客专八标段工程实践, 宜安排在一天之中温度较高时段时间, 运输时间宜控制在30 min以内。必要时应采用保温材料覆盖等保温措施, 以避免在运输过程原材料温度降低, 同时原材料到达现场临时堆放时, 应采取相应的保温措施。
(2) 当环境温度低于10 ℃, 砂浆搅拌车在工作当中应采取有效的保温措施 (如加盖帆布、棉被等保温材料) , 并提前2 h将车内的空调打开, 避免原材料在搅拌车内降温。原材料加入砂浆搅拌车之后, 要开启搅拌车加热系统, 保证原材料温度, 并在生产前对乳化沥青乳液进行热循环。
(3) 严格控制加入砂浆车的原材料温度, 保证原材料加入砂浆车的温度符合标准要求, 对拌合用水需加温, 水温宜采用20 ℃左右。
(4) 对原材料加入量进行精确控制, 坚持当天搅拌当天使用的原则, 避免在砂浆车中隔天存料, 灌注完成后及时将剩余原材料清理干净。
(5) 每工班开盘时, 在水泥乳化沥青砂浆倒入中转斗前, 对中转斗进行充分的润湿, 但不得有积水;中转斗在使用过程中需加盖保温。
4.2 灌注时的质量控制
(1) 灌注施工时, 环境温度不得低于5 ℃, 灌入时砂浆拌合物温度不得低于5 ℃, 砂浆拌合物初始扩展度宜小于315 mm, 流动度应不小于100 s;砂浆从出机至灌注时间间隔不得大于30 min。
(2) 灌注时, 加强轨道板上保温措施检查, 确保保温措施有效。
(3) 灌注过程中, 中转斗内砂浆剩余量不得大于0.2 m3;如中转斗内剩余砂浆大于0.2 m3或时间较长应及时处理, 不得跟新拌砂浆混合使用, 防止出现灌注的砂浆分层。
4.3 灌注后的质量控制
(1) 加强砂浆灌注后的早期保温保湿养护措施, 可适当延迟对砂浆封边的拆除, 尽量减少早期暴露时间;可考虑搭帐篷内部置火炉结合棉被覆盖等保温措施 (注意防雨) 。保温保湿养护时间不少于2 d。
(2) 提前做好保温措施和物资准备, 防止突然降温对砂浆的冻胀。
5试验检测控制措施
(1) 加强对水泥乳化沥青砂浆拌合物性能的检测, 必要时应加大检测频率, 并根据检测结果采取措施及时调整砂浆拌合物性能指标值, 及时确定水泥乳化沥青砂浆配合比的调整范围, 并明确其使用条件。
(2) Ⅲ级实验室应开展与施工环境同条件养护下砂浆膨胀性能的检测, 并加强对砂浆施工过程中砂浆膨胀状态的监测, 当发现砂浆膨胀率小于1%或现场砂浆膨胀异常时, 应及时向Ⅱ级实验室与干料供应厂家沟通, 并要求干料厂家做出相应调整。
(3) 当环境温度低于10 ℃, 在现场应制作部分1 d、3 d、7 d的沥青砂浆试件并进行同条件养护, 以了解强度增长规律, 确定可进行纵连作业、施加荷载的时间。
6结论
中铁十八局石武客专八标段CRTSⅡ型板式无砟轨道完成施工后, 在2012年动态验收中, 轨道动态检测线路上下线轨检无二级超限, 表明在冬季施工中, 加强温度控制措施和试验检测是可行的技术方案, 由于中铁十八局石武客专八标段已属于南北方分界区, 对处于类似地区或南方地区在冬季进行水泥乳化沥青砂浆充填层灌注有一定的借鉴意义, 但对于严寒地区冬季进行水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工技术方案还有待研究。
摘要：水泥乳化沥青砂浆充填层质量直接影响无砟轨道性能, 结合中铁十八局石武客专八标段CRTSⅡ型板式无砟轨道冬季进行水泥乳化沥青砂浆灌注施工, 须加强施工前、施工中和施工后各项温度控制和试验检测是水泥乳化沥青砂浆灌注施工质量控制要点。
关键词：水泥乳化沥青砂浆,温度,试验,质量控制
参考文献
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