橋梁板式無碴軌道施工技術(shù)

提要:本文介紹了用于秦沈客運專線橋梁上的一種新型軌道結(jié)構(gòu)—— 板式無碴軌道施工技術(shù),主要包括軌道板的制造、CA 砂漿的研究及配制,混凝土底座及凸形擋臺施工、軌道板鋪設(shè)、CA 砂漿灌注、充填式墊板的施工等一系列關(guān)鍵技術(shù),對城市高架輕軌、高速鐵路橋梁等工程推廣此項新技術(shù)具有重要參考價值和實用價值。

關(guān)鍵詞:客運專線;橋梁;板式無碴軌道

中圖分類號:U215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 前言

      隨著我國鐵路運營速度的不斷提高,有碴軌道在列車荷載反復(fù)作用下軌道殘余變形積累很快,從而導(dǎo)致軌道高低不平順,影響旅客乘坐的舒適性,增大軌道養(yǎng)護(hù)維修工作量。板式無碴軌道是用雙向預(yù)應(yīng)力軌道板及CA 砂漿替換傳統(tǒng)有碴軌道的軌枕和道碴的一種新型軌道型式。由于板式無碴軌道具有結(jié)構(gòu)簡單、具有足夠的強度和穩(wěn)定性及設(shè)有提高軌道彈性的水泥瀝青砂漿墊層而優(yōu)于其它無碴軌道結(jié)構(gòu),被很多專家認(rèn)為是一種應(yīng)該在高速鐵路廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式。與有碴軌道相比,板式軌道具有更好的整體性、穩(wěn)定性和耐久性,雖然技術(shù)較復(fù)雜,一次性投資要略大于有碴軌道,但其使用壽命周期長,通常使用周期為30年,軌道板在使用周期內(nèi)基本上免維修,運營過程中維修工作量可減少70以上,能夠有效緩解高速鐵路運營與維修的矛盾,且高速行車時的安全性和舒適性亦優(yōu)越于普通軌道。

      秦沈客運專線是我國第一條設(shè)計時速大于200 km/h的高速鐵路,其中雙何特大橋全長703.33 m,梁體為單線箱梁,上下線并行。橋梁位于兩個曲線及其間的夾直線上,縱坡為9.9‰ 和一1.5‰ 。為提高旅客乘坐的安全性、舒適性,減小橋梁振害及減少運營期間的維修工作量,滿足高速鐵路運營的要求,梁上采用的板式無碴軌道,為京滬高速鐵路的施工做了一定的技術(shù)準(zhǔn)備。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計及特點

      板式無碴軌道是由預(yù)制的軌道板、混凝土底座,以及介于兩者之間的CA 砂漿填充層組成,在兩塊軌道板之間設(shè)凸形擋臺以承受縱、橫向水平力。

      秦沈客運專線雙河特大橋板式無碴軌道特點是:結(jié)構(gòu)高度699mm,3.2 t/延m。具有結(jié)構(gòu)高度低、自重輕、現(xiàn)場混凝土施工量少、可修復(fù)行強、施工需專用設(shè)備等特點。

3 施工工藝要點

3.1 軌道板制造

      軌道板是板式無碴軌道的重要組成部分之一,列車荷載和振動等產(chǎn)生的巨大能量先由其傳給橋梁。軌道板的平整度、預(yù)埋件位置直接影響鋪軌質(zhì)量及橋梁振動,因此,軌道板制造精度要求非常高,而且必須具有很高的平整度和抗裂性。軌道板設(shè)計為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。

      軌道板C60混凝土,要求彈性模量為35GPa,分A、B、C、D、E五種型式,其中A型外形尺寸為4930×2400X190 mm ,B、C 型為4765X 2400X190 mm ,D、E型為3765X2400X190 mm。

      軌道板的平整度及預(yù)埋件、預(yù)留管道位置的精度主要通過模型的精度來控制。鋼模型底模平整度保證在0.5 mm 范圍內(nèi),各預(yù)埋件在底模上的預(yù)留安裝偏差不得大于0.5 mm,采用螺栓固定安裝預(yù)埋件。鋼模板允許偏差:長度、寬度為士1.5 mm,高度為+0~一1.5 mm,預(yù)埋件及平整度為±0.5 mm。

      鋼筋加工及綁扎在專用模具上完成,預(yù)應(yīng)力孔道采用ф18mm 的鋼管成孔,混凝土澆注過程中以底振為主,面振為輔,采用蒸汽養(yǎng)護(hù),靜停3h后升溫,升溫、降溫速度不超過每h15 C,恒溫控制在4O~50 C。最高溫度不大于55℃ ,恒溫的持續(xù)時間在6 h以內(nèi)。張拉時先對稱先張拉橫向孔道,后張拉縱向孔道,縱向雙層孔道每排同時對稱張拉。采用張拉力控制,伸長值量作為校核,并嚴(yán)格控制夾片回縮量。

3.2 底座混凝土基礎(chǔ)

      底座混凝土基礎(chǔ)是板式無碴軌道基礎(chǔ)的找平層及橋上曲線段超高設(shè)置的調(diào)整層,施工的關(guān)鍵是施工控制測量及凸形擋臺的準(zhǔn)確定位。

      凸形擋臺模型的安裝,曲線段遵循調(diào)平、對中、再調(diào)平的原則,反復(fù)調(diào)整直至滿足要求為止。

3.3 軌道板鋪設(shè)

      不同型號的軌道板按設(shè)計位置要求放置,曲線梁段每塊軌道板必須按相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角放置,并在凸形擋臺上標(biāo)出線路中心線。

      軌道板利用專用機具設(shè)備精確調(diào)整對位,前后和左右方向由調(diào)整器旋轉(zhuǎn)絲杠進(jìn)行調(diào)整,上下由松緊倒鏈或調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整。其允許偏差:與線路中心線的偏差2mm,支撐點處板頂高程偏差±1 mm,前后位置偏差±3mm。

3.4 CA 砂漿研制與施工

3.4.1 CA砂漿特性

      CA 砂漿由水泥、乳化瀝青、細(xì)骨料(砂)、混合料、水、鋁粉、各種外加劑等多種原材料組成,其基本配方為:水泥225 kg,膨脹混合物45 kg,乳化瀝青480kg,砂600 kg,鋁粉0.04 kg,消泡劑0.15 kg,引氣劑2.5 kg,水105 kg。CA 砂漿作為板式軌道混凝土底座與軌道板問的彈性調(diào)整層,是一種具有混凝土的剛性和瀝青的彈性的半剛性體。

      CA 砂漿調(diào)整層是板式無碴軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,其性能的好壞直接影響板式軌道應(yīng)用的耐久性和維修工作量。為此,秦沈客運專線橋上無碴軌道課題組對板式軌道CA 砂漿開展了為期3年的科研攻關(guān)工作,在科研、設(shè)計與施工部門的大力配合下,課題研究取得了可喜的成果,其各項性能指標(biāo)均達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品的質(zhì)量水平,為板式無碴軌道結(jié)構(gòu)在我國快速客運專線的首次鋪設(shè)創(chuàng)造了條件。

      在秦沈客運專線橋上橋式軌道CA 砂漿的研究與試驗過程中,為少走彎路,加快研究進(jìn)程,在借鑒日本新干線板式軌道CA 砂漿研究資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國前期的研究成果,針對性地提出了板式軌道CA 砂漿的性能指標(biāo)及相應(yīng)的試驗方法。其主要性能指標(biāo)要求如下表。


      從CA 砂漿的材料組成及性能指標(biāo)要求可以看出,其技術(shù)的開發(fā)難度較大。材料既要滿足強度和彈性要求。又必須具有必要的施工性能,同時考慮到CA 砂漿在寒冷地區(qū)使用工況,還應(yīng)具備抗凍融性能,以保證其長期使用的耐久性。

3.4.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)與試驗方法

3.4.2.1 抗壓強度

      (1)由輪重決定的抗壓強度

      板式軌道CA砂漿填充于軌道板板底及凸形擋臺四周,因此其抗壓強度的確定取決于設(shè)計輪重以及作用于凸形擋臺上縱向力的大小。設(shè)計輪重作用下軌道板下CA 砂漿所需要的抗壓強度為0.1 MPa。

      (2)由作用于凸形擋臺上縱向力決定的抗壓強度凸型擋臺與軌道板間的CA砂漿填充層所承受的
最大合力F為:

      板式軌道CA 砂漿的抗壓強度主要由凸形擋臺周圍的CA砂漿層的受力條件所決定。秦沈客運專線板式軌道CA砂漿設(shè)計時還應(yīng)考慮其抗凍性能,相應(yīng)的強度指標(biāo)也要提高。但強度指標(biāo)太高,彈性模量相應(yīng)增大,勢必影響適度彈性的設(shè)計初衷,為此,借鑒日本板式軌道CA 砂漿的強度指標(biāo),設(shè)計要求CA 砂漿28 d的抗壓強度指標(biāo)應(yīng)在1.8~2.5 MPa范圍內(nèi)。

      為提高CA 砂漿抗初期凍害性,提高施工工效,設(shè)計中,相應(yīng)地對不同齡期的強度提出要求。

      (3)試驗方法

      CA砂漿抗壓強度試驗采用“單軸壓縮法”進(jìn)行。試件為70.7×70.7×70.7 mm 的立方體,利用壓力試驗機以每min試件變形0.5 mm加載速率勻速加載,當(dāng)壓力不再上升時停止加載,其壓力最大值即為該試件在各齡期時的抗壓強度。

3.4.2.2 彈性模量

      在CA 砂漿的強度指標(biāo)范圍內(nèi),在配制各種砂漿配方的試驗中,進(jìn)行了大量試驗,確定砂漿28d的彈性模量范圍在200~600 MPa之間。

      CA 砂漿彈性模量試驗方法與抗壓強度基本相同,試件為70.7×70.7×220 mm 的棱柱體,利用壓力試驗機以試件變形0.5 mm/min加載速率勻速加載,加載最大值為抗壓強度的1/3。由于CA 砂漿具有一定的塑性,彈性模量試驗曲線實際上為一螺旋線,試驗中取第四次加載曲線起始點的割線斜率為該試件的彈性模量。

3.4.2.3 流動度與可工作時間

      CA 砂漿流動度與可工作時間是保證板式軌道CA 砂漿現(xiàn)場灌注施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。為確定CA
砂漿流動度指標(biāo),試驗采用容積為640ml的特制漏斗進(jìn)行測定,將拌和好的砂漿注入漏斗、自打開出口開始,至砂漿全部流出所經(jīng)歷的時問,即為流動度。適宜的流動度對于砂漿的性能與灌注質(zhì)量非常重要,流動度過小,砂漿材料會出現(xiàn)離析,影響其強度和耐久性;流動度過大,砂漿粘稠,就難以將軌道板與基礎(chǔ)間的空隙填充密實,影響其強度和耐久性,直接影響灌注質(zhì)量。結(jié)合大量試驗,確定流動度指標(biāo)在16~26s范圍內(nèi)。

      影響CA 砂漿流動度的因素很多,在拌和方式,投料順序一定的條件下,流動度隨溫度、外加劑、主要原材料的配合比、水灰比的變化而不同。

      CA砂漿的可工作時問是指CA 砂漿處于規(guī)定的流動度范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時問,考慮到現(xiàn)場從砂漿拌和站配制好、運輸過程、灌注作業(yè)所需要的時問,規(guī)定CA 砂漿的可工作時問不少于30min。

      CA砂漿流動度的試驗采用“漏斗法”進(jìn)行。將配制好的砂漿注入漏斗內(nèi),打開出口閥門,同時開始計時,砂漿從漏斗全部流出所經(jīng)歷的時問,即為砂漿的流動度——t(以s計)。

      可工作時間的試驗方法與流動度相同,但同一試樣每隔5 min做一次,并繪出流動度曲線,既流動度與累計時問的對應(yīng)關(guān)系。砂漿在流動度設(shè)計范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時間即為砂漿的可工作時間——T(以min計)。

3.4.2.4 膨脹率

      CA 砂漿灌注后固化,一般會產(chǎn)生2~3 mm 的收縮,因此直接影響板底砂漿的填充效果,為此設(shè)計中必須考慮在原材料中添加適量的膨脹劑(如鋁粉等)使砂漿產(chǎn)生膨脹。設(shè)計中要求CA 砂漿膨脹率應(yīng)控制在1~3 之內(nèi)。

      CA砂漿膨脹率采用量筒、游標(biāo)卡尺進(jìn)行測定。將配制好的CA 砂漿注入量筒內(nèi),其上加上一塊玻璃板,用游標(biāo)卡尺測量玻璃板至砂漿表面的高度。

3.4.2.5 材料分離度

      保證CA砂漿固化體的勻質(zhì)性,采用材料分離度作為勻質(zhì)性評價的指標(biāo),借鑒日本板式軌道CA 砂漿與我國前期試驗的結(jié)果,確定CA 砂漿的材料分離度在3以下。材料分離度試驗采用“等分法”進(jìn)行測定。

3.4.2.6 空氣含量

      在CA砂漿的配制過程中導(dǎo)入適量的微小氣泡,可提高抗凍性,這種氣泡可緩和CA 砂漿層內(nèi)的自由水等受凍害膨脹時產(chǎn)生的凍晶壓力,根據(jù)日本鐵路的研究結(jié)果,空氣含量達(dá)8以上時,抗凍害性有顯著的提高,但若超過16,砂漿層的密實度降低,影響其抗壓強度。為此,設(shè)計中將空氣量控制在8~12 范圍內(nèi)。

      在CA 砂漿內(nèi)導(dǎo)入空氣后,相應(yīng)地要采取添加適量的消泡劑以及采用特殊的拌和方法等措施,以提高CA砂漿的質(zhì)量。

      空氣量的試驗主要是實測砂漿試件的單位容積的重量。為得出空氣量的大小,在砂漿配制前,稱量砂漿所用原材料的重量,了解原材料的比重,從而計算出砂漿理論單位容積重量。

3.4.2.7 耐久性(抗凍性能)

      普通的CA 砂漿容易遭受凍害,表層會發(fā)生結(jié)構(gòu)松疏和局部掉落的情況,必須研制并開發(fā)出抗凍性CA 砂漿。

      (1)凍害分析

      CA 砂漿受凍害劣化的情況,主要分固結(jié)體的凍害和未固結(jié)或未達(dá)齡期前的初期凍害兩種。普通CA砂漿拌合后,部分水開始與水泥發(fā)生水化反應(yīng),成為水泥漿,在凝固并達(dá)到一定強度以前,水化反應(yīng)一直進(jìn)行。在水泥的水化、凝結(jié)作用下CA砂漿將產(chǎn)生一定收縮,而同時砂漿中的游離水較多,當(dāng)溫度低時,游離水結(jié)冰造成CA 砂漿體積膨脹,產(chǎn)生冰晶壓力,且初期強度較低,CA 砂漿很容易發(fā)生凍脹破壞。水泥水化全部完成后,仍有部分水以游離水的狀態(tài)存在CA 砂漿中,當(dāng)溫度降低后,CA 砂漿中瀝青隨溫度下降而體積收縮,同時由于游離水受凍產(chǎn)生的冰晶壓力的影響而導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)劣化,從而發(fā)生破壞。故凍害產(chǎn)生的原因主要是CA 砂漿的不勻質(zhì)組織結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)中存在的游離水和體積收縮。

      (2)提高抗凍性的措施

      經(jīng)上分析可知,通過改善CA 砂漿的組織結(jié)構(gòu)、減少拌合用水及補償體積收縮可防止凍害。防止初期凍害主要采取提高CA砂漿早期強度、加速凝結(jié)時間、選擇適宜的養(yǎng)生條件等措施:

      ① 優(yōu)化配合比、改進(jìn)原材料

      采用42.5級早強普通硅酸鹽水泥,加快CA 砂漿的凝結(jié)固化時間,提高CA砂漿的早期強度;加入膨脹性混合材料,用以補償CA砂漿的凝結(jié)固化時的收縮;加入防水性材料,增加CA砂漿的密實度,降低CA 砂漿的透水率,阻止補給水。

      ② 引入一定量的微小氣泡

      加入消泡劑及引氣劑,引入一定量的微小氣泡。在拌合時,加入適量的消泡劑,使比較大的氣泡破泡并細(xì)化。加入引氣劑,使引入的氣泡含量穩(wěn)定。氣泡的主要作用是阻止補給水及水的游動和緩沖冰晶壓力。經(jīng)試驗,氣泡含量在9~ 12 范圍內(nèi)效果最佳。

      ③ 減少拌合用水

      通過減少拌合用水,降低CA 砂漿內(nèi)的水含量,減少凍害。用水量必須在保證CA砂漿各項指標(biāo)符合要求下方可降低。

      ④ 加強養(yǎng)護(hù)

      CA 砂漿拌合須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行,保證早期強度及空氣含量,同時加強養(yǎng)護(hù)工作,保證CA 砂漿灌注完成后處于5~25℃ 的養(yǎng)護(hù)環(huán)境。

      (3)凍融試驗及結(jié)論

      對不同配方的CA 砂漿進(jìn)行快速凍融循環(huán)試驗,以檢驗其耐久性。根據(jù)其研究結(jié)果,提高CA 砂漿抗凍性的對策,主要有:改進(jìn)瀝青乳化劑和減少砂的用量來減少攪拌水;使用消泡劑或聚合物使結(jié)構(gòu)致密化,提高防水性;采用AE劑用微小氣泡來緩沖冰晶壓力是有效的,試驗結(jié)果得出導(dǎo)入適量的空氣量(8~12%)對防止凍害是最有效的措施。

      CA 砂漿抗凍性試驗采用10×1O0×400mm 的棱柱體試件,試件在28天齡期時開始凍融試驗,試驗前在溫度15~12℃ 的水中浸泡,浸泡4天后進(jìn)行試驗。參照混凝土凍融試驗標(biāo)準(zhǔn),CA 砂漿的凍融循環(huán)試驗評定標(biāo)準(zhǔn)為凍融循環(huán)300次后,相對動彈模量P下降到凍融前的百分比不超過60 。

3.4.3 CA 砂漿的性能試驗結(jié)果

      為達(dá)到上述CA砂漿性能指標(biāo)的設(shè)計要求,課題組進(jìn)行了近百種砂漿配方的試制工作,并在砂漿基本力學(xué)性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上,從中選定了8種配方于2000年9月~11月進(jìn)行了CA砂漿的抗凍性試驗,其中的6種配方滿足了耐久性的試驗標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步完善板式軌道CA 砂漿的配方研制與拌和工藝,在第一階段砂漿抗凍性試驗滿足要求的6種配方基礎(chǔ)上,第二階段選定了2種各項性能優(yōu)良的砂漿配方,在砂漿配方中添加聚合物乳液、聚丙烯纖維等外加劑,于2001年2月~4月再次進(jìn)行了凍融循環(huán)試驗。試驗結(jié)果見表2:

3.5 CA 砂漿施工

3.5.1 CA 砂漿的制配

      在施工現(xiàn)場制配時,CA 砂漿的配合比要根據(jù)氣候條件、溫度條件及現(xiàn)場所采購的材料性能的變化,通過試驗及時修正配合比,每次要求留足夠的砂漿用于檢測的砂漿試塊,并做好試驗記錄。

3.5.1.1 現(xiàn)場配合比的修正

      (1)標(biāo)準(zhǔn)配合比是基礎(chǔ),要根據(jù)使用的攪拌機和容量,求出現(xiàn)場的配合比,其步驟如下:

      ① 把材料的用量按實際使用的攪拌機和容量進(jìn)行換算。此時,以相當(dāng)于一批配料的水泥用量(袋數(shù))為基準(zhǔn)求取其它各材料的用量,作為現(xiàn)象配合比,其它材料除水和鋁粉外都使用換算值。

      ② 添加水的用量以拌和初期的流動度約為18~22S來選定。

      ③ 鋁粉的用量按膨脹率為1~3%來選取,一般情況下,其添加量為(C+AM)×(0.01—0.02%),高溫時的用量較低溫時為少。

      (2)測定當(dāng)日使用砂的表面水量。

      (3)砂的表面水量、吸水率的水量,在(1)項現(xiàn)場制配時應(yīng)分別減少水用量,增加砂用量,逐項調(diào)整。

      (4)河砂進(jìn)貨時表面有較多的附著水,因此使用時要測定表面水進(jìn)行必要的修正。

3.5.1.2 CA 砂漿的攪拌

      CA 砂漿的攪拌是用水泥瀝青砂漿攪拌機(容量為1m。)進(jìn)行的,材料的加入是按A型乳劑一水(聚合物、消泡劑)一細(xì)骨料(砂)、鋁粉一混合料CAA一水泥一AE劑的順序進(jìn)行的,材料的投入通常都是仔細(xì)地進(jìn)行的,A 型乳劑和水泥一經(jīng)接觸就開始反應(yīng),為有效地利用可注入時間,而把水泥的加入放在最后進(jìn)行,因為鋁粉的用量是微少的,為防止投入鋁粉時發(fā)生飛散現(xiàn)象,在投入之前最好與砂料摻合之后再投入,水泥的加入以分散加入為最好,為此,應(yīng)在攪拌機投料口上安置一個用6mm 左右的鋼筋制成的孔徑為10 cm 的鋼絲網(wǎng)罩,或者像用落水管送入那樣為宜,另外,材料的計量以重量計量為原則。

      (1)攪拌機旋轉(zhuǎn)速度

      砂漿的強度依攪拌機的旋轉(zhuǎn)速度和拌和時間的不同而受影響,尤其是在夏季高溫時,這種影響是被確認(rèn)的。雖然依攪拌機的性能而多少有些差別,但通常是攪拌機的旋轉(zhuǎn)速度越大,并且拌和時間越長,強度就越降低,這是需要注意的,攪拌機每min的旋轉(zhuǎn)次數(shù),按表4—4所列的規(guī)定進(jìn)行。

      (2)拌和時間

      CA 砂漿的拌和狀態(tài),因依攪拌機的性能而異,所以預(yù)先應(yīng)用實際使用的攪拌機進(jìn)行拌和試驗,以確保砂漿所需質(zhì)量的技術(shù)要求。

      就事先確保的技術(shù)性能,為能得到CA 砂漿所需的質(zhì)量,要考慮攪拌機的旋轉(zhuǎn)次數(shù)、拌和時分、注入時適當(dāng)?shù)牧鲃有?流動時間16~26S),可用時分、氣溫和砂漿溫度的關(guān)系等。

3.5.1.3 低溫時的CA 砂漿施工

      因為我國東北地區(qū)冬天氣溫低,為防止填充層免受凍害的影響,應(yīng)選擇具有良好的抗凍性和耐久性的CA 砂漿用于秦沈客運專線高架橋上的板式無碴軌道工程,并要求施工過程中遵循以下規(guī)定。

      CA砂漿中的乳劑的使用溫度為5~30℃ ,攪拌溫度以1O~ 25℃ 為標(biāo)準(zhǔn)。在低溫施工時,為了達(dá)到這種溫度需要加熱原材料、容器保溫、還要有防風(fēng)設(shè)備,并采用如下一系列供熱手段,以達(dá)到施工可能,得到要求的CA 砂漿性能。

      低溫時,砂漿拌和的溫度要使用1O℃ 以上的材料,瀝青A乳劑保持在5O℃ ,與水泥混合時在3O℃以下是必要的。

      采用溫水,砂水要不受雪凍、雨水,用罩布蓋好保管為好。

      水泥可原狀使用,不能直接加熱、與高溫水接觸。

      乳劑桶、攪拌機、管道。軟管等以及保溫材等都用罩布覆蓋為好,養(yǎng)生時最好蓋上罩布,并采用積極手段,從外面加熱的方法等。

3.5.1.4 CA 砂漿的現(xiàn)場灌注

      秦沈客運專線雙何特大橋施工時,CA 砂漿拌和站均設(shè)在橋的中部,拌和站采用自動加料、電子自動計量、嚴(yán)格準(zhǔn)確控制投料的重量并且自動拌和。CA砂漿由拌和機倒出后裝人車載具有保溫的攪拌桶內(nèi),攪拌桶內(nèi)的裝置可使CA 砂漿處于攪拌狀態(tài),車載攪拌桶將CA砂漿運輸?shù)酱嗫卓纭?BR>
      (1)安置模板

      軌道板的整正一經(jīng)完畢,就應(yīng)在軌道板和混凝土基床、混凝土凸型擋臺之間注入CA 砂漿,在注入之前,為不使CA砂漿溢出,并能填筑充分,應(yīng)安置模板,進(jìn)行模板的施工時,應(yīng)注意以下幾點:

      ① 軌道板和混凝土基床之間,檢查是否積有塵?;蛩?、冰、雪等物,如有應(yīng)事先清除,并且在安置完模板以后,也不應(yīng)混入塵?;蛩任铮瑸榇俗詈酶惨哉植挤雷o(hù)為宜;

      ② 模板用鋼?;蚰灸6伎梢?,但應(yīng)當(dāng)是在注入過程中不致發(fā)生變形的;

      ③ 對模板應(yīng)事先涂敷脫模劑,因為不涂敷脫模劑在脫模時容易傷損CA 砂漿;所用脫模劑應(yīng)以不防礙CA 砂漿的硬化為原則;

      ④ 模板依其使用目的有下述三種,其各自的施工方法如下:

      A、側(cè)面模板

      側(cè)面模板是利用專用裝置來安裝,注入的CA 砂漿高度,因為規(guī)定軌道板底面至少在3cm 以上,所以模板的高度要以能保證這種要求為宜,但一般是采用15cm 左右的模板高度。此外,為不使從模板和混凝土基床之間漏出CA 砂漿,在模板底部敷設(shè)一層氨基甲酸乙酯泡沫或用膠條等措施確保砂漿不外漏。而對于CA 砂漿有局部漏出的情況,采取用砂子堵塞的辦法可獲得良好的效果。

      在軌道板側(cè)面和模板之間留出2cm 左右的空隙,這是為了觀察CA 砂漿的注入狀態(tài),同時兼用排氣口。在有坡度和大超高量的場合,因為砂漿溢出不好注入,所以可在高的一側(cè)(外軌)設(shè)置間隔并作為排氣口,或者在模板上鉆通氣孔,并插入比CA 砂漿落差長的乙烯塑料管。為防止空氣跟進(jìn)去,在低的一側(cè)(內(nèi)軌)安放模板密貼軌道板側(cè)面,并避免CA 砂漿溢出。

      B、間隔板

      在每一塊軌道之間設(shè)置間隔板,砂漿的注入以一臺攪拌機一次拌和量注入一塊軌道板底為原則。如果間隔板的設(shè)置不良,就會成為軌道板底面和CA 砂漿層頂面之間發(fā)生間隙的原因,尤其是在坡道和曲線區(qū)間,必須細(xì)心地安置間隔板。

      C、止溢出蓋板(曲線區(qū)間)

      當(dāng)超高量超過某種程度以上,CA 砂漿就會從內(nèi)軌側(cè)的注入孔和板與板之間的頂部溢出,造成注入作業(yè)不能繼續(xù),作為防止措施,在注入孔中塞人栓塞(長度為軌道板的厚度),而在軌道板之間像蓋蓋似的設(shè)置止溢蓋板。

      ⑤ 砂漿的注入

      CA 砂漿的注人,要以不致帶人空氣為原則徐徐地連續(xù)進(jìn)行,還應(yīng)注意不致引起材料離析,并且完全充分地充填孔隙。因此,施工中應(yīng)注意以下幾點:

      A、在注入前,檢查要注入的地點有無積水及其它有害雜物,如有就應(yīng)立即清除。因為如果在注入地點積存有害雜物,就會妨礙CA 砂漿的流動,還會引起材料的離析,所以必須事先予以清除。水、灰塵等可用壓縮空氣吹掉,或者設(shè)排水孔加以排除。

      B、在注入前,還應(yīng)再次確認(rèn)模板的安置狀態(tài),盡管在安置模板時已得到完全地確認(rèn),但因在隨后的作業(yè)中常有不慎發(fā)生,所以在注入前一定要再檢查一次,特別是要注意不要使CA 砂漿流進(jìn)排水孔或高架橋的排水孔內(nèi)。

      C、拌制好后的CA 砂漿,如果經(jīng)過長時間的處于靜止?fàn)顟B(tài),就會變成假凝狀態(tài),很快地喪失流動性,為此,就一邊緩慢地攪拌砂漿,一邊運輸和注入。

      D、CA砂漿的運輸灌注時間不超過CA 砂漿可工作時間的80 。

      E、CA 砂漿在即將注入之前,還應(yīng)測定其流動時間,盡可能得到所規(guī)定的流動性。

3.6 無級調(diào)高充填式墊板施工

      當(dāng)板式無碴軌道應(yīng)用于軌面標(biāo)高漸變的緩和曲線與豎曲線地段時,最小厚度為2mm 的軌下調(diào)高墊板難以實現(xiàn)對板長范圍內(nèi)的軌道不平順的精細(xì)調(diào)整,因此必須采用與板式軌道相配套的充填式無級調(diào)高墊板,以實現(xiàn)線路的高平順性要求。

3.6.1 軌道狀態(tài)調(diào)整

      充填式墊板的充填厚度以4~6 mm 左右為宜,超出部分應(yīng)在鐵墊板下墊入預(yù)制的調(diào)高墊板。在每塊軌道板范圍內(nèi),每股鋼軌的軌底與板頂之間插入3個調(diào)整墊塊,調(diào)整墊塊前后的扣件必須按規(guī)定的扭矩擰緊,其它扣件螺栓用手?jǐn)Q緊即可。

3.6.2 無級調(diào)高充填式墊板施工

      充填式墊板注入袋必須在軌道狀態(tài)精細(xì)調(diào)整全部結(jié)束后插入。注入袋的注入口應(yīng)置于軌道的同一側(cè),按一致的注入方向插入。對于曲線超高區(qū)段,注入口應(yīng)朝低的方向,從低側(cè)注入。

      采用機械注入樹脂,連續(xù)地進(jìn)行充填作業(yè)。注入的壓力應(yīng)嚴(yán)格控制,要求以1.5 kg/cm。以下的壓力緩慢注入;在確認(rèn)樹脂固化后,方可剪除注入口、排氣口,且不得損傷墊板;軌底與軌道板頂間設(shè)置的調(diào)整墊塊應(yīng)在充填式墊板允許可承載時間(10 h)后撤出。

4 結(jié)束語

      綜上所述,秦沈客運專線雙河曲線特大橋上板式無碴軌道完全采用了具有中國知識產(chǎn)權(quán)的“綜合施工技術(shù)科研成果”,并成功運用于秦沈客運專線首座曲線橋上,總結(jié)出了一套完整的施工工藝及綜合施工技術(shù),自主研發(fā)了高精度的雙向預(yù)應(yīng)力軌道板鋼模型及蒸養(yǎng)控制技術(shù),成功研制出抗凍性CA 砂漿及拌制工藝,自主研制了無級變頻調(diào)速控制及電腦程序控制的雙臥軸強制式拌合機、無級調(diào)高充填式墊板、軌道板鋪設(shè)及精調(diào)技術(shù)。這些技術(shù)首次在秦沈客運專線雙河特大橋的圓曲線、緩和曲線、夾直線、豎曲線上成功應(yīng)用,滿足了客運專線軌道高精度、高平順、高穩(wěn)定性的要求,其科技成果已通過國內(nèi)鑒定,技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,為今后高速鐵路、客運專線橋梁建設(shè)奠定了堅實的技術(shù)
基礎(chǔ),被很多專家認(rèn)為是一種應(yīng)該在高速鐵路、城市軌道上推廣采用的結(jié)構(gòu)形式。

參考文獻(xiàn)

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[4] 王其昌,韓啟孟.板式軌道設(shè)計與施工[M].

 
原作者: 李俊 中鐵三局集團有限公司   

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