提前介入,型双块式无砟轨道施工的质量盯控
目前我国无砟轨道以CRTS型为主,其分别有CRTS I型双块式、CRTS II型双块式、CRTS I型板式、CRTS II型板式、CRTS III型板式5种型号。西宝客专除CRTS III型板式试验段外均采用CRTS I型双块式无砟轨道,其结构主要由下部支撑系统、现浇C40混凝土道床板、SK-1型双块式轨枕、WJ-8型扣件及60kg/m,100m 定尺U75V无螺栓孔热轧新钢轨组成。CRTS I型双块式无砟轨道技术是引进自德国的雷达2000型无砟轨道技术,雷达型无砟轨道因最初铺设在德国的雷达车站而得名,在使用过程中不断改进,已从最初的雷达普通型发展到现在的雷达2000型,成为了世界先进无砟轨道结构形式的代表之一。
1.施工准备阶段。对底座板表面及限位凹槽内表面进行清洁,除去表面浮渣,不能有积水。隔离层与底座板应密贴、平整无褶皱、无破损,接缝采用对接,不得重叠,用胶带将土工布固定。应将横向弹性垫层(880*60*8mm)与纵向弹性垫层(600*60*8mm)周围利用与凹槽侧面尺寸大小的泡沫板进行包裹,用胶带黏贴于凹槽的侧面,使其与凹槽周边的混凝土密贴,不得有鼓泡、脱离现象,缝隙采用胶带封闭。
2.施工放样。清除中间隔离层表面的杂物、灰尘、浮渣等,利用CPIII点在中间隔离层上每块板端放样出轨道中心线控制点及轨枕边线,中线偏差不超过5mm。根据梁缝宽度和设计轨枕间距,在隔离层上标记梁端轨枕位置(32m梁端的最后一块轨枕中心到梁缝中心线位置设计距离为300mm,24m梁为325mm)。
3.底层钢筋安装。根据道床板钢筋布置图在土工布上画出道床板底层钢筋布设间距。按设计间距布设底层及凹槽钢筋,底层钢筋用绝缘卡进行绑扎,多余绝缘卡带应进行剪短去除,凹槽底面的钢筋用扎丝绑扎,与道床板底层钢筋相碰撞时利用绝缘扎带绑扎,底层保护层垫块以每平米至少4个布设。桥上道床板内下层钢筋混凝土保护层厚度40mm,凹槽底面保护层厚度35mm允许偏差+10mm ;路基道床板的上层钢筋家里在双块枕的桁架钢筋上,混凝土净保护层厚度侧面为50mm,底部40mm;钢筋间距允许误差控制在±20mm以内。
4.轨排拼装。在吊放轨枕之前,应利用钢刷刷掉轨枕桁架上的水泥浆和锈迹。轨排组装前清洁承轨台面,检查螺栓孔内是否有杂物,螺栓孔纹上是否有沙粒。利用螺栓用手试拧入,看是否能顺利旋进,若有卡住现象,则对螺栓孔进行清除,直到能顺利旋入为止。检查扣件安装是否到位,有无漏装、错位现象,使用液压扳手按照规定的扭矩150N.M-170N.M 的规定值上紧扣件螺栓。扣件安装拧紧检查方法为弹条前端三点为一条线且与绝缘块密贴为合格。轨排拼装好之后,检查轨枕间距控制在2mm之内。
5.轨排运输。确保轨排堆放保证受力均匀、轨枕钢筋桁架不变形,一般不超过三层。
6.轨排框架就位。轨排就位高程误差控制在-10mm, 0、中线10mm,轨缝控制在10mm以内,钢轨接头要平顺,不得有错台。同时检查轨排表面是否留有残渣,以免影响轨检小车采集数据的精度。
7.轨排粗调。全站仪利用CPⅢ点自由设站法定位,全站仪宜设在中线位置附近,设站至少观测4对CPⅢ点,全站仪测设轨道中线,使用轨向锁定器调整轨排框左右调整。水准仪测设轨顶高程,使用螺柱支腿调整轨排框架高低。轨排粗调完成后,相邻两排架间采用夹板连接。轨排粗调 采用全站仪、水准仪完成初步调整。调整原则为先中线后高程,中线误差控制在2mm以内,高程误差控制在 -5mm-0以内。全站以设站精度控制在2″以内,每一设站测量的距离不宜大于70m以内;更换测站时,相邻测站重叠观测的CPⅢ点不应少于2对。
8.绑扎上层钢筋。轨排粗调完成后,按照设计要求绑扎道床板顶层钢筋。桥梁以5100mm道床板为例,先将9根N1(HRB335-φ20)纵向钢筋以轨道中线对称铺设在双块式轨枕桁架钢筋上,钢筋间距设计为150mm、955mm、110mm。在纵向钢筋与轨枕桁架交叉点位置处绑扎绝缘卡,整根钢筋绝缘卡安装完毕后,将钢筋抬起并通过绝缘卡卡在轨枕桁架钢筋上,与凹槽钢筋冲突时,也利用绝缘卡绑扎。N2钢筋距板端75mm绑扎第一根横向钢筋,依次以450mm、100mm、100mm、450mm循环布设22根。对纵向钢筋与横向钢筋及轨枕桁架上层钢筋交叉处以及上层纵向钢筋搭接范围的搭接点按设计要求设置绝缘卡,用绝缘绑扎带绑扎,绑扎后对扎带多余的部分利用剪刀剪掉,绑扎过程中不得扰动粗调过的轨排。道床板内上层钢筋混凝土保护层厚度40mm,凹槽地面保护层厚度35mm,允许偏差+10mm,钢筋间距允许误差控制在±20mm以内。
9.接地综合接地并测试。钢筋绑扎完毕后,将每块道床板顶层最两边和中间三根纵向钢筋和任一根HRB335-φ16横向钢筋采用L型钢筋焊接。接地端子的焊接应在模板安装完成后进行,接地端子表面应加保护盖,焊接时应保证其与模板密贴,并保证接地端子丝孔内不受污染。 纵横向接地钢筋采用单面焊接长度不小于200mm,双面焊接长度不小于100 mm,焊接厚度至少4mm。
10.模板安装。模板安装前应先检查模板平整度、表面清理、涂刷隔离剂情况,模板安装过程中为了不影响粗调完轨排精度,尽量避免人为因素造成模板与粗调完的轨排之间发生碰撞。模板安装好之后,保证支架、安装必须牢固、接缝严密、不漏浆、钢筋保护层厚度满足设计要求,相邻模板接缝不得有错台现象,板宽控制在±5mm之内,中线位置控制在2mm 之内,检查频率为每5m一次。同时要建立模板变形观测机制,对模板进行编号,定期检查模板几何尺寸,不满足要求的模板不能进行使用。
11.轨道精调。全站仪设站:全站仪观测4对连续的CPⅢ点设站,设站点尽量靠近轨道中心线。全站仪距轨道几何状态测量仪的工作距离宜为5-55m。改变测站位置后,必须至少交叉观测后方利用过的2对CPⅢ点,并复测至少已完成精调的一组轨排。在进行全站仪自由设站时,当后视CPⅢ点坐标误差大于2mm时,该CPⅢ点不能参与平差计算,每一测站参与平差计算的CPⅢ控制点不少于6个点。
测量轨道数据 :轨道几何状态测量仪放置于轨道上,安装棱镜。全站仪测量轨道几何状态测量仪顶端的棱镜,小车自动测量轨距、超高、水平位置等,手薄通过电台接收观测数据,通过配套软件,计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据,将误差值迅速反馈到轨道几何状态测量仪的天宝S8手薄上,指导轨道调整。
调整轨道中线:通过固定于防护墙上的轨向锁定器(连撑带拉结构)调整中线偏量,中线允许偏差控制在2mm之内。调整轨道高程:用普通六角螺帽扳手,旋转竖向框架螺杆,调整轨道水平、超高。调整螺杆时要缓慢进行,每旋转一圈,其高程变化0.5mm,调整后用手检查螺杆是否受力,如未受力则调整附近的螺杆。高程允许偏差控制在2mm之内。顺接过渡:前一站调整完成后,下一站调整时需重叠上一站调整过的至少一榀轨排框架。同一点位的横向和高程的相对偏差均不应超过2mm。精调过程中,应先调整偏差交大处,相邻几对框架螺杆同时调整,调整时步调应协调一致。曲线地段调整时竖直和水平方向同时调整。如果轨排受到外部扰动,或放置时间过长,环境温度变化超过15℃时,必须重新检查或调整。曲线段精调时,设站时应相应提高测量标准,每站调整的有效长度缩短,调整完毕后,仔细检查固定设施。
12.钢轨、扣件、轨枕保护。轨道几何状态检查完成后,将钢轨、扣件、轨枕利用保护套覆盖,以免浇筑时污染。
13.道床板混凝土施工。精调轨道完成之后,应尽早浇筑混凝土,如果轨道放置超过12个小时或环境温度超过15℃,或受到外部条件影响,必须检查确定是否需要重新调整。
混凝土在振捣时避免振捣棒触碰轨排与支撑架,插点布置应均匀,加强轨枕底部位置混凝土的振捣,确保混凝土密实,避免漏振和欠振。在浇筑混凝土过程中,必须设专人对轨排的几何状态的变化和绝缘卡有无脱落进行检查。收面时注意轨底及排架收面到位,并严格按照规范3mm/1m的标准进行道床板收面。抹面时严禁洒水润面。在混凝土初凝后,及时对支脚螺栓、扣件、鱼尾板拧松,分散钢轨应力,避免裂纹。 对所用的排架钢轨每次铺设完成后应进行清理,并涂油;对扣件、承轨台、轨道几何测量仪与轨顶接触的轮迹经常进行清理。所用的排架、机具要经常进行检查与校验。
14.混凝土养护。道床板混凝采用表面覆盖土工布洒水湿润在加盖一层塑料薄膜保湿保温养护,一般道床板洒水覆盖养护时间根据日平均大气温度与湿度确定养护时间。混凝土初凝(用手指压钢轨底下混凝土表面无明显痕迹)以后,派专人对轨排框架的支脚螺杆放松1/4~1/2圈、扣件、夹板松开,使钢轨处于放松状态,以便释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的应力变形,而使道床板表面出现裂纹。
15.工后数据采集。待混凝土终凝以后,重新利用液压扳手上紧扣件,利用轨道测量仪对轨道几何形态进行数据采集,将采集数据传输至电脑,分析浇筑前与浇筑后的数据变化,检测轨排框架变形情况。
16.填塞螺杆孔。将螺杆孔洞内的塑料套管清除干净,保证孔洞内无积水、杂物等。人工用M40无收缩水泥砂浆将螺杆孔进行封堵密实,并将表面抹平。
17.成品保护。待混凝土强度达到5Mpa以后(同条件试验确定),且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆模。模板在拆除过程中防止工人拆模时生搬硬撬野蛮施工。模板拆除完之后,在后续施工过程中应防止施工机具及模板等碰撞损坏成品道床板。
(作者单位:西安铁路局西安工务段)
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