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2020-09-05 15:04

CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土灌注关键工装

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摘要:高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道结构是一种新型的无砟轨道结构。自密实混凝土作为填充层在整个结构当中起着承上启下的重要作用,自密实混凝土灌注工艺直接决定施工质量及效率,根据郑徐线下试验及线上施工经验对灌注工装及工艺进行探讨。

关键词:自密实混凝土;灌注;工装工艺;探讨

Abstract: CRTSIII slab ballastless track structure for high-speed railway is a new type of ballastless track structure. Self-compacting concrete as a filling layer plays an important role in the whole structure. The self-compacting concrete pouring process directly determines the construction quality and efficiency. According to the Zhengxu Passenger Dedicated Line offline test and online construction experience, the pouring tooling and process are discussed.

Key words: self-compacting concrete;pouring;tooling process;discussion

0  引言

自密實混凝土填充层施工是CRTSIII型板式无砟轨道施工中的重要环节,是整个无砟轨道的“顶梁柱”。《高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》(TJ/GW112-2013)规定“自密实混凝土从搅拌开始到灌注结束的时间不宜超过120min”,所以在“苛刻”的时间要求下,严密合理的施工组织、先进并适用于现场的自密实混凝土灌注工艺在整个施工过程中至关重要。

1  CRTSIII型板式无砟轨道

1.1 CRTSIII型板式无砟轨道结构形式

轨道板采用预制单元分块结构,通过底座板设置凹槽限位,充填自密实混凝土与轨道板形成复合结构,从下至上分别为:底座板、弹性缓冲层、隔离层土工布、自密实混凝土、混凝土轨道板、扣件、钢轨,桥梁地段轨道总高度738mm。(图1)

1.2 CRTSIII型板式无砟轨道施工流程

底座板施工—轨道板上桥粗铺—轨道板精调—封边模板安装—压紧、防侧移装置安装—混凝土灌注—拆模养护。

2  CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土灌注工艺

2.1 灌注工装的研究

2.1.1 跨轨道板直接灌注工装

跨轨道板直接灌注是将安放大料斗的平台支架跨轨道板放置,有大料斗向小料斗直接放料,根据大量的线下灌注试验表明采用跨板直接灌注,自密实混凝土在灌注过程中会因卷入部分气体使灌注的自密实混凝土表面产生大量的气泡。

2.1.2 线间平台两侧滑槽灌注工装

线间平台两侧灌注工装是在两侧轨道板中间安放可以移动的安放大料斗的平台,在两侧采用滑槽可以分别向左右两侧的小料斗供给混凝土。左右轨道中间平台支架平台高度距地面总高2.08m,距离圆锥料斗顶高度70cm,滑槽总长2.25m,能满足混凝土顺利流至小料斗。此灌注灌注工装既可以通过长距离(2.25m)的流动防止气体的卷入,也可以解决中间跨版灌注防护墙与底座间距太小而无法行走铺板龙门吊的问题(铺板龙门吊两轮行走在防护墙与底座板之间,防护墙与底座板间距0.7m)。(表1)

2.1.3 曲线板侧面灌注工装

经多次灌板实践发现,曲线板在侧向灌注由于混凝土流动距离较长,灌注速度慢,且在远端会形成放射状的气泡,曲线方向不一致时灌注工装难以改进,拆模后在灌注口侧模形成插板印记,影响外观。曲线板最终采用中间灌注,发现无论灌注时间还是表面气泡分布,灌注效果较好,确定对于直线板及曲线板均采用中间灌注法。

2.2 扣压及模板工装

2.2.1 压紧装置及防侧移装置

为防止轨道板上浮,设置门钢型扣压装置,每块板设5道。门型钢架用[14槽钢加隔板背楞制作。门架上横梁端伸出至底座板边缘宽度,通过Φ16单方向拉杆一边与底座板打入的锚固钢筋固定一边扣压在门架上,扭力控制为30N·m较为合适。

2.2.2 封边模板工装

自密实混凝土封边模板采用厂家定制,采用0.6cm厚钢板加薄背楞。模板高度14cm。模板有足够的刚度和稳定性,分块拼装,构造简单。模板4角在最靠近四角圆角处设排气孔,方管出浆,基本达到距离灌注孔最远端,可观察到混凝土的四角充盈程度。封边侧模固定利用防止上浮的压紧门架及可调螺丝杆实现,在每道扣压门架竖向型钢上设置2根可调螺丝杆,通过可调丝杆将封边侧模顶在轨道板上。

封边模板按要求拧紧所有压杠上所有的螺丝,保证和封边模板受力。模板布粘贴要和模板严密无鼓包(特别注意四角圆弧处),保证安装好的两块模板间的模板布接触紧密无搭接和竖缝,立模前的土工布整洁无水泥渣,用手指甲刮不掉渣为止,达不到要求的更换新的土工布。从模板的配备现场有四角圆弧排浆及四角侧面排浆,灌注自密实混凝土采用中间灌注法,四角圆弧是距离轨道板中间灌注孔最远的,这就能把板腔的空气从中间更有利的排出,从而达到填充层四角充盈的效果。

2.2.3 防侧移工装

由于受重力的影响曲线段轨道板灌注时轨道板会产生一定的位移量,为消除侧向位移采用了门型钢架固定轨道板方式,采用[14槽钢门型钢架两侧用可自由活动的螺丝把门型钢架固定在底座板上,在通过门型钢架的螺栓两边卡住轨道板,使轨道板、钢型门架、底座板成为一个完整的体系,从而控制了轨道板的位移量。

2.3 灌注工艺的研究

2.3.1 轨道板腔湿润工艺

板腔润湿及土工布:板腔及隔离层土工布润湿程度在整个自密实混凝土灌注中影响最为严重:离缝、贯穿气孔、表面水纹都与板腔的润湿程度有关。

根据表2中数据和桥上灌注总结得出:板腔润湿要分两次,采用喷雾器在封边模板安装前每个部位润湿5~10s,每块板大约半桶水,安装完毕封边模板封堵观察孔和灌注孔。在灌注开始前1个小时左右在用喷雾器从三个灌浆孔里喷雾3~4s即可,3~4小时没有灌注需重新润湿,板腔湿度达到85~95%效果最佳。

2.3.2 拆模与养护工艺

为了更好的控制自密实灌注质量,准确控制模板及精调抓的时机,分别进行24小时、48小时、72小时拆模试验,并对拆模板提前湿润和不湿润进行对比,当外界温度在5度以上,24小时左右拆除效果比较好(模板布不粘混凝土,混凝土表面光滑),提前板腔润湿对拆模效果影响不大(湿润后模板容易和模板脱落,影响下次利用)。

自密实混凝土采用注水养护。分别在每一跨填充层,采用一面抛开的方钢中件填塞吸水海棉连同有泄水孔的软水管一同固定在自密实填充层上,水泵蓄水,能保证局部的填充层在高温情况下的养护效果。

3  结束语

CRTSIII型板式无砟轨道技术在国内还未全面的应用,不久的将来自密实混凝土的工装及灌注工艺势必会越来越成熟。依托郑徐客运专线线下试验及线上施工无砟轨道施工,自密实混凝土灌注关键工装及工艺可以供同类工程参考。

参考文献:

[1]陈孟强.CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土施工关键技术[J].高速铁路技术,2013(05).

[2]李阳春.武汉至咸宁城际铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道技术[J].铁道工程学报,2013(04).

[3]何成.自密实混凝土在CRTSⅢ型板式无砟轨道中的应用研究[J].建材与装饰,2016(01).

[4]隋亚军.自密实混凝土试验检测技术[J].价值工程,2019,38(18):180-183.

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