橋上板式無(wú)碴軌道CA砂漿施工技術(shù)
摘要 介紹了秦沈客運(yùn)專線橋上板式無(wú)碴軌道CA砂漿施工,系統(tǒng)闡述了軌道板安裝、CA砂漿拌和和灌筑等施工工藝。
關(guān)鍵詞 客運(yùn)專線 無(wú)碴軌道 CA砂漿 施工
1工程概況
我公司承建的秦(皇島)沈(陽(yáng))客運(yùn)專線狗河特大橋位于遼寧省綏中縣城西15km,起始里程為DK62+994.29DK63+697.00,全長(zhǎng)702.71m,為28孔24m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土雙線簡(jiǎn)支箱形梁,橋面縱坡分別為3.5%e和12%e,且均為上坡,橋上變坡點(diǎn)位于DK63+000。 橋面采用板式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)?;窘Y(jié)構(gòu)為:在橋面上鋪設(shè)厚24.8cm混凝土基座,不設(shè)橫坡,每隔5m設(shè)有1個(gè)0cm、厚50cm凸形混凝土擋臺(tái),在混凝土基座上架設(shè)軌道板,軌道板底距混凝土基座頂面5cm,在基座與軌道板間灌筑CA砂漿,如圖1所示。CA砂漿是板式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)彈性調(diào)整層的關(guān)鍵組成部分。
軌道板分為A、B、C等3種型號(hào),B型板用于梁端,C型板用于橋臺(tái)與梁的過(guò)渡段,其余均為A型板。各種型號(hào)板尺寸見(jiàn)圖2和圖3,圖中1、3、5、7、9為注漿孔,2、4、6、8、10為排氣孔。
大橋地處的綏中縣為寒冷地區(qū),施工時(shí)平均氣溫為16℃,最高28℃,最低6℃;基本無(wú)雨。
2 CA砂漿主要組成材料和性能
2.1主要組成材料
施工采用的CA砂漿由乳化瀝青、水泥、砂、水和其它輔助材料組成,共11種。其中乳化瀝青由工地自行乳化,其它材料外購(gòu)。
2.2主要性能
CA砂漿是利用水泥吸水水化加速乳化瀝青破乳,由水泥水化物和瀝青交織裹覆砂形成一種立體網(wǎng)絡(luò),其力學(xué)特性為剛?cè)岵?jì),以柔為主。由于要從直徑只有5cm的澆注孔灌入,澆注厚度只有5cm,流動(dòng)半徑高達(dá)150cm,因此要求CA砂漿有足夠的流動(dòng)度,且硬化后不能收縮,對(duì)硬化后的CA砂漿強(qiáng)度和彈性模量有一定的要求,還要具備相當(dāng)?shù)目狗磸?fù)凍融能力,經(jīng)反復(fù)凍融后的質(zhì)量損失和相對(duì)動(dòng)彈模量損失都有相當(dāng)高的要求,要求灌筑后的CA砂漿上下層應(yīng)基本均勻。本大橋施工使用的CA砂漿配合比為我公司自行研究獲取的。施工采用的配合比見(jiàn)表1,CA砂漿主要性能見(jiàn)表2。
3主要機(jī)具設(shè)備
主要施工機(jī)具見(jiàn)表3。
CA砂漿攪拌機(jī)由我單位自行開(kāi)發(fā)研制,電機(jī)功率為22kW,容積為0.9m3,皮帶傳動(dòng),具有2種攪拌速度,快攪150r/min,慢攪60r/min;為滿足低溫時(shí)施工的需要,攪拌機(jī)上設(shè)有加溫裝置;為使水泥投入時(shí)分散均勻,投料口上設(shè)有料斗,料斗底部設(shè)有鋼筋網(wǎng),出料口接有蛇形鋼絲軟管,通過(guò)蛇形鋼絲軟管,將CA砂漿輸入到注入漏斗,通過(guò)軌道板上的注入孔,從漏斗流入澆注層,通過(guò)攪拌機(jī)上的出料口閥門開(kāi)啟程度來(lái)控制CA砂漿的灌筑速度。
攪拌機(jī)置于移動(dòng)式臺(tái)車上,移動(dòng)式臺(tái)車用槽鋼和角鋼焊制,高1.5m,臺(tái)面為5.0m×2.5m,鋪設(shè)5cm厚的木板,用4個(gè)立柱支撐,立柱下各安放一個(gè)滾輪,利用臨時(shí)鋪設(shè)的軌道隨澆注位置前移。
4 CA砂漿施工
4.1軌道板安裝
(1)軌道板的驗(yàn)收軌道板運(yùn)抵工地前,要檢查外觀尺寸、平整度、預(yù)埋件和各種孔洞位置。
(2)軌道板安裝位置確定先放出線路中線,然后在基座頂面和凸形擋臺(tái)頂面用墨線彈出線路中線位置及軌道板中線,再根據(jù)軌道板的型號(hào),在基座上劃出軌道板安裝的準(zhǔn)確位置。在橋面擋碴墻上劃出板頂高度線和軌面高度線。
(3)吊裝在混凝土基座上軌道板的四角位置放厚約4.5cm的木墊塊,在凸形擋臺(tái)外緣線路中線位置上放一個(gè)厚約3.5cm的木擋塊,用汽車吊吊裝軌道板,使板的縱橫向位置基本正確。
(4)位置精確調(diào)整人工對(duì)板的平面位置作精確調(diào)整后,再安放工具軌,此時(shí)測(cè)量軌面高程,不符合設(shè)計(jì)要求的,用板生產(chǎn)時(shí)已安放的4個(gè)支撐螺栓調(diào)整,取出木墊塊。再一次檢查、調(diào)整平面位置和軌面高程,直至全部符合要求。
4.2模板安裝
(1)清除軌道板面、軌道板與混凝土基座之間雜物。
(2)模板采用厚3.0—3.5cm木板制作。模板頂面應(yīng)較軌道板底面高出5cm以上,距軌道板側(cè)四周2.0—2.5cm。模板底和接縫處墊以氨甲酸乙酯泡沫或海綿,以防止漏漿。在軌道板側(cè)面四周下部粘貼7cm高的不干膠帶,防止溢出的CA砂漿污染板側(cè)面。
側(cè)模利用軌道板已預(yù)埋的起吊螺母孔打入木楔來(lái)固定,端模利用已鋪設(shè)的軌道板端,用木楔加以固定。模板在安放前應(yīng)涂刷脫模劑。
(3)模板安裝完畢后,再一次清理雜物。為防止CA砂漿灌筑時(shí)污染板面,在板面覆蓋一層農(nóng)用塑料薄膜。
4.3 CA砂漿配料與計(jì)量
(1)配料數(shù)量
按一次灌筑一塊板需要的CA砂漿數(shù)量,按配合比對(duì)各種材料進(jìn)行精確計(jì)量。
(2)配料精度
①水泥準(zhǔn)確至0.5kg; ②乳化瀝青、砂(用袋裝)、水、摻合材、活性劑、纖維和鋁粉準(zhǔn)確至0.5kg; ③氯丁膠和消泡劑準(zhǔn)確至0.1kg。
4.4攪拌
(1)投料與攪拌
第1步向攪拌機(jī)投入乳化瀝青、水和活性劑,慢拌1min;第2步投入減水劑和氯丁膠,慢拌30s;第3步投入砂,慢拌30s;第4步投入水泥、摻合材和鋁粉,快拌2min;最后加入消泡劑,慢拌1.5min。
(2) CA砂漿攪拌質(zhì)量檢查
攪拌完畢后,立即取樣按《CA砂漿試驗(yàn)細(xì)則》進(jìn)行流動(dòng)度和密度檢查測(cè)試。如不符合要求,此盤拌和物將廢棄,滿足要求時(shí)才能進(jìn)行灌筑施工。
4.5軌道板底CA砂漿灌筑
軌道板底CA砂漿的灌筑,是板式無(wú)碴軌道施工的關(guān)鍵技術(shù)。
流動(dòng)度和密度檢測(cè)合格后,立即灌筑。灌筑時(shí),先在板的1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)孔(詳見(jiàn)圖2和圖3)上各安放一個(gè)注漿漏斗,按順序依次灌筑1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)孔,這樣以利于空氣從排氣孔中排出。待注入數(shù)量達(dá)到應(yīng)注厚度的1/2時(shí)停止灌筑。再將注漿漏斗移至5號(hào)、7號(hào)和9號(hào)孔,依次注入漿液。待注入量達(dá)到漿液接近板底時(shí),停止注入。再單孔分別注入,先從1號(hào)孔注入,待漿液超過(guò)3號(hào)孔所在板底時(shí),將注入位置移至3號(hào)孔,待漿液超過(guò)5號(hào)孔所在板底時(shí),將注入位置移至7號(hào)孔,依次灌筑至整個(gè)板底充滿CA砂漿,并使軌道板四周和注入孔中的CA砂漿量高出板底5cm以上,確保板底每一部位充滿漿液,此時(shí),軌道板底CA砂漿灌筑結(jié)束,立即將注入孔和排氣孔逐一用防水塞塞好。
4.6 CA砂漿養(yǎng)生、模板與支撐螺栓拆除
(1)CA砂漿原則上采用自然養(yǎng)生,但日最低氣溫低于5℃時(shí),應(yīng)覆蓋薄膜,薄膜上再蓋5cm厚草袋或麥秸桿進(jìn)行保溫,否則凝結(jié)速度會(huì)放慢。
(2)CA砂漿灌筑完畢24h或抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.1MPa時(shí),必須迅速拆除軌道板上的4個(gè)支撐螺栓,以利于板底面與CA砂漿更加密貼,并可拆除側(cè)面模板。
(3)側(cè)面模板拆除后,鏟除軌道板側(cè)面多余的砂漿,清理板面及四周雜物。
4.7凸形擋臺(tái)的CA砂漿施工
凸形擋臺(tái)的CA砂漿,要待軌道板已灌筑的CA砂漿凝固后(一般需要24h,清除其上部浮渣、木屑等雜物,并鑿毛)才能進(jìn)行灌筑。灌筑面應(yīng)與軌道板面平齊。需要采取保溫措施時(shí)應(yīng)覆蓋草袋或麥秸桿。
5施工注意事項(xiàng)
(1)乳化瀝青表面不得有黑色粘稠物,無(wú)破乳現(xiàn)象,存放時(shí)間不宜超過(guò)5d。
(2)水泥應(yīng)在出廠后3-7d內(nèi)使用,不得受潮結(jié)塊,干燥防潮條件下保存。砂必須嚴(yán)格過(guò)篩,不宜使用濕砂。
(3)每攪拌灌筑完一盤,應(yīng)立即用清水將攪拌機(jī)桶清洗干凈,否則易出現(xiàn)破乳、假凝、“粘鍋”現(xiàn)象。
(4)每次灌筑時(shí),漏斗中應(yīng)始終保持一定數(shù)量CA砂漿,否則應(yīng)用木塞或橡膠塞塞住,以防止空氣帶入。
(5)每塊板必須連續(xù)灌筑,一次成形。
6有待研究探討的問(wèn)題
(1)不同材料產(chǎn)地、不同施工環(huán)境條件下、不同施工機(jī)具等對(duì)CA砂漿的性能影響和適應(yīng)性;
(2)施工數(shù)量大時(shí),對(duì)施工機(jī)具設(shè)備如攪拌機(jī)、運(yùn)輸設(shè)備和注入設(shè)備等,要作進(jìn)一步研究;
(3)CA砂漿一些長(zhǎng)期性能,如在荷載長(zhǎng)期反復(fù)作用下的穩(wěn)定性和南方高溫下的穩(wěn)定性;
(4)目前國(guó)家和行業(yè)都沒(méi)有CA砂漿的性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),要進(jìn)一步論證此次編制采用的《CA砂漿試驗(yàn)細(xì)則》中的試驗(yàn)方法的可行性。
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原作者: 傅代正 黃金田 鄭新國(guó)(中鐵十一局集團(tuán)有限公司湖北襄樊441003) |
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