高速铁路桥上无砟轨道底座板施工工法

高速铁路桥上无砟轨道底座板施工工法
摘要:目前,国内新建高速铁路的无砟轨道部分采用了采用CRTS Ⅱ轨道板体系,其中底座板作为Ⅱ型板桥上无砟轨道的重要构成部分,由于底座板是新引进的东西,已有施工经验少,在国内还无成熟的施工工艺可以学习。

我单位在京沪高速铁路四标段濉河特大桥底座板施工中,经过不断尝试,逐渐总结出了一套桥上无砟轨道底座板的施工经验,归纳后形成本工法。

关键词:高速铁路桥无砟轨道底座板施工
1 工法特点
(1)底座板成品质量好,外观线型平顺,标高易于控制。

(2)底座板模板采用高模底做,使用方便,混凝土外观未因为模板可调高而有错台现象。

(3)底座板钢筋采用在桥上现场绑扎,简化工序,操作简单,节省工期。

2 适用范围
适用于高速铁路桥上CRTSⅡ型无砟轨道底座板施工。

3 施工工艺
桥梁底座板施工前提条件为:桥面平整度、高程满足验标要求;防
水层和两布一膜滑动层及挤塑板均验收合格;沉降评估及CPⅢ成果通过审核并满足施工要求。

桥梁底座板施工流程为:放样钢筋加工钢筋安装模板加工及安装标高复测浇筑混凝土覆盖养护。

总体方案为:利用防护墙顶CPⅢ对底座板进行放样,部分钢筋及后浇带连接器在加工厂集中加工成半成品后吊装上桥,在桥上进行绑扎、连接,模板采用槽钢+角钢微调式组合钢模控制底座板标高,混凝土双线同时对称浇注,最大相错量不大于半孔梁。

混凝土由拌合站生产,灌车运输,泵送入模,插入式振捣棒振捣密实,三轴整平机整平、提浆,人工抹面拉毛,土工布覆盖养生。

3.1 放样
放样时按宽度3150mm（底座板两侧各扩大10cm）进行放样,便于模板安装;断面与非缓和曲线底座板相比必须进行加密（3m一个断面）,便于底座板标高控制;放样时将每个断面标高带出,便于模板粗调;对钢筋连接器位置进行放样,保证钢板后浇带位置准确。

3.2 钢筋加工
底座板纵向钢筋加工前,首先根据施工段落划分情况、后浇带的布置情况来确定两个钢板后浇带之间的底座板长度。

对将缓和曲线上的所有梁面高程进行测量,确定箍筋和马登筋高度,加工完成后所有钢
筋按顺序进行对应编号。

不同钢筋的加工方法如下。

3.2.1 纵向钢筋
纵向钢筋搭接接头的布置原则:接头面积百分率不应大于50%;搭接长度不小于:φ16为1.05m,φ20为1.32m,φ25为1.64m;钢筋搭接区不能出现在剪力齿槽区域;钢筋搭接接头中点之间的距离不小于 1.3倍的搭接长度等。

根据以上原则确定每个浇筑段钢筋搭接的最佳方案,纵向钢筋（除搭接钢筋外）直接将原材运送至工地并吊装上桥。

3.2.2 后浇带连接器
加工时满足设计要求:焊缝高度、宽度,钢筋露出钢板长度,不能咬伤钢板、钢筋等。

焊接时必须考虑钢板受热变型,不可从钢板一端直接焊往另一端,可采用多个连接器多次焊接:第一次焊接为每块钢板总数的1/3或更少,且单次焊接点在钢板上呈均匀分布;待第一次焊接温度降到常温时可进行第二次焊接,焊接要求同第一次焊接;同理进行第三次焊接甚至更多。

通过此种焊接可降低钢板受热变型量。

3.2.3 剪力钉
加工前必须对每孔梁剪力齿槽顶面高程进行测量,计算剪力钉制作长度,保证剪力钉安装后在顶层钢筋下,最好由有资质厂家统一加工。

3.3 钢筋安装
施工前,清理底座板范围内杂物,制作垫块标尺和钢筋卡具便于规范施工。

施工中,人员全部穿鞋套,保证滑动层清洁,特别注意安装钢筋时对滑动层保护,杜绝焊机、尖锐、烟头、火等出现在底座板范围内。

后浇带连接器安装前对梁面进行高程测量,注意顶面保护层,位置准确。

保证精轧螺纹钢筋外露长度:螺母拧上后至少外露2cm以上,螺母可暂时不安装待张拉时再安装。

剪力钉安装前,将梁体内预埋套筒清理干净,并制作专用扭力扳手辅助模具。

3.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑前应采用吸尘器对底座板范围内进行“地毯式”清理,对底座板内钢筋、剪力钉、后浇带连接器保护层进行彻底检查。

对后浇带连接器螺母是否松开进行检查,松开距离不小于5cm（防止混凝土浇筑后温度变化造成钢板变形）。

一个浇筑段混凝土尽量一次浇筑,特殊情况下48h内必须完成。

3.5 底座板纵连
底座板纵连要在桥上一个临时端刺到另一个临时端刺的所有底座板混凝土浇筑完成后才能进行。

在所有钢板连接器后浇带位置,通过拧紧锚固螺母使钢筋纵向连接起来,然后,逐步浇筑常规区所有BL1和BL2。

底座板连接时混凝土强度必须达到20MPa,连接操作是围绕并确
保板内在锁定温度（本段设计提供锁定温度为21℃）时零应力状态而进行的连接张拉施工。

3.5.1 张拉
当构件温度＜锁定温度时的纵连时,通过公式△LT（长度变化）=αT（混凝土温度膨胀系数）×△T（底座板混凝土的温度变化）×L （作用长度）计算出张拉量。

当温差在5℃～15℃之间时,钢板后浇带（BL1）的宽度不能通过一次张拉缩短到计算值,必须每间隔24h重复纵连张拉一次,直到达到计算宽度。

每次张拉都要对每个钢板后浇带（BL1）的张拉量和总的张拉量以及实际需要达到的张拉量进行记录,根据不同的张拉温度范围,需要纵连张拉的最少次数和时间间隔见表1。

3.5.2 不张拉
当锁定温度≤底座板温度≤30℃时,不必要进行张拉,首先钢板连接器后浇带中的锚固螺母就不需要进行张拉,只需要用手拧紧到钢板上,然后把钢板另一侧的锚固螺母也拧紧,在拧紧过程中扭矩板手的扭矩应≥450NM。

钢板两侧的每一对螺母须同时从外向中间对称拧紧,所有的螺母至少450NM的扭矩拧到钢板上,且尽量相同。

拧紧顺序为:1#、27#→2#、28#→3#、25#→4#、26#……13#、15#→14#、16#。

如图1所示。

通过钢筋搭接进行纵连的过程须严格遵守每天最佳时段:深夜到凌晨,底座板温度在最低点附近。

除此之外,还要保证第二天夜间的最低气温不能和其白天的最高温度相差过大（温差≤12K）。

3.5.3 不允许连接
底座板温度＞30℃,不允许纵向连接。

4 安全注意事项
(1)施工便道设会车平台,车辆行驶会车时要减速慢行。

(2)所有上桥通道必须有安全护拦装置,有安全护栏及休息平台。

(3)工地照明设备齐全可靠,确保夜间施工安全。

(4)底座板钢筋被起吊上桥作业前一定要检查吊车的钢丝绳、吊链及吊具的安全状况,吊装过程中,设置警戒线、吊臂范围内严禁站人,
桥下及桥上要设两名安全人员全程监控,分别负责桥上和桥下的安全监管工作。

(5)随时关注气候变化情况,遇雷雨天气提前采取措施或调整施工作业时间。

5 效益分析
(1)本工法模板采用高模底做,操作简单,施工速度快,工期短。

(2)本工法底座板钢筋在桥下制作、桥上现场绑扎,相比在桥下将钢筋网绑扎好后,通过大型吊装设备吊装上桥的工艺,不仅简化了施工工序,还不用专门的大型运输及起吊设备,大大缩短了工期,节约了工程投资。

6 工程实例
由中铁十二局集团一公司五工区施工的京沪高铁四标段濉河特大桥（65-312#墩）无砟轨道底座板工程,共计8.05km,采用本工法,2010年3月28日开始施工,至6月10日完成全部底座板施工任务,经检验底座板各项偏差均在允许偏差范围内,收到了建设单位和监理单位的一致好评,社会效益和经济效益显著。