CRTS I型双块式无砟轨道简易工装施工技术

1、桥梁CRTS I 型双块式无砟轨道“简易工装”施工技术摘要:无砟轨道标准高、工艺复杂、技术难度大,文章结合工程实例,对桥梁双块式无砟轨道“简易工装”施工的施工设备、人员配置、物流组织、现场施工工艺等方面作出了总结,以便于参考。关键词:无砟轨道 简易工装 施工技术 1 前言无砟轨道具有轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、少维修或免维修的特点,满足高速列车运行平稳性、安全性和舒适性的要求,从而使其成为我国高速铁路建设轨道结构采用的主要形式。CRTS I 型双块式无砟轨道“简易工装”施工是主要采用人工结合一些小型机具将预制的双块式轨枕组装成轨排,以现场浇注混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝

2、土道床内,为混凝土浇注一次性成型的轨道结构。从施工角度而言,简易工装具有施工设备简单、易于增加作业面、减少施工成本等优点。 2 CRTS I 型双块式无砟轨道结构形式桥梁地段CRTS I 型双块式无砟轨道的轨道形式详见图1所示。800800外侧凸台横断面图14001400心线中间凸台横断面图1100110014001400 图1 桥梁地段轨道结构形式3 工艺流程CRTS I 型双块式无砟轨道“简易工装”工艺流程图如下 3.1 轨枕、钢筋的运储1、提报轨枕、钢筋用料计划计算确定每周所需的轨枕及钢筋数量。提前两周运抵工地,双线所需轨枕、钢筋一次运输、放置到位。2、轨枕的运送轨枕层间用1010 cm

3、方木支撑,枕木垛应绑扎牢固。可使用卡车运送轨枕,使用汽车吊等卸载轨枕。3、轨枕的接收轨枕到达现场,移交产品合格证,逐根目视检查外观质量。重点检查轨枕在运输过程中的损坏、裂缝、钢筋变形等情况,不合格轨枕,拒收并退还。4、轨枕的现场堆放在施工现场,轨枕及钢筋间隔存放在标识好的指定位置。轨枕层间用1010 cm方木支撑,每垛存放3层,枕垛间最小间距为0.5m。层高以不影响CPIII测设为前提,I线轨枕和钢筋放在II线外侧,中间作为物流通道, II线轨枕和钢筋存放于防撞墙外。轨枕的存放如图2。 图2 轨枕的存放5、质量标准和控制要点外观质量应复核下表要求:轨枕外观质量检查表 3.2 道床工作面清理、施

4、工放线1、工作面清理清除道床板范围内的支承结构和土工布表面浮渣、灰尘及杂物。2、施工放线(1桥梁上测设出每片梁单元缝中线点,以此标出轨枕边缘线;(2以中线为基准弹出道床板的纵向模板内侧边线和横向模板固定钢条位置;(3桥梁地段应结合梁缝宽度计算和调整轨枕间距,标记轨枕控制边线及梁端轨枕的位置。3、质量标准和控制要点道床板浇筑范围无浮渣、灰尘及杂物;放样中线偏差不超过2mm;模板内边线放样容许偏差2mm。3.3施作中间层1、铺设中间层桥梁地段中间层的铺设采用4mm厚的聚丙烯土工布。按照图纸设计要求,土工布设计3200mm宽。首先将整卷土工布搬运至所要铺设的桥台或者梁跨中心放置下来,根据台长或者梁长

5、进行切割,切割时把土工布一端对齐台尾或者梁端,每边预留50mm富裕量(台尾应密贴于支承层边缘,保证土工布铺上后满足要求;根据凸台位置,用4m检尺靠近凸台的下底边缘,顺检尺在土工布上做出标记(之前应分出土工布的中线,做完所有凸台标注线后,开始在土工布上切割,切割时应注意是否考虑到了做出的标注线和弹性垫板预留尺寸,待切割完成后,铺设于设计位置。土工布铺设完成后应表面平整,无折皱、无弯曲等现象。2、安装弹性垫板待保护层土工布铺设完成后,开始铺设凸台上表面土工布及凸台四周弹性垫板。利用切割下来的土工布,放置于凸台顶部,根据凸台实际大小进行剪贴,必须保证凸台顶部全部被土工布覆盖,完成后,铺设弹性垫板。弹

6、性垫板顶面必须保证和凸台顶面平齐,然后利用施工图中要求的材质胶带进行密封,胶带密封必须保证四周粘接牢固。3、注意事项在铺设桥梁土工布时,如果土工布长度不足时,此时不允许土工布搭接,要求土工布进行对接,然后用胶带进行粘结,土工布接缝应与轨道方向垂直,应注意不能出现折叠和重叠;在布设凸台四周弹性垫板时,当凸台过高时,可以在弹性垫板下面垫泡沫以满足设计要求。铺设土工布后的桥面如图3所示。 图3 桥面土工布铺设3.4底层钢筋布设1、桥梁地段将凸台间的纵向底层钢筋摆放到位后,将其余钢筋摆放在桥梁防撞墙一侧待用;2、在线路设计的位置安装横向模板基座条;3、绑扎底层钢筋,做好绝缘处理。 图4 底层钢筋布设4

7、、质量控制要点按底层纵向钢筋设计数量均匀散布钢筋;吊卸过程中防止钢筋变形;维持物流道路的通畅。3.5轨枕散布1、铺设轨枕(1利用叉车结合人工沿着轨道铺设轨枕,调整到设计轨枕间距。比照标定的轨枕设计边线,将轨枕均匀散布到设计位置。(2桥梁地段在每个凸台左、右两侧,各预置1块不低于凸台设计高度(约1515 cm的纵向方垫木,保证双块式轨枕两端均匀受力,桁架钢筋不弯曲变形。2、核对轨枕间距每散布4组轨枕,与现场标示的里程控制点核对一次,控制散布轨枕的累计纵向误差,做出相应的调整。3、质量标准和控制要点布设完成的轨枕按照下表进行验收。轨枕布设质量检查表 3.6 铺工具轨、组装轨排、安装螺杆调节器托盘1

8、、抽检工具轨。保证工具轨平直性、无弯翘及扭曲,轨头无硬弯,就位前检查轨底及轨面是否洁净。工具轨检测如图5所示。图5 工具轨检测2、铺设工具轨(1利用吊车和自制龙门吊,通过专用吊架将工具轨吊放到轨枕上。在钢轨放到轨枕上之前,承轨槽表面要洁净;(2两根钢轨的端部接缝必须在同一位置;(3工具轨接头不得位于承轨槽之上,工具轨之间轨缝宜控制在10mm内。3、组装轨排(1方正轨枕,使轨枕与工具轨垂直,检查轨枕间距是否符合设计要求。检查轨枕是否变形,轨枕变形,必须更换;(2必须使用双头螺栓紧固机同步施拧螺栓,将扣件定位,并用扭矩扳手复检螺栓扭矩,使钢轨与垫板贴合,弹条两端下沿必须压在钢轨上,保持钢轨位置正确

9、;(3检查扣件的完好性,损坏的须更换;(4检查并记录轨距,要求达到-1.5mm+1mm范围内。不合格时松开扣件,重新同步拧紧螺栓,再次检查;如仍不合格,检查工具轨状态,工具轨不合格时应更换工具轨。(5轨排的接头处与横向模板位置宜错开3m以上距离。(6连续施工段落的起始、结尾轨排,其起始端和结尾端居最近横向模板距离至少8根轨枕距离,以保证起始段和结尾段轨排高低平顺。4、安装螺杆调节器托盘(1螺杆调节器托盘应装到轨底,在每个轨排端的第1、2轨枕间需配一对螺杆调节器,之后直线和超高小于50 mm地段每隔3根、超高大于50mm地段每隔2根安装一对螺杆调节器;(2螺杆调节器中的基板应安装在中间位置,以保

10、证可向两侧移动。最大平移范围约50mm,每一边的中心偏移量为25mm;(3在桥梁地段螺杆调节器应错开横向模板位置。螺杆调节器托盘的安装如图6所示。 图6 安装螺杆调节器托盘5、质量标准和控制要点(1、轨排组装标准见下表。轨排组装检查表 (2、螺杆调节器托盘质量检查项目:1螺杆调节器托盘干净,无混凝土附着2基板已涂油并活动自如3托盘已涂油防锈4精调前横向移动的基板应在中间位置5螺杆调节器托盘设在两轨枕中间位置6两个螺杆调节器托盘在轨排两侧对称(平行安装7所有螺杆调节器托盘必须容易拆除3.7 轨道粗调、安装调节器螺杆1、测量中线和水平用全站仪和电子水平仪测设中线和水平,每排轨标定45个点。2、机械

11、千斤顶就位对应中线投点点位,对称安装机械千斤顶45对,利用撬棍和千斤顶初步调整轨排中线和高程。3、水平测量与轨道调整用电子水平仪测设轨排标高,用千斤顶反复调整轨排高程低于设计标高03 mm。通过垂球定位,采用撬棍拨动千斤顶和轨排,使之符合设计中线位置。4、安装螺杆完成轨道粗调后,安装调节器螺杆。根据超高的不同选择螺杆调节器托盘的倾斜插孔(用于调节与保护层面的角度,确保垂直大地,受力良好,旋入螺杆,安装波纹管或其他隔离套。采用电动扳手拧紧调节螺杆或徒手拧至螺杆接触地面,超高段需要使用扳手旋转90消除空隙,使螺杆底部略有受力,直线段用手拧紧即可。在桥梁超高地段,需根据超高量选用不同高度的螺杆。螺杆

12、下端应放置带凹槽垫片,如图7所示。 图7 凹槽垫片5、二次调整拆除千斤顶后,轨道状态有所变化,需人工再次调整中线和高程。中线通过侧向敲击支撑螺杆,高程通过人工调整螺杆调节器,调整至轨排粗调检查表允许范围内。6、质量标准和控制要点(1对粗调后轨排按下表进行检验。轨排粗调检查表 (2螺杆调节器螺杆检查项目:螺杆无明显弯曲,螺纹完好,无混凝土附着;螺杆已涂油润滑或套管已安装就位;螺杆最大扭矩不应超过5Nm;螺杆顶端高出钢轨顶面不得超过70mm。3.8 钢筋绑扎、接地焊接1、钢筋绑扎(1按设计要求进行钢筋绑扎。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

13、缘卡,用尼龙自锁带绑扎;(2绑扎过程中不得扰动粗调过的轨排;2、接地焊接纵横向接地钢筋采用L型焊接,单面焊接长度不小于200mm。接地端子的焊接应在轨道精调完成后进行,端子表面应加保护膜,焊接时应保证其与模板密贴。接地钢筋如图8所示。 图8 接地焊接3、钢筋绝缘检测道床板钢筋绑扎并焊接完成后,应进行绝缘性能测试,检测采用欧姆表。非接地钢筋中,任意两根钢筋的电阻值不小于2M。4、质量标准和控制要点1、接地钢筋焊接长度不小于200mm,外端联接点须与模板密贴。2、接地单元长度不大于100m。3、钢筋安装及接地焊接质量检查项目:钢筋安装符合设计;焊接符合规定;接地连接位置符合规定;混凝土保护层两侧和

14、顶部最小厚度符合图纸要求,允许偏差5mm。4、非接地钢筋中,任意两根钢筋的电阻值不小于2M。5、防止接地端子污染。6、绝缘卡安装到位,无损坏。3.9 安装横向、纵向模板1、模板抽检模板安装前应先进行以下检查工作:模板平整度;复核基座条位置;基座条与下部结构连接固定情况;模板清洗情况;脱模剂涂刷情况;更换损坏或弯折的模板。2、安装模板(1横向模板安装单元缝位置必须准确放样、划线标注。横向模板由3块拼接组成,3块模板每一块又各由两块对拼而成,先安装中间块,最后安装两边块。使固定钢条嵌入模板底面凹槽,相邻模板间部分销接、拼接严密,顶部使用彩条布或黑心棉覆盖,以防止浇注过程中混凝土洒落到模板之中。(2

15、安装纵向模板操作顺序为:将存放在线路中部的一组纵向模板吊装至平板小车上;按照每间隔510m 放样标示的道床板两侧尺寸控制点,吊运模板就位。在保护层或支撑层顶面打眼安装膨胀螺栓,固定支撑的模板三角桁架,保持底面支撑牢固、水平,并封堵模板下的缝隙。依次安装完所有模板,模板内侧应标示道床板顶面。3、质量标准和控制要点(1模板安装不能扰动已粗调完的轨排。(2模板安装质量检查项目:纵向模板干净(无混凝土污染;脱模剂应涂刷均匀;损坏或弯折的模板不得使用;混凝土保护层最小厚度;目测纵向模板与下部结构顶面保持垂直;模板安装后,检查下部结构表面清洁。(3道床模板安装允许偏差应符合下表规定。道床板模板安装检查表

16、3.10 轨道精调1、安装侧向支撑桥梁地段须采用侧向支撑确保轨排稳定。侧向支撑一端固定在防撞墙上,另一端锁定在同侧工具轨上。安装间隔须与调节器托盘一一对应。桥段地段侧向支撑如图9所示。 图9 桥梁地段侧向支撑2、轨枕编号精调工作进行前首先对轨枕进行编号。编号原则和要求执行有关标准。3、全站仪设站全站仪观测4对连续的CP点,自动平差、计算确定设站位置,观测CPIII点顺序应严格遵循仪器厂商提供的观测顺序,设站点每次应保证在作业面的同一端和线路的同一侧。如设站误差大于1mm时,应重新设站。改变测站位置后,必须至少交叉观测后方利用过的4个控制点,并复测至少已完成精调的一组轨排,如偏差大于2mm时,应

17、重新设站。全站仪 设站如图10所示。图10 全站仪设站4、测量轨道状态首先快速测量整个设站测量区间(约50m,如果偏差较大(超过5mm,使用多套调整工具,对整块轨排进行调整,将多数点偏差控制在2mm以内;然后逐一测量螺杆调节器处的平面位置和高程偏差,使用螺杆调节器尽可能将偏差调整到0.5mm,最后逐根轨枕采集数据换站时将轨检小车停在当前设站区间的最后一对螺杆调节器上,将其偏差尽可能调整到0并采集数据,在下一站开始测量前不要移动轨检小车,全站仪搬站并重新设站后,在上一站最后一个点处察看偏差数据,如果小于2mm则再次采集数据,软件将自动开始交叠补偿,如果偏差大于2mm,需重新设站直至合格,如此进入

18、下个精调循环。测量如11所示。 图11 精调5、调整中线采用双头调节扳手,调整轨道中线。双头调节扳手联组工作,一般为25根,在超高地段,应采用侧向约束来控制中线位置,以加快精调进度。6、调整高程用普通六角螺帽扳手,旋转竖向螺杆,调整轨道高程、水平。调整螺杆时要缓慢进行,旋转90高程变化1mm,调整后用手检查螺杆是否受力,如未受力则检查相邻螺杆状态,同时拧紧螺杆。7、锁定侧向支撑确认轨道状态到达控制标准后,锁定桥梁斜撑,使轨排处于固定状态,如图12所示。 图12 锁定侧向支撑8、接头联测顺接控制在前次已浇筑混凝土地段,预先拧紧一根轨排扣件,采用调校好的精调小车对浇筑地段至少8根轨枕进行复测,在允

19、许偏差范围内,采用补偿功能进行调整。未浇筑地段,由于设站(全站仪搬站误差导致前后两段连接精度存在偏差,偏差2mm,采用手动或自动补偿功能对偏差予以调整。各作业面接头必须联测,先浇筑混凝土地段,由现场精调人员采用标定尺、轨检仪及精调小车准确测定轨道偏差后,交由后续联测段精调人员。当后续段混凝土施工距先施工地段距离100m时,要求接头处双方必须对已浇筑段进行联测,采用精调小车复核已浇筑段至少8根轨枕(提前拧紧扣件,在允许偏差范围内,按1mm/10m进行手动补偿。9、质量标准和控制要点(1精调后轨道几何形位允许偏差应到达下列要求:无砟轨道精调阶段平顺度检查表 (2无砟轨道精调阶段平顺度标准应尽量符合

20、下列要求。1精调小车测量轨顶高程允许偏差:0.5mm;2精调小车测量轨道中线允许偏差:0.5mm;3轨距、基本轨的中线位置和高程变化率均不得大于0.65。3.11混凝土浇筑1、准备工作清理浇筑面上的杂物,铺设有中间层的桥梁段表面不宜过多洒水。为确保轨枕与新浇混凝土的结合良好,需在浇筑前在轨枕表面洒水34次,并注意对轨枕底面进行喷水湿润,如图13所示。用防护罩覆盖轨枕、扣件。检查螺杆调节器螺杆是否出现悬空,隔离套是否装好。 图13 轨枕洒水2、检查和确认轨排复测结果浇筑混凝土前,如果轨道放置时间过长(超过12 h,或环境温度变化超过15(钢轨长度12.5m时,或受到外部条件影响,必须重新检查或调

21、整。3、混凝土输送利用混凝土运输车将混凝土运至施工现场后,检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度等指标。4、混凝土浇筑采用混凝土输送泵泵送混凝土,橡胶泵管口应在轨排上方且下料方向基本垂直轨排。通过移动下料管控制混凝土标高,如14所示。 图14 混凝土输送泵浇筑混凝土5、移位混凝土需1个轨枕间距接1个轨枕单向连续浇筑,让混凝土从轨枕块下漫流至前一格,不至在轨枕下形成空洞。当混凝土量略高于设计标高后,前移到下一格进行浇筑。6、振捣采用混凝土振捣棒进行振捣。左、中、右共配置三根振捣棒,在枕块下漫流至前一格,不至在轨枕下形成空洞。当混凝土量略高于设计标高后,前移到下一格进行浇筑。直线段,三根振捣棒同时进

22、行振捣;在超高地段,先振捣低端,再振捣高端,振捣要和混凝土浇筑同步进行。振捣过程中,应注意避免碰撞钢筋网。混凝土浇筑间隔时间过长,应按施工接头处理。7、抹面及清洗表层混凝土振捣完成后,采用标高控制尺检查混凝土面的高程是否满足设计要求,并及时修整、抹平混凝土面。混凝土入模后半小时内用木抹完成粗平,一小时后再用钢抹抹平。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土入模三到四小时后进行二次抹面,抹面时严禁洒水润面,并防止过度操作影响表层混凝土的质量。抹面过程中要注意加强对工具轨下方、托盘下方、支撑螺杆和轨枕四周等部位的施作控制。抹面完成后,及时清刷钢轨、轨枕和扣件,防止污染。8、质量标准和控制要点(1

23、按要求进行混凝土塌落度、含气量等指标的检查。塌落度应控制在1218cm,含气量应满足2%。(2测量混凝土入模温度,须控制在530范围。(3道床板混凝土振捣密实后,表面应按设计设置横向排水坡,人工整平、抹光,其尺寸允许偏差应符合下表的要求。混凝土道床板外形尺寸检查表 (4下料时应及时振捣,防止集料过多导致轨排上浮,避免振捣器碰撞螺杆调节器、轨枕和钢筋等。(6混凝土浇筑量、振捣时间应合理匹配,确保浇筑时枕底密实。(7保护层预湿润时不得有积水。(8及时抹面,清洁轨枕、扣件、钢轨。3.12 轨排稳定保护1、专人在混凝土浇筑过程中,在每个轨排钢轨顶面用石笔记录该轨排浇筑完成时间和轨温值,为下一步解除轨排

24、约束提供时间、确定轨排稳定状态提供依据。2、混凝土初凝前,(0.51 h,此时间确定应依据试验数据,并结合现场环境温度进行判定,螺杆放松降低1mm,同时松开钢轨接头处的鱼尾板。3、混凝土初凝后(12 h,指压无明显压痕,松开全部扣件和横向约束,释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形,操作时注意不要扰动轨排。4、混凝土终凝后,提松横向模板和施工缝模板。5、质量标准和控制要点(1混凝土浇筑时段的选择,应依据对当地气温、气象的观测结果。整个浇筑过程最好安排在一天气温变化幅度最小的时段,温度变化不亦超过15C。(2当一个轨排混凝土浇筑完成后,轨温温升达到10时,须立即采取降低轨温措施,采用养护棚遮

25、盖已浇筑段,隔断阳光直射钢轨,并同时采用浸水棉布织物覆盖整个钢轨。如图15所示。 图15 钢轨覆盖3.13 混凝土养护1、道床板混凝土初凝前后应采取喷雾保湿养护措施。2、然后及时采用浸水棉布织物覆盖整个浇筑面,并喷雾和洒水保持织物湿润。3、当环境温度低于5时,禁止洒水养护,可先覆盖一层塑料布,再覆盖一层干燥的棉布织物,最后在覆盖一层塑料膜进行保温。4、质量标准和控制要点(1不同混凝土湿养护的最低期限如下表所示。 (2混凝土道床板中裂缝宽度大于规定时,应按有关要求进行处理。(3混凝土终凝前,应避免与流动水相接触。3.14 拆除纵向、横向模板1、拆、洗模板利用人工先拆纵向模板,再拆横向模板,依次推

26、进,逐块拆除、清洗,给模板涂油,将各型模板、固定钢条等分别归类、集中,分批储存在模板存放筐中。2、倒运模板利用人工拆除纵向模板后,再用人工拆除、收集横向模板。纵、横向模板由人工配合平板小车利用混凝土浇筑间隔,从后方倒运至前方。3、储运(1纵向模板存放在线间。(2横向模板放在收集筐中。(3 在浇筑混凝土间隙,利用人工配合平板小车,将纵、横向模板从后方倒运至前方。4、质量标准和控制要点(1道床混凝土抗压强度5mPa,方可拆除纵、横向模板。(2所有拆下的模板及附件,应集中存放,迅速搬运。3.15拆除螺杆调节器1、先旋转取出螺杆,再将调节器托盘与工具轨分离,逐一清洗、涂油保养后,集中储存在集装筐中,起

27、重运输车运走。2、质量标准和控制要点(1必须逆时针旋转调节器螺杆,放松螺杆时禁止顺时针旋转螺杆。(2拆卸出的螺杆和调节器钢轨托盘应逐一清洗、涂油保养集中装入集装筐。(3轻拿轻放,严禁乱扔,及时修复损伤的螺杆。3.16轨道状态复测1、解开全部工具轨扣件,清洗扣件。2、清洗工具轨,并再次安装到位。3、复测轨道几何状态。4、分析、查找偏差原因。5、质量标准和控制要点(1工具轨拆除后,应重点清除轨底及轨面上附着混凝土或其他污染物。(2应尽早完成轨道状态复测,最迟不得晚于48小时。及时了解轨道几何状态,对比浇筑混凝土前和浇筑混凝土测量数据,对偏差较大的,认真分析和现场查找原因,避免下一循环出现重复错误。

28、轨道状态的复测如图16所示。 图16 轨道状态的复测3.17 拆工具轨1、解开全部工具轨扣件。2、自制龙门吊吊装倒运工具轨。3、质量标准和控制要点(1再次检查工具轨顶面和底面清洗是否到位。(2在复测分析中,发现工具轨存在缺陷的,坚决清除。3.18封堵螺杆孔、修整混凝土1、遗留的螺杆孔采用高强度无收缩砂浆封堵。2、质量标准和控制要点(1砂浆符合设计要求。(2螺杆孔清理干净,不得有积水。(3砂浆封堵后,捣固密实。4、主要材料与机具设备配置4.1 材料计划材料应提前做好计划,并组织提前运输至施工现场。每公里材料计划见下表:单线每公里材料用量表 4.2 机具设备配置双块式无砟轨道道床板施工机具设备配置见下表:简易工装主要施工设备表 序号 14 15 16 17 18 19 设备名称 电子水平仪 全站仪 轨距尺 钢筋加工设备 夜间照明设备 双头螺杆紧固器 规格 单位 套 套 套 套 套 台 数量 1 1 2 1 1 备注 粗调用 粗调用 含焊接设备 照明区间 600m 7 施工组织要点 7.1 道床板施工物流组织 现场物流组织工况，一般可分为三种，第一种工况：双线均未施工，此时为充分发挥施 工便道的物流作用，应先安排施工远离便道一侧的道床板，即 I 线，再