无砟轨道滑动层预张紧铺施工工法

高速铁路无砟轨道滑动层预张紧铺设技术目前我国高速铁路、铁路客运专线广泛采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构形式，在桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统中，通过在全桥连续铺设的底座与梁面间设置滑动层，以减少轨道系统与桥梁间的相互作用，提高轨道系统的耐久性。滑动层为桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的组成部分，为“两布一膜”结构，即两层土工布夹一层土工膜，其中下层土工布通过胶粘剂粘贴在梁面防水层上。由于聚乙烯薄膜较硬且具有一定的弹性，而土工布柔性较好，成卷的滑动层铺设容易起拱、起皱，影响轨道系统的滑动效果。XX高速铁路土建工程六标段阳澄湖桥段无砟轨道施工过程中，针对滑动层铺设易起拱、起皱的问题，根据滑动层材料的物理特性研发了滑动层的预张紧铺设技术，使滑动层铺设平整、不起皱，取得了较好的铺设效果，较好的保证了滑动层的施工质量。1技术特点（1）工艺流程清晰易懂，施工现场管理人员及作业工人容易掌握。（2）张紧装置结构简单、操作安全方便，铺设工效高、质量好。2适用范围本技术适用于桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层铺设施工。3工艺原理图3.1桥上CRTS图3.1桥上CRTSⅡ型无砟轨道滑动层结构及铺设位置示意图滑动层由下层土工布＋中间塑料薄膜＋上层土工布组成，简称为“两布一膜”，其结构见图3.1所示。每孔箱梁上滑动层的铺设范围为桥梁固定端的剪力齿槽边缘至下一孔梁的剪力齿槽边缘，所用材料分别为3.0～3.5mm（下层土工布用）、1.8～2.2mm（上层土工布用）厚白色聚丙烯土工布和1mm厚聚乙烯高密度薄膜。滑动层的额定宽度3.05m，两侧比底座板宽5cm以确保铺设到位，在浇筑底座板之后、施工侧向挡块之前切除滑动层的超宽部分。3.2工艺原理滑动层两层土工布之间的聚乙烯薄膜物理性能较硬，按正常操作规程进行施工时不易在桥面上铺平，容易出现空鼓，空鼓处在铺设上层土工布后，土工布则容易出现起皱现象。若铺设土工膜时在每段滑动层的两端，即剪力齿槽处利用剪力钉固定，安装简易的张紧装置，将聚乙烯薄膜拉直张紧，有效消除薄膜出现的空鼓，避免了上层土工布的起皱现象。张紧装置结构原理见图4.2。ⅠⅠⅠⅠⅠ—Ⅰ视图平面布置图花篮螺丝夹板夹板图3.2滑动层图3.2滑动层张紧装置结构图理图4施工工艺流程及操作要点4.1工艺流程工艺流程见图4.1。4.2施工方法及要点4.2.1施工准备在滑动层铺设之前，线下工程沉降及变形观测已通过第一次评估；桥梁平面位置、高程、平整度、相邻梁梁端高差及平整度、防水层的质量、预埋件、齿槽几何尺寸、清洁度、排水孔（坡）、伸缩缝等梁面质量已经通过验收；无砟轨道测量控制网——CPⅢ网已建立并通过评估；滑动层施工所需的土工布、薄膜、粘接剂等原材料根据设计用量及施工计划要求提前进场，并进行质量验收。不合格合格不合格合格施工准备桥面清理施工放样铺设下层土工布铺设中间薄膜并张紧铺设上层土工布铺设钢筋定距垫块检查验收下道工序（底座板钢筋安装）修整图4.1桥上CRTSⅡ型无砟轨道滑动层铺设流程图过验收。4.2.2桥面清理采用毛刷、扫帚及拖布把梁面滑动层铺设范围的桥面清理、擦拭干净，防水层表面应光滑、平整、洁净，不得残留油污及石子或砂粒之类可能破坏滑动层的磨损性颗粒。4.2.3施工放样采用全站仪将左右线滑动层边线定位点放出来，直线段每20m一个点，曲线段每10m一个点。然后根据定位点采用墨斗弹出滑动层边线墨线。4.2.4铺设下层土工布下层土工布需与梁面粘帖，在铺设前将胶合剂涂刷在防水层上，以固定下层土工布。涂刷时沿桥梁纵向设3条粘贴带，两边各一条、中间一条，每条粘贴带宽300mm，见图4.2.4-1。图4.2.4-1图4.2.4-1滑动层粘贴带位置平面示意图均匀涂刷胶合剂后，将成卷的下层土工布由固定端的剪力齿槽边缘向下一孔梁的剪力齿槽边缘展开铺设，边铺边采用2～3m长的铝合金刮尺刮平，见图4.2.4-2。下层土工布在梁缝处必须切断，见图4.2.7。整幅土工布铺设完成后还需采用铁滚筒顺序滚压，直至将土工布完全整平，无皱褶，见图4.2.4-3。图4.2.4-2摊铺土工布图4.2.4-2摊铺土工布图4.2.4-3平整土工布图4.2.4-3平整土工布4.2.5铺设中间薄膜并张紧在第一层土工布上铺设薄膜,滚压平整。由于聚乙烯薄膜铺设滚平后容易起拱，需采用张紧装置将其拉伸整平。张紧装置在单幅滑动层两端设置，其结构如图4.2所示，由夹板（3mm厚钢板或10mm厚竹胶板）、扣压锁件、花篮螺丝、横杆（6.3#槽钢或φ50钢管）组成，利用底座板剪力铆钉固定。靠拧紧花篮螺丝将滑动层拉伸以消除起拱。图5.2.5为滑动层一端张紧装置结构照片。剪力铆钉剪力铆钉横杆花篮螺丝压板扣压锁件花篮螺丝花篮螺丝图4.2.5滑动层张紧装置图4.2.5滑动层张紧装置4.2.6铺设上层土工布在中间薄膜上摊铺上层土工布，同样需要铝合金刮平、铁滚筒滚压整平，以消除皱褶。4.2.7滑动层接头处理滑动层尽可能从一个纵向固定处到下一个纵向固定处以整块连续铺设，如果材料不够长，则需要对接头进行处理，滑动层接头结构见图5.2.7，接头处理要求为：下层土工布采用对接方式，在接头处要另加横向粘接，接头区域要与梁表面全面积粘结，每块的最小长度为5m；中间薄膜接缝采用熔接，每块的最小长度为5m；上层土工布接头采用搭接方式，最小搭接长度为20cm；滑动层的各层接头要错开至少1m。图5.2.7滑动层接头构造图图5.2.7滑动层接头构造图4.2.8铺设钢筋定距垫块滑动层铺放完毕后立即压上钢筋定距垫块，防止其滑动。定距垫块为条形结构，尺寸为长350mm、宽50mm、厚40mm，强度等同于底座，布置见图5.2.8。至此，滑动层铺设工作完成。图5.2.8定距垫块布置平面示意图图5.2.8定距垫块布置平面示意图5材料与设备按双线铺设施工，一个工作面机具配置见表6。表5.1桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层双线铺设单工作面机具配置表序号机具名称型号规格单位数量用途备注1汽车起重机QY25台1原材料吊装上桥桥与其它施工共用用2毛刷把5清理桥面3扫帚塑料型把10清理桥面4拖布把10清理桥面5鼓风机手持式台1清理桥面6搅拌器个1拌合胶合剂7胶桶个2拌合、盛装胶合合剂8排刷把10涂刷胶合剂9小刮刀把5涂刷胶合剂10铝合金刮尺2m把2摊铺滑动层11铁滚筒个1整平滑动层自制12张紧装置套12张紧滑动膜按12孔梁配置6质量控制6.1质量控制标准6.1.1主控项目滑动层原材料（土工膜、土工布、胶粘剂）质量应符合设计要求及《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件》（科技基【2009】88号）的规定。滑动层铺设应平整、密贴、粘接牢固，铺设后无破损。滑动层下层土工布宜连续整块铺设；土工膜应整块铺设，不得起皱（特殊情况下必须分块铺设时，其接缝采用热熔对接，禁止采用搭接方式）；上层土工布应连续整块铺设，不得对接。铺设前梁面不得残留石子或砂粒类的磨损性颗粒，表面保持干燥、清洁。6.1.2一般项目滑动层外侧应与混凝土底座板两侧平齐。6.2质量控制措施6.2.1滑动层施工所需的土工布、薄膜、粘接剂等原材料进场后必须按照《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件》（科技基【2009】88号）的相关要求进行质量检验，不合格品须退货或报废处理；6.2.2施工前对防水层进行清理，要求基面光洁无杂质，作业人员在防水层上走动时需穿戴鞋套，以防对基面造成污染。雨天和大风天气不进行施工，雨后施工必须吹干梁面水份。6.2.3胶合剂涂刷的层厚必须合理选择，应确保无纺布不会将其完全吸收消耗掉，影响粘帖效果，同时不宜过多，避免侵透土工布使下层土工布与中间薄膜粘帖在一起，影响滑动效果。6.2.4滑动层张紧整平时，张紧力度要以刚好将土工膜伸直为宜，避免过大拉长土工膜而改变其材料性能。6.2.5滑动层铺放完毕后立即压上定距垫块，防止其滑动，其上不得行车。6.2.6在安放钢筋时必须注意：要放置合适的定距垫块，以避免钢筋笼的荷载呈点状支立于无纺布之上或将其刺穿，原则上，在铺设无纺布和聚乙烯薄膜时，必须细心注意不使其破损。一旦出现破损，则无纺布或聚乙烯薄膜必须整块更换。不允许在桥上进行钢筋焊接作业，以避免烧伤滑动层。6.2.7待底座板钢筋安装完成后方能放松、拆除张紧装置，避免土工膜回缩起拱。7安全措施7.1滑动层桥上铺设施工必须遵循高空作业的有关规定。7.2材料吊吊装上桥时时必须遵循循起重作业业相关规定定。7.3搅拌器器操作之前前必须认证证阅读使用用说明书，了了解作业技技术要求。7.4现场施施工作业人人员必须听听从作业队队长和现场场管理人员员的安排，不不得任意推推脱改变作作业程序，影影响现场施施工作业安安全；积极极学习相关关作业指导导书，严格格按照规范范和指导书书要求进行行现场作业业；在施工工作业过程程中，坚持持“安全第一”的主导思思想，努力力提高自身身的安全意意识和素质质，做到“三不伤害”；各工序序的施工严严格遵守项项目各项安安全管理规规定和安全全操作规范范，发现安安全隐患及及时汇报。8环保措施8.1施工产生生的建筑垃垃圾要及时时清理，并并收集集中中排放，严严禁随意直直接丢弃桥桥下。8.2粘接机使使用过程中中要小心操操作，避免免撒泼污染染梁面。8.3施工使用用发电机作作为电源时时，要注意意保持其消消声器的完完好，且夜夜间要停止止施工，避避免噪音扰扰民。9效益分析9.1有效消消除滑动层层空鼓、起起皱现象，滑滑动层施工工质量高，具具有较高的的社会效益益；9.2操作便便捷，减少少了滑动层层反复滚压压的程序，减减少了工人人劳动强度度，提高工工效，每孔孔梁上滑动动层铺设可可比常规方方法减少4个工日，以以10公里长度度施工段落落计算，则则节约1200工时，按80元/工日计算算，节约工工费9.8万元。10节能措施施10.1薄膜熔熔接器尽量量与其它工工序用电设设备共用发发点机电源源，充分利利用资源。10.2粘接剂剂要根据实实际需求量量分批搅拌拌使用，避避免一次搅搅拌太多不不能及时用用完，使粘粘接凝结失失效造成材材料浪费；；11工程实例例XX高速铁路XXX至XX特大桥桥全长约1164.8851公里，XX高速铁铁路XX特大桥桥阳澄湖桥桥段起止里里程DK12229+9972.665～DK12258+1104.445，施工里里程长度228.1888公里，采用CRTSⅡ形板式无无砟轨道结结构形式，其其中滑动层层铺设16691288m2。于于2009年7月15日开始施工工，采用了了预张