高速铁路无砟轨道施工技术难点分析及问题处理

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高速铁路无砟轨道施工技术难点分析及问题处理本文通过分析高速铁路无砟轨道施工技术的难点,以及无砟轨道施工过程
中的一些常见问题及处理方法,对高速铁路无砟轨道施工关键技术及控制提出了一些建议。

为我国高速铁路无砟轨道施工技术快速发展提供借鉴。

标签:高速铁路;无砟轨道;施工技术;问题处理
一、高速铁路无砟轨道施工技术的难点
与普通铁路有砟轨道相比,高速铁路无砟轨道系统的施工工艺更为复杂,技术含量更高,其难点主要体现在以下几个方面:
(1)无砟轨道基础地基沉降变形规律难以控制。

无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持,因此,必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性。

(2)精密测量技术。

传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求,需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无砟轨道线路平顺性。

(3)轨道平顺度控制。

高速铁路与普通铁路的最显著区别是需要一次性建成可靠、稳固的轨道基础工程和高平顺性的轨道结构。

轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。

道岔区无砟轨道施工应严格按相关规程进行,在保证无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同区间、不同标段间无缝线路施工相互协调。

二、高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道施工常见问题及处理方法
(一)梁面处理
梁面打磨及修补主要以梁端1.45m范围为重点进行修补。

1、常见遇到的问题
梁端1.45m范围平整度要求2mm/1m,纵向长度保证1.45m,误差允许±5mm,但大多数1.45m范围平整度及长度不满足要求,必须处理。

且相邻梁端1.45m范围高差超过要求。

梁端1.45m范围与3.1m加高平台及剪力齿槽边高差为50mm,基本不满足要求。

2、处理方法
梁端1.45m范围处理以打磨为主,如果相邻梁端1.45m范围高差大于1cm,则对较高一端采用风镐向下凿2cm,再采用修补砂浆修补找平,并保证与相邻梁端高差小于1cm。

若一端已凿到钢筋仍不能满足高差要求,则将另一端1.45m范围凿毛后用修补砂浆修补至高差满足要求。

图1 梁面处理示意图
处理梁端 1.45m范围与剪力齿槽及加高平台间的5cm高台阶时,使用50*70mm角钢做模板,采用修补料进行修补,并与3.1m加高平台进行顺接,保证桥面平整度要求。

对梁面处理的同时要提前清理及凿毛剪力齿槽及侧向挡块,并清理预埋套。

图2 凿毛剪力齿槽
(二)耐候钢安装
耐候钢安装时的常见问题:相邻梁端高差不同时,无法将耐候钢安装到一个水平面。

处理方法:耐候钢安装时以所在梁1.45m范围平面为标准控制耐候钢顶面标高,以避免出现安装挤塑板时挤塑板下出现空隙。

耐候钢安装按照设计要求需将弯起部分伸入防撞墙,但一部分防撞墙未预留安装槽,需要用风镐将防撞墙凿开,安装完成后再用混凝土修补好。

图3 耐候钢工艺
(三)防水层施工
聚脲防水层施工需注意的问题及解决方法:
1、防水层施工前需通过监理进行梁面平整度验收,并按每孔梁进行填写《梁面验收记录表》。

2、防水层施工时必须保证梁面干燥,含水率<7%,施工前采用1块方形塑料布密封在梁面,当塑料布不出现凝结水珠时即表明梁面基层干燥,若出现梁面干燥度不满足要求时,采用汽油喷灯对梁面进行喷烤,以免聚脲防水层出现空鼓,针孔等质量问题。

3、底涂是防水层施工中影响抗拔力的关键部位,是重点控制工序。

底涂施工要求基层含水率不大于7%,相对湿度小于75%,梁体表面温度大于5℃。

另外要严格把握第一遍底涂施工质量。

施工前必须保证梁面清洁,须采用高压风枪除尘。

在施工过程中须反复刮涂,使底涂材料充分渗入梁面混凝土的毛细孔道、微细裂纹中,增强胶结能力。

(四)高强挤塑板施工
高强挤塑板施工需注意的问题:
1、高强挤塑板在聚脲防水层喷涂完24h后即可进行施工。

2、施工前必须由测量班放好边线,进行挤塑板安装时拿线绳拉好边线,挤塑板安装按照边线进行安装。

不建议采用墨斗弹安装线的方式,由于涂刷聚氨酯胶后,彈线易被遮盖,采用线绳可确保安装位置准确。

3、挤塑板安装时若因为梁端1.45m范围内平整度局部未达到标准,安装挤塑板时,挤塑板下会出现空鼓。

处理方法:在空鼓区域用粘贴挤塑板的聚氨酯胶进行填充,以防止挤塑板下出现空鼓。

(五)滑动层施工
滑动层施工需注意的问题:
1、滑动层施工前按照放好的底座板边线,向外5cm引出滑动层安装边线,并用墨斗弹出安装线。

2、铺设滑动层时位置偏差不得超过5cm,不得侵入底座板边线。

3、涂刷滑动层胶粘剂时,需先弹出胶粘剂涂刷线,建议使用刷子进行涂刷,铁抹子进行刮胶粘剂不易控制宽度及厚度,容易浪费胶粘剂。

4、滑动层铺设最大的问题是滑动层褶皱,起拱。

5、为避免土工膜出现起拱,需要在安装了剪力钉后制作拉伸装置对土工膜进行张拉。

(六)底座板施工
底座板钢筋的加工:底座板钢筋箍筋的加工应按照梁面高程的测量结果进行调整,以避免因梁面高程问题导致的底座板混凝土钢筋保护层过厚或过薄。

1、底座板钢筋绑扎,钢筋绑扎时宜先在桥上定出钢板连接器的位置并标记,并计算出钢筋搭接区,先将钢筋搭接区的加密箍筋绑扎好,再进行其他部位纵向钢筋及钢筋绑扎。

钢筋绑扎时尽量避免对滑动层的踩踏。

2、安装钢板连接器时应注意钢板连接器钢筋上锚固钢筋的垂直性,安装时先将螺母拧紧,以保证锚固钢筋能垂直于钢板连接器,在混凝土浇筑后必须将锚固螺母全部松开。

安装钢板连接器应注意钢板连接器的上保护层厚度,若无法保证上下保护层都满足要求,应首先保证满足上保护层厚度,以免钢板连接器处后浇带混凝土出现裂缝。

3、设置钢板连接器时若遇到钢板连接器处于侧向挡块位置,则根据情况左右移动钢板连接器70cm,以避开侧向挡块区域。

三、高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道砂浆充填层离缝的控制措施
(一)灌浆前轨道板温度梯度控制
1、原因分析
轨道板粗铺完成后,在夏季太阳暴晒的情况下,轨道板沿厚度方向均呈现正温度梯度(即板面温度高于板底温度)。

理论计算表明,轨道板在正温度梯度下呈现四周下沉,中部起拱的形状,轨道板上下表面温差为5℃时,轨道板中部最大上拱约0.6mm。

在灌浆完成后,夜间无太阳直射,环境温度降低,板面散热较快,轨道板可转变为负温度梯度(即板面温度高于板底温度),轨道板呈现四周翘曲,中部下沉的形状,此时,容易产生离缝现象。

2、具体措施
合理选择灌浆作业时间,灌浆前,通过激光测温仪测量轨道板面及板底温度,在轨道板处于负温度梯度时进行灌浆作业。

在太阳直射的夏季,不得在白天进行砂浆充填层的灌注施工,应选择在夜间作业,时间尽可能选择在20:00-8:00,如板面温度仍较板底温度高,可通过浇水降低板面温度。

(二)轨道板纵连
1、原因分析
仿真分析表明,轨道板纵连可较好的约束轨道板翘曲变形,在砂浆灌注后,应尽早完成轨道板的纵连。

另外,轨道纵连前,应在轨道板之间宽缝处施作3个混凝土块,以抵抗纵连轨道板时产生的拉力,避免出现通长离缝。

现场调查发现,用以抵抗拉力的3个混凝土块施工质量均较差,几乎与轨道板无粘结力,处于完全松动状态,在轨道板张拉过程中,拉力完全由轨道板和充填层粘结力抵抗,可能导致离缝。

图2 轨道板间后浇带
2、具体措施
在灌浆完成后,立即对达到条件的轨道板进行纵连。

严格控制后浇混凝土质量,确保其与轨道板粘结良好。

(三)、轨道板与砂浆充填层的粘结力
仿真分析表明,轨道板与砂浆充填层的粘结强度越高,轨道板与砂浆充填层越不易离缝。

在不改变原有沥青砂浆配比的情况下,在施工过程中应注意控制影响粘结强度因素。

首先,應保证轨道板的润湿状态,研究表明,轨道板润湿不足与充分润湿轨道板相比可降低粘结强度20%以上。

其次,严格控制轨道板底的清洁,避免板底浮尘影响充填层与轨道板的粘结力。

四、结束语
总之,要进一步丰富完善无砟轨道设计理论,无砟轨道及轨道减振降噪技术,加强无砟轨道应用技术,水泥乳化沥青砂浆垫层材料耐久性、新型砂浆垫层材料等方面深化研究,进一步加强无砟轨道部件制造和施工质量的过程控制,加强无砟轨道综合养护维修、检测技术及长期性能观测的深化研究,不断丰富完善我国高速铁路无砟轨道技术体系。

参考文献:
[1]炊亚妮.高速铁路无砟轨道施工技术难点分析[J].民营科技,2013,04:238.
[2]白熙伟.高速铁路无砟轨道施工技术研究[J].现代装饰(理论),2011,03:172.。