哈牡客专CRTSⅢ型板式无砟轨道缺陷问题分析及处理
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高速铁路无砟轨道板式Ⅲ型板施工技术难点探讨作为我国独立自主研发并具有完全产权的一种无砟轨道结构,CRTSⅢ型板式无砟轨道已在我国的高速铁路建设过程当中大量使用。
这篇文章主要研究的就是高速铁路项目在建设的过程当中,使用无砟轨道板式Ⅲ型板的相关问题,以介绍CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工难点为切入点,详细探讨了该轨道建设的流程以及具体细节。
标签:CRTSⅢ型板式无砟轨道;施工难点;施工方式CRTSⅢ型板式无砟轨道的出现让我国高速铁路的建设工作又迈上了一个新的台阶。
由于其技术标准要求严格,施工水平要求高等特征,在实际的运用过程当中存在很多的技术难点,而正是这些难点阻碍了该轨道在全国范围内的推广。
本文以潍坊到莱西铁路项目中WLTLSG-3标段CRTSⅢ型板式无砟轨道施工项目为例,详细说明了该工程在建设过程中所面临的技术难点以及相应的解决措施,为相关工作人员提供帮助。
1、工程概况潍莱3标工程中,桥梁上部包含箱梁以及无砟轨道部件,启用含有简支箱梁680孔,支架现浇连续梁1联,悬臂现浇连续梁1梁。
桥面上布置的轨道板一共8312块,正线的无砟轨道床总长为45.107双线公里,其中P4925型轨道、P5600型轨道以及P4856型轨道板的块数分别为2604块、5270块、438块。
该铁路线的正线采用CRTSⅢ型板式无砟轨道,整条轨道及道床由钢轨、轨道板、自密实砼以及弹性部件等组成,其中自密实砼与轨道板通过“门”型钢筋进行连接,其位置被放置于轨道板之下,使自密实砼与轨道板可以成为一个整体。
自密实砼的強度等级达到了C40级别,其设计的厚度达到90毫米,并安装了CRB550级别的冷轧钢筋网。
施工的过程中每一块轨道板对应设置两个观察孔及一个灌注孔,观察孔在底座板凹槽上方,灌注自密实时与底座板凹槽吻合,起到固定轨道板作用。
2、关键施工技术2.1施工准备2.1.1技术准备(1)技术培训在施工开始之前需要对所有产于建设工作的人员进行技术培训,培训的主要内容为无砟轨道底座板、铺设、粗装、精调以及自密实砼灌注技术等[1]。
高速铁路CRTSⅢ型轨道板施工质量缺陷预防摘要:高速铁路的无砟轨道具有较高的稳定性、较好的刚度和较好的结构耐久性,因而得到了越来越多的应用。
CRTSⅢ型板式无砟轨道是一种新的轨道技术,它是一种由轨道和扣件、预制轨道板和自密实混凝土填充而成的新技术。
隔离层、限位凹槽、钢筋混凝土基座等。
CRTSⅢ型板式无砟轨道作为一种新的施工技术,在施工中还存在着很多问题,尤其是在施工中出现了一些质量问题,因此,要广大的施工人员敢于研究和探索,善于创新思维,优化工艺,提高高铁轨道板的施工质量。
关键词:高速铁路;CRTSⅢ型轨道板;施工质量CRTSⅢ型板式无砟轨道板的施工要求是高精度的。
在工程实践中,由于自密实混凝土的浇注速度、超高曲线、压实装置的安装等问题,常常导致工程质量问题。
通过对其各个生产过程进行检测与卡控,科学地选用技术装备、施工工艺,使施工精度得到提高,施工质量得到有效的控制;为国内高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道的建设提供了有益的借鉴。
现已在灌区铁路上铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道,采用“桥架单元、竖向平台”的浇灌线路,其运行情况良好。
盘盈客专所使用的无轨轨系统是"桥式、地下室式"型,而"桥式、地下室式"的无砟轨道体系,是我国借鉴了灌溉工程的经验,并结合无砟轨道技术的创新,对其进行了优化和完善,最终形成了一种全新的轨道体系,并在不断的评价和实践中,逐步发展为国内无压载轨道。
1CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺流程CRTSⅢ型板式无砟轨道主要施工工序:(见图1)。
图1CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺流程2CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量控制CRTSⅢ型无砟轨道施工质量控制要做到全程质量控制与质量控制相结合,对PDCA周期质量进行动态控制,并持续改进质量周期,做好质量前、中、后控制,形成一个闭环管理系统。
CRTSⅢ型无砟铁路工程质量控制的主要内容有:施工准备是否充分、施工工艺控制、生产要素的可用性等;最后,对钢轨钢板的质量进行了分析。
高速铁路CRTSⅢ型板式无砟道床自密实混凝土质量问题的原因分析及整改措施发布时间:2021-07-26T14:48:35.383Z 来源:《工程建设标准化》2021年4月7期作者:苗安忠[导读] 本文针对高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工过程中出现的泡沫层质量通病进行了原因分析,并制定了具体的整改措施,便于相关人员借鉴参考。
苗安忠山东济铁工程建设监理有限责任公司摘要本文针对高速铁路无砟轨道自密实混凝土施工过程中出现的泡沫层质量通病进行了原因分析,并制定了具体的整改措施,便于相关人员借鉴参考。
关键词高速铁路;无砟道床;自密实混凝土;质量问题;整改措施一、前言在城市建设的过程中,高速铁路是主要的基础设施,在给居民生活提供保障的同时也给经济发展注入更多的支持,因此保证施工质量是监理人职业底线。
结合在山东潍莱高铁监理4标工作经历,对现场无砟轨道自密实混凝土施工存在的泡沫层质量问题进行梳理分析,总结出控制措施和方法。
二、病害简述2020年3月22日,监理工程师巡视山东潍莱高铁四标三分部DK73+781.07-DK74+101.2、DK75+249.83-DK75+677.11段路基发现该段路基自密实混凝土存在离缝及泡沫层等质量问题(如下图),立即组织施工单位项目部对发现的质量问题进行分析原因并制定了切实可行的整改措施,责任落实到人。
现报告如下:三、原因分析及整改措施(一)自密实混凝土方面1、原因分析:(1)部分自密实混凝土入模坍落扩展度偏大。
(2)存在罐车清洗后未将水及时排出的现象。
(3)四角排气孔出料时浆体较多,刚出料时未见均匀混凝土。
2、整改措施:(1)加强对原材料的测定,保证施工配合比准确。
同时对新进场的水泥、减水剂进行适应性试验;入模前加强自密实混凝土拌合物温度、扩展度、T500含气量、泌水率等拌合物性能试验。
(2)装混凝土前,罐车司机认真检查有无清洗污水。
(3)四角排气孔出料时,清晰见均匀混凝土后,方可堵住排气孔停止灌注。
城市交通一、CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构吸收了Ⅰ型和Ⅱ型板式轨道和双块轨道的结构特点,并且在此基础上进行了结构优化和进一步创新。
CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构由轨道底座、弹性垫层、隔离层、自密实混凝土层、轨道板、扣件以及钢轨组成,其路基、桥梁以及隧道等地段的结构形式是一致的[1]。
其中轨道板需要在制造工厂里进行预制,自密实混凝土层则需要在施工现场浇筑,并且与轨道板形成一个复合结构,与轨道底座预留的凹槽形成榫卯限位。
同时,路基和隧道地段需要每2-4块轨道板就设置一段底座,而桥梁地段则需要每块轨道板都设置一段底座,复合结构和底座之间要有隔离层作为保护。
二、CRTS Ⅲ型板式无砟轨道常见施工质量问题1.轨道板铺设精度问题。
CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的铺设精度问题是十分常见的,主要是精度误差超过了验收标准但是在有效调整范围内,高程调整小于10mm,方向调整不会超过扣件左右调整的一半。
如果铺设精度误差的调整范围超过了有效的调整范围,则需要对调整区域内的轨道板进行拆除返工。
造成铺设精度问题的原因有很多,常见的就是铺设施工的控制管理不严格、固定措施没有落实到位,或者在浇筑自密实混凝土的过程中导致轨道板偏移等。
还有一种可能就是轨道板的预制没有控制好精度,影响了轨道板的几何状态[2]。
2.底座问题。
CRTS Ⅲ型板式无砟轨道的底座问题主要是表面出现裂纹或者有限位凹槽四角出现裂纹。
底座裂纹问题的产生主要原因是受到混凝土收缩徐变的影响,使得有限位凹槽的四角产生了向内的集中应力,从而导致裂纹。
另外,进行底座混凝土浇筑的时候,为了减少混凝土对凹槽的影响,并减少混凝土外溢,施工人员会利用混凝土的流动性进行铺设,从而导致凹槽周边的粗骨料较少,收缩变形加大。
而底座裂纹的形成则与混凝土配比不合理、底座和混凝土浇筑的时间间隔少等有关。
3.伸缩缝问题。
伸缩缝施工质量问题就是密封胶开裂或者与底座端部离缝等,问题产生原因有两点,第一,密封胶的质量不合格,使得其拉伸强度、伸长率以及耐老化性等不符合使用要求。
CRTSⅢ型板式⽆砟轨道常见施⼯质量问题及控制关键技术CRTSⅢ型板式⽆砟轨道是我国拥有⾃主知识产权的⼀种新型⽆砟轨道结构。
经过10余年研发及应⽤,在理论分析、结构设计、试验研究、⼯程材料、建造技术、养护维修、结构耐久性以及技术经济性等⽅⾯的研究⼯作基本完成[1-2],形成了先张法预应⼒轨道板、后张法预应⼒轨道板和普通钢筋混凝⼟轨道板3种基本板型。
这些板型结合“纵向单元、垂向复合”设计思路,可适应多种⽓候环境条件,且具有较好的耐久性和可维修性。
与有砟轨道相⽐,⽆砟轨道具有少维修的优点,但当出现质量问题时,也具有难维修的缺点。
前期⼯程实践表明,线路运营中的主要问题是建设阶段遗留下的问题。
尽管CRTSⅢ型板式⽆砟轨道结构在研发时考虑了可更换维修条件,但是⼀旦投⼊运营,更换难度与成本依然较⼤。
为减少施⼯过程返⼯及运营阶段维修管理作业量,本⽂总结CRTSⅢ型板式⽆砟轨道施⼯技术[3-8],分析施⼯过程中容易出现的质量问题[9-11]及其产⽣原因,并提出相应的解决措施,为后续相关⼯程质量控制提供参考。
1 CRTSⅢ型板式⽆砟轨道结构CRTSⅢ型板式⽆砟轨道(如图1所⽰)是在吸收CRTSⅠ,CRTSⅡ型板式和双块⽆砟轨道结构技术特点基础上,通过结构优化再创新研制⽽成的。
路基、桥梁、隧道地段结构形式统⼀,均采⽤单元结构,由钢轨、扣件、轨道板、⾃密实混凝⼟层、钢筋混凝⼟底座、隔离层及限位结构等部分组成。
轨道板在⼯⼚预制;⾃密实混凝⼟层现场浇筑,与轨道板形成复合结构并与底座预留凹槽形成榫卯限位;路基和隧道地段2~4块轨道板设置⼀段底座,桥梁地段每块轨道板设置⼀段底座;复合结构与底座之间设置隔离层。
图1 CRTSⅢ型板式⽆砟轨道结构⽰意2 施⼯质量问题及控制技术2.1 轨道板铺设精度2.1.1 主要问题轨道板承受列车荷载并提供扣件接⼝,其铺设精度直接影响轨道⼏何状态。
常见问题有:①铺设精度偏差超出验收标准,但仍在建设期扣件有效调整范围内,⽅向调整⼀般不⼤于扣件左右调整量的⼀半,⾼程调整不超过10 mm。
1.1.1 轨道工程1.1.1.1 概况本标段轨道工程为制造、运输、铺设CRTSⅢ型板式无砟道床.总计铺设正线CRTSⅢ型板式无碴轨道66.508铺轨公里(其中路基段13。
706铺轨公里、桥梁段25。
479铺轨公里、隧道段27.323铺轨公里)。
1.1.1.2 工程特点及重难点分析⑴特点①轨道基础设施具有“四高"的特征,即具有高平顺性,高稳定性,高精度和高标准.②由于施工工期紧张,需妥善处理好无碴道床与线下工程施工进度及工序间的合理衔接,形成秩序井然,快速、高效的施工作业线。
工程采用大量新技术、新工艺、新装备、新材料、新检测方法。
③此无碴道床采用无砟道床一次成型,测量要求精度高,工作量大且工作面狭长,材料运输困难,施工难度大。
④此无碴道床混凝土底座、自密实混凝土、混凝土道床板全部为混凝土结构,对混凝土原材料、配合比设计、施工工艺、质量控制提出了更高要求.⑵关键重点、难点分析无碴轨道铺设条件评估。
线下工程沉降变形是否符合设计要求,沉降变形是否趋于稳定,是决定无砟道床成败的关键,因此,无碴道床施工前线下工程沉降变形评估是工程的重点。
无碴道床施工测量、调整定位控制系统。
由于无碴轨道对轨道几何尺寸的高精度、高平顺性要求,使得在无碴道床施工中如何对轨道进行精确测量定位成为保证轨道施工精度的关键.结合无碴道床设计结构形式及现场实际情况,采用适合无碴道床施工特点的成套设备。
物流组织是否合理对无砟道床施工进度起着关键作用。
道岔无砟道床施工质量控制也是本工程的重点和难点。
1.1.1.3 主要施工对策采用大型成套设备和先进成熟的施工技术、质量控制和管理方法.认真学习已颁布的各种无砟轨道铁路相关标准,采用大型成套设备和成熟的施工技术、施工工艺、质量控制和管理方法进行施工.施工前应组织好技术培训,做好人才储备。
控制好无碴轨道试验段的开工时间,做好线路复测和无碴道床施工条件评估工作。
线下工程沉降变形评估符合要求。
随着我国交通行业的发展,CRTSⅢ型板式无砟轨道应用愈发广泛,其较之以往的无砟轨道板式具有更加优越的性能,但是根据实际使用情况的调查,可以了解到在使用过程中存在轨道板损伤的情况,与自密实混凝土之间存在离缝问题,影响了轨道列车的安全运行。
基于此,本文将探究在CRTSⅢ型板式无砟轨道离缝修复技术优化方案。
CRTSⅢ型板式无砟轨道属于我国自主研发并且成功使用的新型系统,取得了良好的效果,对我国的铁路发展更是具有重要的意义。
但是,在使用过程中,由于长期受到外部环境的侵害,还要承载车辆负荷,不可避免地将会有各种病害产生,其中最为重要的就是离缝病害,若是不能将其及时修复,可能会出现层间位移的情况,需要相关工作人员慎重对待。
一、CRTSⅢ型板式无砟轨道此种轨道是我国自主设计研发的新型无砟轨道结构,在以往使用的CRTSⅠ、CRTSⅡ的基础上进行创新,集成了各种无砟轨道的优点,与我国铁路沿线地质遗迹气候条件相结合,将轨道板限位方式优化,使用自密实混凝土,有效改善了充填层的特性。
新型无砟轨道能够大规模标准化生产,其主要是由混凝土支撑层、SCC缓冲层、土工布隔离层遗迹预应力轨道板等组成。
二、CRTSⅢ型板式无砟轨道离缝危害及影响因素1.危害在CRTSⅢ型板式无砟轨道中出现离缝及泛浆危害,可以将其分为三种程度:其一,SCC层与底座板件存在积水,有青苔杂草产生;其二,SCC层出现泛浆情况;其三,底座板件与SCC层严重脱空。
2.影响因素(1)温度应力底座板混凝土与SCC层材质并不相同,其膨胀系数也就有所不同,在长时间 的温度应力的影响下,就会出现层间脱离,存在离缝的情况。
(2)材料养护CRTSⅢ型板式无砟轨道主要使用的是SCC作为轨道充填层,其具有流动性较高的特点,在施工灌注的过程温楷和CRTSⅢ型板式无砟轨道离缝修复技术优化探析CRTSⅢ xing ban shi wu za gui dao li fengxiu fu ji shu you hua tan xi108YAN JIUJIAN SHE。
哈牡客专CRTSⅢ型板式无砟轨道缺陷问题分析及处理摘要:本文结合新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线无砟轨道工程施工过程中及施工完成后实体工程检测结果,主要分析了轨道工程施工完成后的底座板,自密实缺陷等常见问题,总结质量控制和缺陷处理修复方法,以此实现强化质量的目的,可供同类工程施工中参考借鉴。
关键词:无砟轨道;缺陷分析;整治处理1 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构CRTSⅢ型板式无砟轨道是一种单元分块式结构,由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层及弹性垫板、混凝土底座等部分组成。
轨道板及底座板之间采用后浇筑自密实混凝土充填,轨道板通过板下两排门型筋与自密实混凝土层内的钢筋有效连接,自密实混凝土层通过预留的限位凹槽与底座板有效连接。
自密实混凝土与底座间设8mm厚土工布隔离层,在限位凹槽四周设弹性垫板,实现轨道结构的受力、变形、稳定性及维修需要。
轨道结构如图1示:图1 CRTSⅢ型板式轨道结构示意图高度(mm)结构钢轨扣件承轨台轨道板自密实混凝土底座板(含4mm厚隔离层)合计类型路基176343820090300838桥梁176343820090300738隧道176343820090300738表2 各部位几何尺寸指标及允许范围序号检査项目检査标准或要求1底座外形尺寸顶面高程±5mm2宽度±10 mm 3中线位置 3 mm4平整度10 mm /3m5伸缩缝位置10 mm 6伸缩缝宽度±5mm 7底座外侧排水坡1%8限位凹槽外形尺寸中线位置 3 mm9深度±5 mm1 0平整度2 mm/0.5m11长度和宽度±5 mm12相邻凹槽中心间距±10 mm13轨道板铺设中心位置 2 mm14支撑点处承轨面高程±2 mm 1相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对1 mm5高差1 6相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对平面位置1 mm1 7轨道板纵向位置曲线地段 5 mm直线地段10 mm1 8自密实混凝土厚度(±10)mm2无砟轨道存在缺陷问题分析及处理缺陷方案2.1底座板混凝土人为凿槽后露筋缺陷:2.1.1底座板混凝土露筋缺陷造成原因及说明:轨道板范围以外底座板横向排水坡位置,其中主要造成缺陷原因为:1>施工过程防护不当造成底座板混凝土严重缺棱掉角外露钢筋,2>因底座板顶面标高超限,打磨或铣刨底座表面混凝土以降低标高,造成钢筋保护层不足或局部外漏,。
露筋部位存在表面凹凸不平、混凝土松散剥落,个别部位存在钢筋剥落等现象。
2.1.2 底座板混凝土人为凿槽处理方案:排水坡位置底座项层钢筋为结构分布钢筋.为保证该处混凝土完整,对于露筋且钢筋已松动的情况,凿除底座板混凝土5cm,剔除表面松散物,充分清洁界面,涂刷界面剂,采用底座板修补材料补齐并在表面涂刷防碳化涂层即水泥基渗透结晶材料处理.对于钢筋出露但是稳定的情况,采用环氧涂层涂刷防腐处理,表面涂刷防碳化涂层封闭:对于保护层不足的情况,采用防碳化涂层即水泥基渗透结晶材料涂刷封闭.具体操作为剔除松动混凝土层, 打磨表面,充分清洁界面,对排水坡至底座板侧面全部涂刷.人工涂刷,材料用量1.5kg/m,涂刷厚度2m,涂刷后及时养护并做表处。
2.2梁端底座板后补混凝土与原结构不成整体2.2.1梁端底座板后补混凝土与原结构不成整体分析:根据无砟轨道施工完成后现场排查,桥梁段存在梁端底座板后补混凝土与原结构不成整体,其中典型桥梁为32m 梁,轨道板布设形式为P4925+4XP5600+P4925.底座板为独立单元,其间设 20mm伸缩缝,填塞聚乙烯泡沫板,表面采用硅酮密封材料嵌缝.在底座施工前未对实际梁K复核井根据实际长度重新分布底座长度及调整轨道板缝,而是自侧梁端顺序施工底座板, 加之梁缝存在较大偏差,导致最后一块轨道板铺设后,在梁端底座部位悬出5080m. 为灌注自密实混凝土堵漏封边, 在已施工底座前端梁缝处补充浇筑混凝土接长底座板,因该处后补的混凝土位于橡胶止水带上,凝固后自然剥离掉。
2.2.2梁端底座板后补混凝土与原结构不成整体处理:为调整梁缝偏差,在底座板施工中应适当调整底座单元断缝位置及宽度以保证承轨台问距满足要求.施工中仅采用了在梁体-端控制、另端悬空的措施,未按照两端对称分布的方式调整,实际上是有利于承轨台位置准确定位的.对现场已存在的底座板后补混凝土,为防止运营阶段受震动荷载作用剥落掉块,在交付运营前清除后补的接长部分,对底座板端部和自密实混凝土端部打磨钝化并涂刷水泥基结晶材料防碳化涂层2.3桥梁梁端挡水台施工2.3.1梁端挡水台施工问题分析:因无砟轨道使用与桥梁主体施工不是同一单位施工,在无砟轨道施工前桥梁工作界面交接时,施工桥梁线下等单位已按照桥梁施工图完成了梁端挡水台施工.后经主管单位协调,该部位已施工的挡水台采用凿毛、植筋等加强连接的措施.,因混凝土强度及龄期差,挡水台与底座板间易产生裂纹。
2.3.2梁端挡水台施工问题处理:对于梁端挡水台与底座板混凝士间存在裂纹,按照自密实混凝土离缝处理方式注胶封闭处理,即在缝隙延伸方向标记注浆孔,封闭缝隙,打注浆孔, 安装注浆管并密封注浆管座,等强注浆打磨, 表面采取涂刷水泥基结晶材料防碳化处理。
2.4无砟轨道自密实厚度超限2.4.1自密实厚度超限说明:根据新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线无砟轨道工程设计文件要求要求自密实混凝土厚度90mm。
工管线路函[2012]159号关于印发《CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量验收指导意见》(试行)的通知6.CRTSⅢ型板式无砟道床6.7自密实混凝土层表6.7.19自密实混凝土尺寸允许偏差“厚度”项目的允许偏差项目是±10mm,即自密实混凝土厚度的允许范围为80~100mm。
2017年9月26日无砟轨道首件验收时,工管中心专家认为标准引用不当,要求重新明确设计标准。
2017年9月30日,中国铁设下发设计联系单,更新了设计引用标准。
以工管线路函[2016]38号《中国铁路总公司工程管理中心关于京沈客专辽宁段使用<郑徐铁路客运专线CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量验收指导意见>的复函》6.CRTSⅢ型板式无砟道床6.6自密实混凝土层表6.6.19自密实混凝土尺寸允许偏差“厚度”项目的允许偏差项目是0,+20mm,即自密实混凝土厚度的范围为90~110mm。
综合以上条件,自密实混凝土厚度范围应为80~110mm。
由于底座板施工前,基底高程控制标准与轨道工程标准存在不一致,如路基基床顶面高程允许偏差±10mm(TB10751-2010路基验标表7.6.8);架桥机架设的简支箱梁顶面高程不得高于设计高程,但也不得低于设计高程20mm(TB10752-2010桥梁验标8.4.5),支架现浇箱梁外形尺寸允许偏差为+10mm、-5mm梁体上拱L/3000(TB10752-2010桥梁验标表8.2.10),以32m梁为例,上拱值为32700/3000=10.9mm;隧道仰拱、填充等的高程允许偏差为±15mm(TB10753-2010隧道验标8.4.28)。
无砟轨道底座厚度分别为200mm(桥隧)和300mm(路基),其混凝土顶面允许偏差为±5mm。
无砟轨道施工的精度在于轨道控制,即使下部结构如何变化,轨距、轨距变化率、轨向和轨面标高是控制的关键,也就是说最终轨道的精度取决于轨面的几何参数。
轨道板是工厂化生产的标准件,因此在满足道床总体结构高度的前提下,其下各部位相对偏差是可以相互补充和调整的。
底座板基底结构物顶面高程和钢轨顶面偏差均是行业标准规定值,而底座板和自密实混凝土厚度允许偏差均是工管中心文件规定,较验收标准约束显然较弱。
按照最不利组合进行误差积累,计算出允许的自密实混凝土的最大偏差范围为:路基地段:80mm-10mm-5mm=65mm,110+10mm+5mm=125mm;桥梁地段:80mm-10.9mm-5mm=64.1mm,110mm+20+5=135mm;隧道地段:80mm-15mm-5mm=60mm,110mm+15mm+5mm=130mm。
因此:自密实混凝土厚度计算允许偏差为:60mm~135mm。
根据新建哈牡客专无砟轨道完成后统计全线自密实均符合要求,有个别曲线段自密实厚度在60mm~140mm范围外,进行处理。
2.4.2自密实厚度超限处理:根据无砟轨道自密实混凝土技术条件,自密实混凝土属于轨道板与底座板之间的缓冲垫层,混凝土标号C40,是轨道板高标号C60到底座板低标号C35的过渡。
其上与轨道板通过门型筋连为一体,下部与底座板采用4mm厚的土工布隔离,目的是轨道板在纵向牵引力或制动力及温度应力作用下在一定范围内自由伸缩。
为限制其位置发生变化,每块轨道板下方设2个凸台,对应底座位置设限位凹槽,通过凸台凹槽咬合进行限位。
施工中底座板采用“高模低筑”的方式浇筑,由于基底顶面标高误差及底座板混凝土施工误差尤其在曲线上外侧超高是通过底座板厚度调整实现的。
较小半径曲线外侧超高在混凝土浇筑时不易成型,易自行向低侧坍滑,造成自密实混凝土厚度超差即内侧厚度较小外侧厚度较大。
在轨道结构中,自底座板至轨道顶部总体轨道高度满足要求就能够保证线路的平顺安全。
因此,厚度在60mm~140mm自密实混凝土原状保留不做处理。
曲线上外侧厚度大于140mm,虽然轨道形位满足要求,实际上隔离层的位置和角度发生了变化,列车重力沿轨面切线方向的分力与列车横向力不平衡易导致侧向滑移的趋势,会增加限位凹槽和凸台额外受力,因此在轨道板灌注孔及观察孔位置钻孔至底座板底部共500mm,孔径150mm,采用C50钢筋混凝土作为销钉,以保证轨道板及自密实混凝土的横向稳定性。
销钉采用4根Φ20RPB钢筋作为骨架,外径130mm,销钉与孔壁间设2层4mm厚单面覆膜土工布,采用支座灌浆料现场拌和灌注,凝固后表面处理,如图2所示:图2 自密实混凝土厚度超限处理示意图2.5底座板个别限位凹槽深度不足2.5.1底座板限位凹槽深度不足分析:施工阶段,现场施工因底座板顶面标高控制不严,底座板顶面标高超限,采用人工打磨或铣刨造成底座板限位凹槽深度不足,无法满足弹性垫板位置准确安装,同时也不满足自密实混凝土凸台深度设计要求。
2.5.2底座板限位凹槽深度不足处理:无砟轨道施工阶段,现场需在隔离层施工前对凹槽下部进行了相应打磨处理,保证弹性垫板位置安装准确,满足自密实混凝土凸台深度设计需求,且进行销号。
如遗留未对底座板凹槽深度进行处理且已施工完自密实混凝土,需采用上述(4.2自密实厚度超过140mm的增加销钉的方式进行处理)。
3编制原则及施工结论新建哈牡铁路客专工程四标无砟轨道缺陷问题处理编制原则为: (1)遵循“科学严谨”的原则.确保方案合理可行,施工工序、施工工艺在整治缺陷的时不产生新的缺陷: (2)遵循“安全第一”的原则.严格按照维修工艺流程,选择合适的材料维修,确保施工阶段和运营维护阶段结构安全: (③)遵循“运营条件指导维修”的原则.认真核对技术资料、设计意图, 严格按照相关要求进行缺陷判定和维修,确保满足运营及维护要求。