无碴轨道道床中,底座和凸形挡台是唯一的现浇混凝土结构,因此该结构的施工方案着重从“现浇、线状、薄层、高性能”方面考虑。
1结构型式
结构断面形状:底座采用C40混凝土,双层配筋,底座通过预埋在桥梁或路基里的钢筋与其连成一体。底座上设C40混凝土凸形挡台,半径260mm,凸形挡台与底座连成一体。其结构断面形式如图1所示。
图1 底座与凸形挡台结构断面示意图
曲线超高在底座上设置,缓和曲线和圆曲线范围的底座厚度根据实设超高计算确定。
底座伸缩缝:底座砼原则上每10m设横向伸缩缝,与轨道板缝相对应,凸形挡台处伸缩缝绕边而设。伸缩缝宽2cm,充填沥青板。见图 2。
图 2 伸缩缝示意图
凸形挡台与基准器:凸形挡台位于梁端时为半圆形,其他为均为圆形。凸形挡台周围用树脂材料填充,树脂厚度为40mm。见图4.4.4-3。
2施工测量
A.复测及控制点测量
施工前,对试验段的中线、高程进行复测,在合格的复测成果基础上,进行贯通及平面控制测量。
图 3 凸形挡台形状及基准器位置示意图
沿线路方向每隔1.0km左右测设施工控制导线点,导线点与线路的延
伸方向搭接,并与相邻的定测导线点贯通闭合,形成附合控制导线。
在附合导线网的基础上,每隔100m左右,测设线路中心及水准百米控制桩。百米控制桩的测量精度标准如表 1所示。
表 1 百米控制桩测量精度表
序 | 项目 | 允许偏差 | |
1 | 中线 | 直线段/曲线段 | ±8″/2mm |
2 | 间距 | 直线段/曲线段 | ±10mm/±2mm |
3 | 水平 | ±2mm |
图 4 控制点测设工艺流程示意图
B.基准器测设
基准器是轨道板铺设的重要量测依据,设在凸形挡台顶部。基准器位于线路中心线上,纵向间距与凸形挡台间距基本一致,标准间距为5m。基准器测设精度见表 2。
表 2 基准器测量精度表
序 | 项目 | 允许偏差(mm) |
1 | 相邻基准器间距/偏离中心线/高程 | ±5mm/≤2mm/±2mm |
2 | 相邻基准器实测高差与设计高差较差 | ≤1mm |
图 5 基准器设置示意图
C.主要技术措施
a.根据凸形挡台位置,详细计算基准器的坐标。采用高精度的测量仪器,精确测定基准器的中心位置。
b.在凸形挡台混凝土浇筑前,先在路基面或梁面上测设基准器中心点位,并测设该点位的法线护点,以保证凸形挡台的位置不偏移,也便于安装基准器。
c.利用线路关系,核准基准器点位,并依次编号、登记。量测结果做成标签,贴在线路前进方向的左侧或曲线外侧。标签反映内容如图 6所示。
图 6 基准器测量标签示意图
d.直、曲线地段,分别采用针对性的测量工艺流程,如下图所示:
图 7 直、曲线地段基准器测设工艺流程图
3 底座基础处理
A.路基段
双线路堤及路堑地段横断面如图 8所示。
图 8 双线路堤、路堑地段横断面示意图
板式轨道施工前,需完成与之相关的排水、沟槽等基础工程施工。如上图所示,全标段路基部分左右两侧均设电缆槽,当基床表层填筑完成后,用专用机械开槽,砌筑预制电缆槽及路肩预制件。
完成路基段50m间距的C20钢筋混凝土排水井,施工前疏通井下φ150mm的横向PVC排水管。
除相关的质量检测和外观质量检查验收外,需给无碴轨道的施工提供合格、连续、无阻碍的施工环境,做好路基表面的保护工作。
路基地段底座与基床表层的联接钢筋,在基床表层填筑碾压时埋入,其布置方式如图 9所示。
图 9 底座与基床表层钢筋连接示意图
B.桥梁
在桥面上下行线路中心线上,各量出宽度为2900mm的底座混凝土范围,对其进行凿毛、冲洗和清理。
整理梁面预留的“门”形和“L”形钢筋,不符合设计要求的重新钻孔预埋,“门”式钢筋与路基相同。将底座、凸形挡台钢筋与预埋的“门”形钢筋连成一体。
C.基础验收
底座混凝土铺筑前,须组织联合体内相关专业人员对其基础的施工质量、预埋件的位置尺寸等进行检查和验收,在其施工质量得到监理工程师认可后,方可进行底座混凝土的施工。其主要检查内容如表 3所示。
表 3 基础检查验收主要标准一览表 | |||
序 | 检查验收项目 | 主要要求 | 引用依据 |
一 | 桥梁 | 1.《时速350km铁路预应力混凝土预制梁技术条件》 2.《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》等 | |
1 | 梁体及封端混凝土外观 | 平整密实、整洁、不露筋、无空洞、无石子堆垒,桥面流水畅通。 | |
2 | 梁体表面裂纹 | 桥面保护层、挡碴墙、端隔墙、遮板、力筋封端和转折器处凹穴封堵等,不允许有空洞大于0.2mm的表面裂纹,其他部位梁体表面不允许有裂纹 | |
3 | 桥梁全长 | ±20mm | |
4 | 桥面及挡碴墙内侧宽度 | ±10mm | |
5 | 梁面平整度偏差 | ≤5mm/m | |
6 | 桥面不平整度 | ≤10mm/m | |
7 | 桥面高程 | 0,-30mm(底座范围内) | |
8 | 梁体徐变上拱的观测与预测 | ≤10mm | |
9 | 墩台沉降的观测与预测 | 均匀沉降≤20mm,相邻墩差异沉降≤5mm,连续梁按设计要求 | |
二 | 路堤基床表层外形尺寸 | ||
1 | 中线高程 | ±10mm | |
2 | 路肩高程 | ±10mm | |
3 | 中线至路肩边缘 | 0,20mm | |
4 | 宽度 | 不小于设计值 | |
5 | 横坡 | ±0.5% | |
6 | 平整度 | ≯10mm | |
7 | 厚度 | -20mm | |
三 | 路基基床表层填筑压实质量 | 采用K30、n、Evd三项指标控制 | |
四 | 路基附属及相关工程 | ||
1 | 检查井中心位置,纵向/横向 | ±50mm/-20mm,+50mm | |
2 | 接触网支柱距线路中心位置 | 0,+20mm | |
3 | 声屏障距线路中心位置 | ±50mm | |
4 | 电缆槽距线路中心位置 | 0,+20mm | |
五 | 路基工后沉降的监测与预测(满足要求后方能铺设无碴轨道) | ||
1 | 工后沉降 | ≤30mm | |
2 | 不均匀沉降 | ≤20mm/20m |
4底座与凸形挡台施工
底座上凸形挡台除提供板体铺装中心线与高程外,更重要的功能是板的纵、横向移动,因此底座、凸形挡台必须连续现浇完成。底座、凸形挡台混凝土由箱梁预制厂内的搅拌站集中供应。其施工工艺流程如图 10所示。
A. 钢筋绑扎
底座和凸形挡台钢筋连成一体。原材料在板厂集中下料,自卸汽车从施工便道运至相应工位,汽车吊吊运上桥,人工散运就位。钢筋安装允许偏差如下:
a.钢筋间距:20mm
b.钢筋保护层厚度
设计为25~35mm时,允许偏差为+5mm、-2mm;设计为<25mm时,允许偏差为+3mm、-1mm。
B. 模板安装
图 10 底座与凸形挡台施工工艺流程图
底座模板采用竹胶板加工制成,模板高度与底座混凝土内、外侧高度
相同,并按设计要求埋设过轨管线。底座与凸形挡台混凝土分两次浇筑成型,底座混凝土浇筑完成24h后,开始支立凸形挡台模板。凸形挡台模板由两片半圆形钢模拼合而成,模板通过横梁固定其空间位置。如下图所示:
图 11 底座与凸形挡台模板
底座与凸形挡台模板安装允许偏差如表 4所示。
表 4 底座与凸形挡台模板安装允许偏差一览表
序 | 项目 | 允许偏差(mm) | 备注 |
一 | 底座 | ||
1 | 高度 | ±5 | |
2 | 宽度 | ±5 | 模板内侧面间的偏差 |
3 | 位置 | ±3 | |
4 | 模板平整度 | 2 | 1m直尺检查 |
5 | 预埋件位置 | ±10 | |
二 | 凸形挡台 | ||
1 | 圆形挡台直径 | ±3 | |
2 | 半圆形挡台半径 | ±2 | |
3 | 挡台中心偏离线路中心线 | 3 | |
4 | 挡台中心间距 | ±2 | |
5 | 挡台高度 | +4,0 |
综合本试验段施工交通现状,大部分地段拟采用混凝土泵车直接泵送入模,个别地段采用混凝土输送泵泵送。上、下行线浇筑段平均200m,浇筑段划分与方案如图 12所示。
图 12 底座与凸形挡台混凝土总体浇筑顺序示意图
D.底座中线、外形尺寸及表面平整度
底座混凝土原材料、配合比检验、施工需符合《京沪高速铁路桥涵高性能混凝土技术条件》、现行《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424)等标准的有关规定,其允许偏差如表 4所示。
表 4 底座中线、外形尺寸及表面平整度允许偏差
序 | 项目 | 允许偏差(mm) |
1 | 底座高度 | ±5 |
2 | 底座宽度 | ±10 |
3 | 凸形挡台前后位置 | ±5 |
4 | 中心偏差 | 3 |
5 | 平整度 | 凹陷深度不大于2mm/m,低洼长度不超过50mm |
a.底座及凸形挡台立模浇筑混凝土前,着重检查、修复梁面及路基面上预埋的“L”、“门”形钢筋。以保证凸形挡台、底座、基础部分之间牢固连接。
b.曲线超高在底座上设置,为方便控制底座混凝土顶面标高,侧模采用竹胶板制作,模板顶面与混凝土面等高。
c.轨道板的平面配置决定了凸形挡台间的距离,因此预制箱梁或现浇连续梁时,应按凸形挡台的设计位置预埋凸形挡台的联接钢筋。
d.路基段、每孔或每联梁上,底座伸缩缝每隔一个凸形挡台设置。采用临时固定措施,使伸缩缝平直且垂直于线路。
e.凸形挡台纵向间距直接影响到板缝大小,因此在立模之前,必须在梁面或路基面上精确测定凸形挡台中心点位,并以此点为控制模板的安装位置,使其高程、距离的偏差及与线路中心的偏差均小于±2mm。
f.施工组织时,左右线浇筑工位交替设置。
g.在凸形挡台顶面准确画出十字墨线,纵向表示轨道中心线,横向与轨道方向垂直,并符合轨道板前后位置的间隔要求。