CRTSⅠ型板式无砟轨道砂浆充填层施工工艺研究
2020-03-26
来源:小奈知识网
・144・ 第39卷第4期 2 0 1 3年2月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.39 No.4 Feb. 2013 文章编号:1009・6825(2013)04—0144—03 CRTS I型板式无砟轨道砂浆充填层施工工艺研究 赵海瑞 (中铁十二局集团第四工程有限公司,陕西西安720021) 摘要:通过宁安铁路CRTS I型板式无砟轨道首件工程CA砂浆充填层的施工,从CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆搅拌工艺、灌 注工艺进行了论述,提出了CA砂浆施工准备工作、CA砂浆灌注及防污染处理等工序的施工方法,解决了CRTS I型板式无砟轨道 CA砂浆充填层施工中常见的难点问题。 关键词:CRTS I型板式无砟轨道,砂浆充填层,施工工艺 中图分类号:U213.244 文献标识码:A 后至安庆,全长约258.163 km。 0 引言 宁安铁路是长江三角洲城际客运铁路网的延伸,地处华东苏 由中铁十二局集团负责施工的宁安铁路I标段位于安徽省 皖南地区,居长江以南,走向基本平行于长江,东起江苏省南京, 铜陵市、池州市境内,起点铜陵东站,终点池州站。宁安铁路 水泥乳化沥 经安徽省马鞍山、芜湖、铜陵、池州等长江南岸沿江地带,跨长江 CRTS I型板式无砟轨道的主要结构由底座板及凸台、施工期间在上述原则的前提下,充分贯彻动态设计理念,细 挤、钢筋、胶结作用使得沥青混合料的性能大大提高,尤其是在提 心核查,采用切实可行的措施对病害进行彻底处治。 高抗车辙能力方面表现出极大的优势。 3.3加铺结构 通过对晋阳高速公路路况调查,结合国内外加铺经验,以弯 沉为主要指标,以路况指数为参考指标进行路段类型划分,然后 确定各路段类型加铺方案。1)段落划分原则。设计阶段结合《沥 青路面养护技术规范》分段思路和同济大学《沥青路面结构能力 加铺段落 表3 K0+000~K25+000沥青路面方案 结构类型编号 段落类型 路面结构组合 4 cnl AC一13改性沥青混凝土, 6 cm AC-20改性沥青混凝土. 8 CITI改性ATB-25: 修补原路面 结构I A,B 评价方法》研究成果对各评定路段进行类型划分,形成3种路段 类型。路段类型、路面结构类型以及路段状况对照见表2。2)加 铺结构。针对3种路面结构类型I,Ⅱ,Ⅲ,综合考虑原路面强 度,遵循长寿命、耐久性的原则确定了全幅高速公路段沥青路面 结构方案,见表3。 表2路段类型、路面结构类型对照表 路段类型编号 A,K0+000一 K25+0【x】 结构Ⅱ C 4 cIn AC-13改性沥青混凝土: 6 cm AC-20改性沥青混凝土; 12 cm改性ATB-25. 修补原路面 4 CH1 AC一13改性沥青混凝土, 6 cm AC-20改性沥青混凝土; 15 cm改性ATB-25; 修补原路面 结构Ⅲ D 路段状况描述 承载力临界状态、路面状况指数PCI优、 良或承载力足够PCI为次、差 ,路面结构类型编号 I Ⅱ 2)SBS改性。沥青混凝土面层采用SBS改性技术已经很成 熟,本文不再赘述,这里要说的是针对不同路段SBS掺量不同,适 B 当提高长大纵坡路段的掺量,本项目长大纵坡路段的SBS掺量为 6%,其他普通路段掺量为5%。 C 承载力不足、路面状况指数PCI优、 良或承载力临界状态、PCI为中、次、差 D 承载力不足、路面状况指数PCI为次、差 Ⅲ 4结语 高速公路大修工程不同于新建工程,从晋阳高速公路路面大 3.4改性沥青混合料 1)PR改性。晋阳高速公路地处晋东南,夏天气温偏高,极端 修工程的成功可以看出:高速公路大修工程能高标准、高质量、短 最高气温可达到37.8℃,为提高路面抗车辙能力,ATB-25沥青稳 _[期顺利完工,一定要认真贯彻科学发展观,因地制宜,依据实时 定碎石基层采用了PR改性,PR掺量为沥青混合料质量的 路况,坚持动态设计、动态管理的理念,坚持充分利用现有材料、 0.23%,动稳定度达到T 3 500次/mm以上。PR PLAST.S主要成 环保、节能、循环利用的原则,制定切实可行的实施方案。 分为高密度PE及低密度PE,属于改性的PE。PR PLAST.S直接 参考文献: 投入搅拌机中的热骨料上,颗粒材料的剪切力将PR PLAST.S均 [1] 张国胜.就地冷再生在高速公路大修中的应用[J].山西建 匀分散在沥青混合料中,这种聚合物靠其在沥青混合料中的嵌 筑,2011,37(3):140—141. Discussion on pavement overhaul repair experience of highway WANG Cheng-jun (Jincheng Expressway Limited Company,Jincheng 048000,China) Abstract:Taking the pavement overhaul repair engineering of Jinyang highway as the example,combining with the characteristics of this project pavement situation,summarized the treatment principle of highway pavement,proposed pavement overhaul scheme,and made detailed elabora— tion,provided reference for similar engineering overhaul reconstruction. Key words:highway,pavement repair,disease treatment 收稿日期:2012—11—15 作者简介:赵海瑞(1979一j,男,工程师 爹 ;孝荦; 赵海瑞:CRTS I型板式无砟轨道砂浆充填层施工工艺研究 ・145・ 青砂浆充填层、轨道板、扣件及钢轨组成。水泥乳化沥青砂浆充填 和6块板所需砂浆进行灌板试验,并揭板检查,以确认搅拌工艺 层是一项技术难度大、质量标准高的新型施工工艺,如何又好又快 及材料的稳定性。全部合格时方可正式进行砂浆灌注施工。 的施工无砟轨道,是我们重点研究的课题。经过宁安铁路CRTS I 2.1.5砂浆材料的进场检验 型板式无砟轨道首件工程的施工,总结出一套水泥乳化沥青砂浆 对每批进场的砂浆材料均按规定进行抽检,对有疑问的材料 施工各个环节的施工技术工艺。 不能使用并取样送检确定是否合格。 1 CA砂浆充填层施工特点 聚合物乳液、消泡剂、膨胀剂、引气剂、铝粉、减水剂、水等多种组分 2.2 CA砂浆施工工艺 1)铺设灌注袋。a.板腔清理:采用手持式鼓风机清理底座板 CA砂浆灌注前准备工作 水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)是由乳化沥青、水泥、砂、 2.2.1以一定的比例混合搅拌而成的流动状乳液,其固化后形成的填充 混凝土表面,保证底座板混凝土表面无杂物、积水。b.灌注袋选 层即为CA砂浆填充层,它具有一定的强度和弹性,还具有良好的 择:根据铺板类型、板腔厚度(精调后测量记录),选择对应尺寸灌 稳定性和耐久性。CA砂浆作为轨道板和底座之间的调整层,可为 轨道结构提供适当的刚度和弹韧性。CA砂浆的性能直接影响到 轨道结构的平顺性、列车运行的舒适性与安全性、轨道结构耐久性 和运营维护成本,是板式无砟轨道的关键工程材料之一。 2 CA砂浆充填层施工工艺 CA砂浆灌注要在5℃~35℃环境条件下组织开展,其施工应 紧随轨道板精调之后进行,并坚持“随调随灌”的原则。 2.1施工前期准备工作 2.1.1 CA砂浆配合比的确定 CA砂浆的初始配比、基本配比及施工配比要根据乳化沥青、 砂浆搅拌设备进行选择确定;并且全部CA砂浆配比要满足各种 环境温度(5 oc<t<35℃)条件下的施工需要。CA砂浆Ⅲ级试 验师需在咨询单位CA砂浆Ⅱ级试验师的指导下,集中相关技术 及试验人员进行理论配合比的验证、原材料试验、初始配合比的 确定(在理论配合比的基础上,综合考虑原材料、作业环境等因 素,通过试验确定初始配合比)以及砂浆性能的日常检验等室内 试验。按照室内试验的检测结果,线外试验段采用初始配合比进 行灌揭板试验,对比灌揭板效果(饱满度、密实度、匀质性等),确 定聚合物乳液掺量,得出CA砂浆基本配合比,提出砂浆配比调整 范围(即材料误差范围)。有关CA砂浆配比选定流程见图1。 CA砂浆理论配合比 试验室建设完成 CA砂浆初始配合比的选定 — CA砂浆原材料送样 砂浆工艺性试验 原材料供应站建成 二二]二 工艺参数的确定 二二]二 基本配合比的确定 CA砂浆初始配合比的送样 确定施工配合比 —— 根据现场因素 图1 CA砂浆配合比选定流程图 2.1.2 CA砂浆原材料的确定 砂浆配比确定后,严格掌控所用原材料品质的稳定性,如乳 化沥青、干料、减水剂、消泡剂等。原料采购前考察供应商稳定生 产、供应原材料的能力,并与其签订专门约束性协议,明确稳定原 材料品质的责任及义务。 2.1.3 CA砂浆原材料供应站的建立 施工时,砂浆原材料要确保供应。原则上,至少设置满足3 d~ 5 d生产需要的仓储能力,每10 km左右建立一处仓储基地,其功 能设置按铁道部工管技(2009)12号《关于印发(板式无砟轨道水 泥乳化沥青砂浆施工材料储存管理办法)的通知》要求执行。 2.1.4砂浆搅拌的稳定性确认 每类型(主要设备完全一致的)砂浆车及每组砂浆施工配比 在正式灌注施工前均应进行砂浆搅拌的稳定性试验,要求连续拌 注袋,检查灌注袋质量是否符合《客运专线铁路CRTS I型板式无 砟轨道水泥乳化沥青砂浆和凸台树脂用灌注袋暂行技术条件》科 技基[2008]74号文规定。C.灌注袋铺设:将灌注袋按z形平折, 塞入板腔后四角拉伸并用尺量外露长度保持一致,保证缝纫边朝 上,最后用木楔四角固定,直线灌注袋每边采用四个木楔固定,曲 线灌注袋固定木楔采用高六低四。 2)轨道板几何位置的确认。CA砂浆灌注前对轨道板空间位 置采用隔板抽检方式进行复测,对精调完的段落进行平顺性检 测,合格后方可进行砂浆灌注。 3)压紧装置状态检查。压紧装置采用钻眼打孔,孔内注入少 许植筋胶并植入膨胀套筒,利用专用工具将套筒内“弹头”锤紧,直 至听到触底回声即可,后续采用特定配方填料回填。采用由14 r眦 螺杆,长度50 cm,周转使用,扣压装置采用[1O槽钢焊接成L形, 压紧装置在直线地段两边各设置3个,曲线地段采取高三低四进 行设置。 压紧装置安装前对预埋孔深度、清洁度、植筋胶注入量以及 套筒打人深度进行检查确认,合格后方可安装压紧装置,压紧装 置施工前应进行抗拔试验。CA砂浆灌注前对轨道板压紧装置压 紧状态进行检查确认,确保压紧装置安装位置、扭矩满足受力要求。 2.2.2 CA砂浆搅拌与运输 1)砂浆搅拌。搅拌工艺:先加入乳化沥青、P乳剂、水,然后加 入消泡剂,加完后慢速搅拌0 8—30 s(转速20 r/min~40 r/min);再 加入干粉料(转速50 r/min~70 r/min);干粉料加完后延迟20 s一 40 s进入高速搅拌状态;高速搅拌2 min~4.5 min(转速80 r/min~ 120 r/min);高速搅拌80 s一120 s后投入引气剂;投料完毕后低速 搅拌60 s~100 s(转速20 r/min一40 r/rain)后卸料进入中转仓。 每个工班施工前均要进行0.2 m。砂浆试拌,检测其温度、流动度、 含气量等指标,用以微调并确定砂浆配合比,各项指标满足验标 要求(温度:5℃一35℃,流动度:18 s一26 s,含气量:8%~12%) 后方可进行砂浆灌注,每次施工均应留取试件。 2)砂浆运输。a.便道式CA砂浆搅拌车:砂浆搅拌完成后,将 砂浆导人中转仓并由吊车吊至线间,由3 t叉车运至砂浆灌注点 进行灌注。b.跨线行走式CA砂浆搅拌车:砂浆搅拌完成后,将砂 浆导人中转仓由3 t叉车直接运至砂浆灌注点进行灌注。 2.2.3 CA砂浆灌注施工 I)CA砂浆灌注。a.线间利用中转仓直接进行灌注,另一侧 采用10 cm钢丝软管导人漏斗,液面高差控制在60 cm~100 cm 之间,视砂浆流动度值进行控制,灌注速度控制在4 min~6 min, 精调爪有松动即停止灌注,液面持续时间气温高时控制在20 s~ 30 s,气温低时控制在30 s~60 s,液面停止下降后关闭漏斗控制 阀门。b.灌注结束20 min后将灌注口根部用V形夹夹紧并将灌 注袋四角手压回顶。待砂浆强度达到0.1 MPa后拆除精调爪及 压紧装置。C.待砂浆凝固后,用裁纸刀切断灌注口,用小型燃烧器 ・146・ 第39卷第4期 2 0 1 3年2月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.39 No.4 Feb. 2013 文章编号:1009—6825(2013)04—0146—03 管桩复合地基加固在京石高铁路基上的应用 张建军 (北京中铁隧建筑有限公司,北京100000) 摘要:结合具体工程实例,介绍了管桩复合地基加固在时速350 km/h的高速客运专线上的应用,研究结果表明:将预应力管桩 进行创新处理,同时与钢筋混凝土板结合,既施工快捷,质量可靠,又能保证路基稳定。 关键词:预应力管桩,复合地基,高铁 中图分类号:U416.1 文献标识码:A 1 工程概况 1.1 概述 分区段的放样方式,逐段进行施工放样。各桩位在测放完成后, 在桩位上用钢钎打眼并灌以白灰,插入竹钎,以方便施工过程中 找桩,对将要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈。随后 用水准仪测量各桩位地面标高,并加以记录。 表1工程地质特性 岩土名称 土层厚度/m 土层深度/m 岩性描述 京石高铁是京广高铁的重要组成部分,工期紧张,为改变 CFG桩加固地基施工缓慢的情况,某标段路基采用预应力管桩复 合地基加固。管桩桩径0.5 m,桩间距2.4 m,桩长19 m一20 m, 按正方形布置,桩长至中砂面持力层2 m以上,桩顶铺设0.15 m 厚的碎石垫层后浇筑0.5 m厚C30钢筋混凝土板,与管桩紧密结 合形成整体受力体系。 ①【'杂填土 O.5O~4.70 ②11新黄土 1.1O~8.40 约2.3 约6.6 灰黑色、褐色,稍湿~潮湿,由砖头、碎 石灰渣、混凝土、粉煤灰及粘性土组成 、1.2工程地质与水文条件 该标段路基土层从上至下依次为杂填土、新黄土、粉土、粉 砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂等,如表1所示。地下水为第四系孔隙 潜水,含水层为砂、卵石层,主要由大气降水补给,地下水水位埋 深48.70 m~50.30 m。 ③31粉土 O~1.6 约8.13 黄褐色、褐黄色,化物和少量姜石坚硬~软塑,夹铁锰氧 可见,lqL隙 ,②42粉砂 O.5~1 2 约7.33 菱 ③43粉砂 2.0o~1O.oo 约13.83 ③③52细砂 1.6~5.30 约17.13 、 密,稍湿,主要成分为石英、 褐黄色,中密,稍湿,见锈斑 黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、 长石云母,含少量粘土团块 、2预应力钢筋混凝土管桩施工工艺 根据现场条件和工程地质,管桩采用三点支撑履带自行式柴 油打桩机,桶式柴油锤,锤击法施工。施工工艺流程描述:测量放 样一管桩装卸与堆放一喂桩一沉桩一接桩一沉桩。 黄褐色,稍密,稍湿,主要成分为石英、 长石 黄褐色,中密,稍湿,砂质纯,主要成分 为石英长石、云母,含少量姜石及圆砾 、63中砂 2.5O~12.5O 约24.93 2.2管桩的装卸与堆放 1)堆桩场地应平整、坚实,防止产生不均匀沉降,桩堆存时, 2.1 测量放样 按区域桩位布置图,在施工现场进行桩位放样,放样时,采取 必须要有可靠的防滚、防滑措施。2)采用吊车装卸,汽车运输,由 将灌注袋封口条加热使表面胶有一定粘度后进行粘贴,采用钢板 将封口边压实,用手将中间部分摁紧即可。 通过宁安铁路CRTS I型板式无砟轨道首件工程的施工,我 们认识到砂浆充填层的质量不但取决于砂浆的组成材料与配 2)防污染措施。砂浆灌注完成后及时用湿抹布将底座板散 比,而且更重要的是取决于砂浆的灌注工艺。所以必须认识到 水坡面预湿,然后采用预湿过的海绵垫至灌注袋缝纫边下沿,每 砂浆灌注的重要性,严格按施工操作规程进行施工、控制灌注过 隔1 m处将海绵引至底座板外的小桶上方,灌注后约1 h即可去 程中各个环节的施 I:质量,确保CA砂浆充填层的质量达到设计 除海绵,最后将海绵下污水擦干净即可。 要求。 3)废料处理。配置一台废料转运车及两个废料储存罐,在弃 参考文献: 渣场处设置污水坑及废料储存区,对CA砂浆废料及洗车污水进 [1] 科技基[2008]74号,客运专线铁路CRTS I型板式无砟轨 行统一收集、集中处理。 道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件[s]. [2] 高速铁路无砟轨道质量验收标准[s]. 3结语 Research on construction technology of mortar filling layer of CRTS I slab ballast-less track ZHAO Hai.rui (Fourth Engineering Limited Company,China Railway Twelve Bureau Group,Xi’an 720021,China) Abstract:Throu【gh the construction of ifrst project CA mortar iflling layer of CRTS I slab ballast—less track of Ning—An railway,discussed from CRTS I slab ballast—less track CA mortar mixing process,perfusion process,proposed the construction methods of preparation of CA mortar con— struction,CA mortar perfusion and pollution prevention and other construction methods,solved the common diiculft problems of CRTS I slab ballast—less track CA mortar filling layer construction. Key words:CRTS I slab ballast—less track,mortar filling layer,construction technology 收稿日期:2012—12—05 作者简介:张建军(1985一),男,助理工程师