CRTSⅡ型板式无砟轨道底座施工技术总结.doc

CRTS型板式无砟轨道底座施工技术总结摘要：本文通过对京沪高速铁路X标段跨济兖公路特大桥上CRTS型板式无砟轨道板的施工经验对该类工程施工技术进行总结分析，指出了底座板施工技术的要点，以达到指导后续类似工程施工的目的。1. 项目概况Xx水电集团京沪高速铁路土建X标段一工区管段：DIK417+800DIK428+723.78段（长10.92378公里）范围内无砟轨道CRTS型板铺设工程。CRTS型板主要工作内容：DIK417+800DIK428+723.78段（长10.92378公里）线下工程沉降评估、测设基桩、滑动层（两布一膜）铺设、硬泡沫板三铺设、混凝土底座（混凝土支承层）施工、定位锥安装、轨道板粗放、轨道板精调、水泥沥青砂浆灌注、轨道板纵向连接、轨道板锚固和剪切连接、侧向挡块施工。跨济兖公路特大桥位于山东省济南市西南部，北接济南高速西客站，南连罗而庄隧道，中心里程DIK424+340.12，起止里程DIK421+053.31DIK427+626.93，桥梁全长6573.62m 。全桥桥梁孔跨式样为：11-20m双线简支箱梁+19-24m双线简支箱梁+1-25.62m双线简支箱梁+1-25.89m双线简支箱梁+163-32m双线简支箱梁+2-96m四线钢箱系杆拱+2-(40+64+40m)预应力混凝土双线连续箱梁。跨济兖公路特大桥设2联连续梁和一联钢箱系杆拱梁，具体如下：（1）（40+64+40）m连续梁：35#38#墩，里程DIK422+300.11421+445.81；（2）（40+64+40）m连续梁：103#106#墩，里程DIK424+385.45424+531.15；（3）（2-96）m四线钢箱系杆拱：12#14#墩，里程DIK421+432.28421+628.79；跨济兖特大桥2008年8月25日正式开工，2009年1月2日第一片现浇梁开盘浇筑，2009年12月31日桥梁除钢箱系杆拱桥外全部完成。钢箱系杆拱桥于2010年3月31日完成。底座板施工工期要求：2010年7月底前全部完工。桥梁上底座板设计：（1）预制轨道板和底座板为跨越梁缝的连续结构。 （2）底座板与梁面通过滑动层保持滑动状态。（3）在梁缝处约3m范围的梁面上，铺设高强度挤塑板，减小梁端变形对轨道系统的影响。 （4）轨道系统沿线路横向采用侧向挡块固定；台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板。（5）底座板结构设计直线地段左右线底座板为对称结构；曲线超高地段，左右线底座板外形尺寸略有差别，底座板上表面两侧设置横向排水坡。底座板采用全桥纵向连续的钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，弹性模量不宜超过31.5GPa，环境类别为碳化环境T2。底座板内采用HRB500级钢筋，一般地段的直线区域设置58根直径16mm钢筋，曲线地段及特殊工点配筋量根据计算确定，最大钢筋直径为20mm，加强区段钢筋直径最大为25mm。2. 底座板施工前需具备的技术条件和控制要点（1）梁面验收完成；（2）线下工程沉降作系统评估，确认工后沉降和变形符合设计要求。（注：桥梁沉降评估最短时间要求，柱桩满足沉降期2个月，摩擦桩满足沉降期6个月。）（3）防撞墙施工完成， CP网建网完成并通过评估（在评估之前需要恭候沉降和变形符合设计要求）；（4）桥台段的路基沉降评估要与桥梁段落同时组织。3. 底座板施工单元划分原则及条件（1）为了提前组织底座板的施工，底座板根据设计要求和现场施工条件灵活设置临时端刺，划分为常规区和临时端刺区，每个施工单元（临时端刺区+常规区+临时端刺区）应为约25km不等；对于段落的长度要求主要是考虑沉降评估和CP网建网的精度要求。这样就需要该段落具备施工前的技术条件，所以在线下工程施工时，一定要注意施工段落的连贯性，在整座桥梁没全部完成时就可以提前组织轨道系统的施工，以降低施工强度。比如说在跨济兖公路特大桥线下工程施工时，由于征地拆迁等多方原因，导致施工段落不连续，工期又严重滞后，而关门工期不变，这对于如何提前组织施工底座板来讲，段落划分就显现出它的重要性。（2）底座板设置钢板连接器后浇带（BL1）和齿槽后浇带（BL2），钢板连接器后浇带一般设置于梁跨中，并不应与轨道板板缝重叠，当有重叠时，应将钢板连接器后浇带前后平移70cm，且与梁缝之间的距离不得小于5m。常规区每两个钢板连接器后浇带间距最大应为约163.5m(532.7m简支梁)。全线每孔梁均设置齿槽后浇带（BL2），在常规区，两个相邻BL1的中间位置处的一个BL2与浇筑段混凝土一同浇筑，其余BL2预留后浇带；（3）底座板的混凝土浇筑段应该两线同时进行。常规区每个浇筑段约为160m，一般约为5孔梁；浇筑前必须将钢板连接器后浇带一侧的锁紧螺母拧向混凝土浇筑面，将另一侧的锚固螺母拆除。4. 底座板施工单元段落划分（1）施工单元的划分 （2）划分说明跨济兖公路特大桥底座板施工共划分为3个施工单元，设置2个临时端刺区，3个常规区，外加2个路基永久端刺区。根据架梁及沉降评估段落划分情况，从179#墩（DIK426+826.74）开始,按先沪向后京向的原则进行施工，第一单元施工方向为沪京，第二单元施工方向为沪京，第三单元施工方向为京沪。由于第一单元DIK422+527.56（41#墩）DIK426+826.74（179#墩）段落内线下工程施工连续性好，最早符合最短评估段落要求，具备提前组织底座板施工条件。这样就把全桥分为三个施工单元。5. 底座板施工工艺控制要点（1）施工工艺流程图测量放样底座板边线底座板施工准备桥面防水施工布板软件坐标（高程）计算安装剪力钉剪力钉加工铺设挤塑板铺设两布一膜桥面清扫安装后浇带连接器安装底座板钢筋安装测温温差电偶安装底座板模板底座板混凝土浇筑（振捣、收面、拉毛、养生）保持所有后浇带连接器螺母松开状态后浇带混凝土浇筑（振捣、收面、拉毛、养生）底座板施工结束伸缩缝安装后浇带张拉底座板施工工艺流程框图（2）施工工艺要点1）二布一膜及挤塑板施工在铺设之前要将桥面用高压清洗，对防水层破裂处的修补，确保桥面干净平整；在铺设挤塑板时必须注意，要使每块挤塑板与其相邻板形状匹配不留缝隙。挤塑板的尺寸至少为0.5 m1 m，采用SL型式接头。为保证固定时，采用聚氨酯胶合剂将其粘贴梁上（必须保证所用的胶合剂与挤塑板之间的相容性）。二布一膜铺设时在底座板范围内沿线路纵向两侧及中间各弹出宽30cm的粘合剂涂刷带，底层土工布可对接，中间薄膜可采取熔接方式，上层土工布不许对接。土工布订制长度根据梁长定制，避免浪费，幅宽要至少大于3.05m，底座砼施工完成后切除多余部分。下层聚丙烯土工布在梁缝处必须切断！下层无纺布需进行对接，接头区域要与梁表面全面积粘结。两块挤塑板在梁缝处有10cm通缝，为避免混凝土的渗入，在挤塑板上放置一块镀锌钢板，镀锌钢板规格：2850mm200mm2mm(长宽厚),镀锌钢板的长度必须要比底座板的宽度小，其宽度比桥缝宽，每边宽出桥缝5cm，曲线段镀锌钢板宽度可适当增加。2）钢筋施工底座板垫块保护层厚度分部位有两种，一种为3cm，一种为4cm，垫块采用纤维砂浆制作，规格为550mm5cm4cm，桥面上梅花型布置。钢筋笼钢筋加分线下钢筋笼加工及桥上绑扎连接两步进行线下加工要在加工模床上进行，钢筋笼完成后，在运往现场存放前，应在钢筋笼端头挂标识牌，分别注明方向、左右线、前后位置、及墩号。大型运输车辆运输至施工现场，集中吊运上桥施工的方案。钢筋笼的吊装采用专用吊具进行，确保吊装过程中钢筋笼不松动、不变形。钢筋笼的运输车辆长度应与钢筋笼长度匹配。为避免吊装过程中钢筋笼松动，对各吊装受力集中点进行加牢。桥梁上钢筋绑扎要注要跨缝处纵向钢筋变化情况，可事先在对应防撞墙上标明配筋种类、数量，方便材料准备和施工。剪力齿槽处锚固钢筋和钢板要注意旋入深度和高度。安装锚固螺栓的转动力矩为：MA=140Nm，螺栓旋入深度至少为42mm。后浇带钢板要注意焊缝质量和钢板变形情况，采用特制焊条和工艺，后浇带钢板安装完成后要保持锁紧螺母松开状态。3）模板施工模板采用标准槽钢组合结构，组合方式依据砼厚度选取不同类型槽钢，以3米及5米为定长。在立模之前对梁面标高进行测量，根据超高选择合适的模板组合，并根据所测标高的情况，从根部采用调节螺栓调整模板高度。模板使用前先清污、满涂脱模剂，模板安装支立采用花兰螺杆式调节杆件和方木组合加固，模板接缝处采用双面胶条填塞，根部采用角钢内贴并用6颗/4.5m 颗调节螺杆有效地将角钢固定于滑动层上，能有效地解决根部露浆、烂根、线型的平顺性等问题。非高段模板支撑左右线尽量同时施工，这样模板可以对称。模板安装调整到位，内侧模板采用正反扣调节支撑固定，外侧模板采用索具螺旋扣支撑在防护墙上。4）混凝土浇筑底座板混凝土由原线下拌合站伴制，混凝土罐车运送到现场，由汽车泵泵送入仓，振捣棒振捣，采用提浆整平机整平，最后由人工抹面，收出底座板两侧各25cm的排水坡，排水坡坡度为2%，起坡点从轨道板之下开始，使坡度折角线位于轨道板下向内5cm处。底座板混凝土养护采用土工膜+土工布覆盖洒水养护的方式。两个后浇带之间的砼必须一次浇筑完成。浇筑时预埋温差电藕。混凝土浇注前，除要仔细检查底口封堵是否完好，还要特别注意所有后浇带螺母是否为松开状态。混凝土布料时，应由模板低侧往高侧进行，左右两幅布料的速度要基本保持一致。底座板表面需拉毛处理，混凝土表面无须收成光面，只要用木抹子抹平即可。同时采用特制小刮尺做出两侧25cm的-2%的横向排水坡。5）底座板连接施工连接操作是围绕并确保板内20 时零应力状态而进行的连接筋张拉施工。在确保连接时底座板稳定能控制在设计合拢温度范围（20-30之间）时，钢板后浇带可采用搭接连接，无需张拉。本桥底座板连接施工主要分两种情况： 、新设临时端刺+常规区+新设临时端刺； 、固定端刺+常规区+既有临时端刺；底座板张拉连接的前提是：基本张拉、连接段落中的所有砼浇筑段完成结束后；轨道基准点放样结束(注意此时不进行测量)；张拉、连接前临时端刺区域内浇筑段落要进行长度和温度的测量并纪录备用；长度测量采用大地测量法测量临时端刺砼的长度，利用全站仪测量在后浇带旁的轨道基准点可以快速测量长度；底座板砼拆模后连接前，在曲线地段的临时端刺，要加装临时侧挡，防止底座板在张拉进横向位移。临时侧向挡块采用枕木配合钢板，两侧以防撞做支撑，中间支撑在两底座板之间。设置位置为每处钢板连接器和剪力齿槽后浇带两侧混凝土端头处。底座板张拉在施工单元内所有砼浇筑段完成且末次浇筑段达到20Mpa后进行；清洁精轧螺纹钢筋，锚固螺母涂上油脂；清洁后浇带浮渣，准备足够的张拉工具(包括长套筒扳手，开口扳手)。一、新设临时端刺+常规区+新设临时端刺如下图。两临时端刺中的LP1段按接壤常规区方式布置。此时常规区两端及两临时端刺后浇带按单元段中心对称原则和顺序进行连接施工，其工艺、工序如下：a、临时端刺LP2LP5的基准测量基准测量工作于底座板连接前进行。工作成果将作为本单元段临时端刺与下一个常规区连接时进行张拉计算的基础。测量时间尽可能与底座板连接时间靠近（即连接温度尽可能与测量时的温度接近）。LP2LP5段的长度测量。LP2的长度测量：J2前方（向J1方向）第一个固定连接后浇带J2间的距离；LP3LP5的长度测量：按分段长度进行测量。LP2LP5温度测量。使用预埋的测温电偶测量。宜中午时分进行。相邻板温不一致时，按两板长度及温度加权平均计算。各段长度与对应温度测量于底座板连接前进行一次，测量结果应准确记录并保存（邻段底座板连接时使用）。此项测量直接关系到后续底座板连接筋拉距离的确定，非常重要。为了能够计算纵连时底座板的温度，在一些浇筑段的横断面的中间预埋温差电偶（镍铬镍），用于测量构件的温度。温度测量位置的布置如下：临时端刺和端刺区：每条轨道上各端刺各设置一个：x 共 4 个。在常规区：每条轨道上每公里设置一个。b、常规区板温测量与临地端刺区板温测量同时进行，并据此计算连接筋张值。c、底座板钢筋连接（张拉）工序底座板钢筋连接在板温30以下的条件进行。张拉连接时按照规定顺序操作，先部分连接，再完成全部连接。连接要求用手拧紧与用扳手拧紧有关重大区别，施工时必须严格控制掌握。1）临时端刺中的BL1（共4个）的预连接，按J4J3J2J1的顺序将钢筋连接器锚固螺母用手拧紧（临时端刺开始能够承载时进行）。如下图所示2）首批连接施工。先张拉连接与临时端刺接壤（K0处）的前2个常规区后浇带钢筋，后依次连接K0、J1、J2、J3后浇带钢筋（J4后浇带钢筋于相邻单元段底座板连接时张拉，同时J2、J3需进行张拉调整）。具体步骤如下图所示： 第一步： 第二步：第三步： 浇筑段的钢板后浇带纵向连接按照如下描述进行。其中需要两组人对两条轨道纵连负责。每组至少由两人组成。当第一组完成第一处连接器后浇带时，第二组再开始，两组间的时间差大约30 分钟。连接根据温度不同分3种情况进行。当板温为T20时，通过计算确定连接钢筋的张拉距离。张拉应分几步进行每次张拉后续等待一天，让张拉产生的内力在底座板内均衡后，然后再进行下次张拉。整个纵连张拉时间跨度见下表：纵连过程中底座板的温度范围对次张拉天数纵连后，后浇带能够浇筑前的等待时间总共天数+5 T +10257+11 T +15135+16 T +1911+20 T +30无需等待无需等待由温度而引起混凝土长度变化即张拉距离的计算采用下式：LT = T * T * L其中：LT ：长度变化 mmaT ： 混凝土温度膨胀系数T ：底座板混凝土的温度变化L ：作用长度 m J3范围内钢筋张拉距离按J2的1/3计，其余直接计算确定结果采用。此时的拧紧操作应是先用手拧紧，在此基础上，钢筋连接器中的非拧紧端螺母松开张拉距离（按计算结果），再用扳手拧紧（张拉）。当板温为20T30时，钢筋连接器螺母用手拧紧螺母即可，即张拉距离为0。具体步骤如下：第一步：第二步： 当板温为T30时，不允许拧紧螺母，且底座板应采取降温措施。待板温降到30以下时再连接。3）补充连接施工。连接常规区后浇带连接筋，此工序在连接K0、J1、J2、J3之后接续进行。d、BL1后浇带混凝土施工后浇带钢筋连接完成后应随即浇筑后浇带混凝土，浇筑范围应包括常规区所有后浇带及两临时端刺中的K0、J1后浇带。浇注工作24小时以内完成。此工序与后浇带连接应接续施工，不出现间隔施工。J2、J3、J4后浇带于相邻单元段底座板连接后再施工。e、BL2后浇带混凝土施工BL2后浇带设于临时端刺的固定连接处（每孔梁上1个），分为早期固定连接和后期固定连接，早期固定连接在单元段底座板钢筋连接完成35天后（底座板内的应力调整期）进行，位置在LP2范围内与LP2相邻的两个固定连接后浇带（左右线要错开两个梁段位置），两临时端刺后浇带对称施工。后期BL2后浇带混凝土在相邻单元段底座板连接后再施工。二、固定端刺+常规区+既有临时端刺此类平面布置中既有临时端刺与常规区的连接，固定端刺与常规区的连接施工要对应施工，同步完成。a、既有临时端刺与常规区的连接施工 既有临时端刺后浇带（J4、J3、J2）张拉值的确定此工作在既有临时端刺LP2LP5段首次“基准测量”的基础上进行，需要再次测量既有临时端刺LP2LP5各基段长度及板体温度，并于底座板连接之前进行（尽量与连接时间靠近）。根据LP2LP5段第二次测量结果（温度及长度），对比该临时端刺的首次“基准测量”数据，计算LP2LP5各板段温度荷载下的变形值，以此确定J4后浇带连接钢筋张拉值并修正J3、J2后浇带钢筋张拉值。 常规区底座板温度测量常规区与临时端刺温度测量同时进行，并据此计算连接筋张拉值。测量原则与“新设临时端刺+常规区+新设临时端刺”同。 底座板连接钢筋的张拉工序连接筋拉预连接施工。连接范围为K1及甩有常规区BL1后浇带。连接方式为用手拧紧钢筋连接器螺母。另一端常规区与固定端刺的连接对应施工。首批连接施工。连接范围为邻靠K1的2个（至少）常规区BL1后浇带。张拉连接方式及张拉距离根据底座板温度确定，即按T20、20T30、T30三种情况区分。各类情况下的连接工艺类同“新设临时端刺+常规区+新设临时端刺”相关要求。补充连接施工。连接范围为K1及常规区所有剩余BL1后浇带。具体工序要求同“首批连接施工”（前条），另一端常规区与固定端刺的连接对应施工（具体要求后述）。既有临时端刺J4、J3、J3的调整张拉。按计算确定的调整张拉值以J4J3J2顺序进行张拉连接。张拉施工应在连接器螺母原有紧固基础上单端调整螺母（即不破坏板内已产生的应力状态，以防造成临时端刺失效并破坏下部结构）并张拉，不可解开重张。b、常规区与固定端刺的连接施工既有临时端刺与常规区的K1进行“连接筋张拉预连接施工”时，另一端常规区与固定端刺的连接则应进行预接连，连接器螺母用手拧紧。既有临时端刺与常规区进行“K1连接施工”时，另一端常规区与固定临时端刺的连接则应完成。张拉连接原则及方式同“新设临时端刺+常规区+新设临时端刺”相关部分。c、BL1后浇带混凝土施工按上述工序要求完成钢筋连接施工后，立即对两个既有临时端刺中的J2、J3、J4及常规区所有BL1后浇带（包括K1）进行混凝土灌注，施工从两端向单元段中心部位相向对称进行。钢筋连接与混凝土灌注工序不出现间隔时间。d、BL2后浇带混凝土施工临时端刺区中间位置两个剪力齿槽后浇带在纵连三天到五天后浇注完成，既有临时端刺中的剩余固定连接后浇带（BL2）混凝土于单元段钢筋连接完成10天后进行。既有临时端刺BL2混凝土宜对称灌注施工，当天完成。e在温差不大于15度的情况下，所有混凝土灌注施工48小时内完成。在浇注前要检查所有的钢板连接器的螺母是否拧紧。7）后浇带施工临时端刺后浇带和常规区后浇带施工是底座板中非常重要的关键工序，在思想上必须高度重视。底座板后浇带施工主要分后浇带垃圾的清理、螺栓刷油、混凝土芯部温度的测量、钢板连接器的连接和张拉等工序。底座板混凝土浇筑结束，混凝土强度还没有达到足够强的时候，及时组织人员进行后浇带的清理，清理必须干净、彻底，不能将任何杂物遗留在后浇带范围内。后浇带的模板采用木模，模板的固定如下图，养护形式与底座板相同。1）当底座板温度锁定温度的情况纵连后，底座板后浇带的浇筑按以下方式进行： 纵连后浇带常规区内的所有钢板连接器后浇带（BL1）及临时端刺中的钢板连接器后浇带K0和J1。 在底座板纵连后，常规区齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能地进行浇注。但是当纵连是在底座板温度小于锁定温度的情况下进行时，在齿槽后浇带BL2能够进行浇注前，必须先等待一定时间。相应的等待时间如下表：纵连三天到五天后，浇筑位于临时端刺中部的两个齿槽后浇带。左右线的齿槽后浇带的浇筑应错开两跨梁的长度进行。 纵连完成10天后，浇筑所有原临时端刺中齿槽后浇带。2）当锁定温度底座板温度+30的情况下纵连后，底座板后浇带的浇筑按以下方式进行：纵连完成后，浇筑常规区的所有钢板连接器后浇带BL1以及临时端刺中的钢板连接器后浇带K0和J1。此外常规区的齿槽后浇带BL2也可以浇筑。 纵连完三到五天后，浇筑位于临时端刺中部的两个齿槽后浇带。左右线的齿槽后浇带应错开两跨梁的长度进行浇筑。6. 底座板施工资源配置1）底座板钢筋混凝土资源配置主要生产人员见下表：底座板施工主要人员配置表（每天50m）序号工种名称人数工作内容1现场负责人1现场总负责2技术员3技术工作3测量工4测量放样4模板工20模板的安装5钢筋工60底座板钢筋、剪力钉和后浇带连接器的制作、运输及安装6混凝土工10混凝土的施工7技工50负责张拉纵连施工8普工10两布一膜滑动层及硬泡沫塑料板的施工10合计158底座板施工主要生产设备：每底座板施工作业面配置：汽车吊/悬臂吊2台，钢筋笼运输车2 台，砼罐车2 台(砼运输距离1km 左右的)，砼泵送车1 台(应备用1 台)，底座板模板4套，单套150延米(单长600m)，插入式振捣器68个，砼整平摊铺振捣梁2 个，大号抹子10 把，毛刷(砼表面拉毛用)4 把。1）后浇带资源配置施工队伍采用架子队模式，分别设立滑动层施工队、混凝土施工队、纵连施工队、后浇带施工队。滑动层施工队负责滑动层的施工；混凝土施工队负责底座板钢筋绑扎及混凝土的浇筑施工、纵连施工队负责底座板的纵连施工；后浇带施工队负责张拉纵连之后的所有后浇带的浇筑及有序扫尾工作。按4km 单元段连接工作量，并在24小时内连接完成。连接作业人员配置。50 人左右。连接分10 个小组，每组4人。设连接总指挥1 人、连接质量检查确认23 人、现场技术23人(包括温度测量及张拉距离的计算)、后备保障人员3 人。上述人员配置的前提是，作业人员熟悉连接作业要领和相互配合作业。（2)主要工具、设备的配置。对讲机，连接长度范围内，每100m配1 个；小扭矩套筒扳手(适用于张拉距离为0 的操作，即用手拧紧的作业)4550 个，大扭矩套筒扳手(适用于张拉距离大于0 的操作)4550 个。后浇带砼灌注施工。按3km 单元段涉及到的工作量并在8 小时内灌注完成配置。砼灌注施工人员布置24人左右。按2 个灌注作业面组织，每作业面分4 个小组，每小组3 人(负责灌注、刮抹平砼面、振捣)，共计24人。每小组负责灌注10 道(双线)后浇带，每道(双线)后浇带，施工时间约30 分钟；每作业面桥上另设2 人专门配合泵送到位，计4 人；每作业面设灌注质量检查确认及技术人员1 人，计3 人；2个作业面设施工总负责1 人。主要机械设备配置。砼罐车2 台(每作业面1 台)，砼泵送车2 台(每作业面1 台)，小型发电车(机)2 台(每作业面1 台)，砼面整平刮尺12 把(1m 长)，振捣器1215 个，后浇带端头模板(含钢夹，钢夹应可调节长度，以用于后续轨道板接缝灌注施工)230 套，抹子1215 把，毛刷(砼面拉毛用)1215 个。底座板施工主要机械配置表序号机械名称规格单位数量备注1底座板模型直线段双侧延米2080包括拉杆2曲线段双侧延米10403混凝土运输车8t辆124混凝土泵车台25汽车