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西南山区高速铁路常见质量问题整治技术:道床板施工改进

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4.11混凝土错台原因分析:模板加固不当导致底座与道床板错台严重。②道床板施工温度过低,使高温下道床板内温度力过高。

西南山区高速铁路常见质量问题整治技术:道床板施工改进

1.底座凹槽弹性垫层安装不到位(图4.10)

(1)现象:限位凹槽弹性垫层与底座顶不平齐,四周弹性材料粘贴不密实。

图4.10 限位凹槽弹性垫层与底座顶不平齐

(2)原因分析:

①弹性垫层下料尺寸存在误差或限位凹槽混凝土厚度大于设计尺寸。

②弹性垫板涂刷胶水不均匀,安装弹性材料后未进行锤实。

(3)防治措施:

①施工过程中严格控制凹槽尺寸,弹性垫板要符合设计尺寸,安装前对凹槽尺寸进行检查,满足设计尺寸要求后方可进行弹性垫层安装。

②刷胶要讲究方法:主要刷胶位置为板边四周、限位凹槽四周,限位凹槽内弹性材料粘贴四周要满刷胶,粘贴牢固。限位凹槽内弹性材料粘贴时要用橡皮锤进行锤实,特别是槽内四个下角,要用方木块一一顶实,弹性材料四周要用透明胶带全土封闭。

③用塑料布进行覆盖,防止污染。

2.桥梁底座板与道床板结合不良、有错台(图4.11)

(1)现象:底座板与道床板之间有错台。

图4.11 混凝土错台

(2)原因分析:模板加固不当导致底座与道床板错台严重。

(3)防治措施:模板使用前,先进行打磨,再用滚筒对模板表面均匀涂刷脱模剂,严格控制涂刷量,避免因涂刷过多形成挂流或涂刷过少而使混凝土黏结等影响混凝土外观质量。涂刷完成后,及时进行模板安装,避免其放置时间过长而造成模板表面受灰尘污染。用双面胶在模板上标记出高程控制线。

3.道床板接地施工不规范(图4.12)

(1)现象:顶层钢筋安装保护层不足,接地钢筋加工、焊接不规范,接地钢筋焊接时损坏绝缘卡。

图4.12 顶层钢筋安装保护层不足,接地钢筋加工、焊接不规范

(2)原因分析:

①技术交底落实不到位,作业人员未按照技术交底要求组织钢筋加工、连接、安装施工。

②对绝缘卡保护不到位。

(3)预防措施:

①对作业人员进行技术交底培训,现场严格管控钢筋加工、连接、安装工序,观察、尺量检查钢筋规格、型号、搭接长度以及接地钢筋和接地端子焊接情况,测试钢筋网绝缘性能。

②接地单元与“贯通地线”单点T接,接地单元之间的接地端子不连接。纵横向接地钢筋之间采用30cm长φ16L形钢筋单面焊接,焊接长度不小于100mm,焊缝厚度不小于4mm。接地端子采用焊接方式固定在道床两侧接地钢筋上,双边焊搭接长度不小于55mm,单边焊搭接长度不小于100mm;焊缝厚度不小于4mm;接地端子的焊接在轨道精调完成后进行,端子表面拧入保护塑料盖,焊接时应保证其与模板密贴。

③自制绝缘电阻测试线,同时对与同一根纵向钢筋相连的所有横向钢筋接头绝缘状况进行检测。先检查绝缘卡安装是否良好,然后用兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据。全部检查任意两根非接地钢筋间电阻必须达到2MΩ,方可进入下道工序。

4.道床板混凝土烂根(图4.13)

(1)现象:道床板混凝土振捣不实,两侧出现较多的蜂窝麻面、底部烂根。

图4.13 混凝土烂根

(2)原因分析:

①模板未涂刷隔离剂或不均匀,模板表面粗糙并粘有干混凝土,浇筑混凝土前洒水湿润不够,或模板缝没有堵严,混凝土与模板接触部分的混凝土失水过多,混凝土呈干硬状态,使混凝土表面存在许多凹点。

②混凝土下料不当,没有振捣实或下料与振捣配合不好,未充分振捣又下料,造成混凝土离析,因而出现蜂窝、麻面。

③混凝土搅拌时间短,用水量不准确,混凝土的和易性差,混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多,形成蜂窝。

④混凝土振捣不密实,混凝土中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。

(3)防治措施:

①将模板面清理干净,不得粘有干硬水泥或砂浆等杂物。钢模板涂脱模剂均匀,不得漏刷。对侧模底部缝隙采用砂浆找平,同时对模板底座采用双面胶进行封堵。

②混凝土搅拌时间要适宜。

③当采用吊斗浇筑时,用吊斗将混凝土吊至待浇筑的轨排上方(下料口离轨顶30cm左右),开启阀门下料;混凝土布料采用一端向另一端连续进行,一根一根轨枕平行推进,将每一根轨枕下布满混凝土,杜绝从一侧漫流到另一侧,以确保在浇筑断面内均匀布料,防止混凝土离析。当混凝土从轨枕下自动漫流至下一根轨枕后,前移至下一根轨枕继续往前浇筑。横向在双块轨枕中对称布料。

④混凝土振捣插入时快插慢拔,并边提边振,以免在混凝土中留有空洞;插入式振动器振动时的移动间距,不超过振动器作用半径(40~50cm)的1.5倍,与侧模保持5~10cm的距离。混凝土布料后,随即进行振捣,振捣时间要合适,一般控制在25~40s为宜,以混凝土表面不再下沉、无气泡、表面泛浆为宜,避免漏振、过振。

5.道床板底部脱空(图4.14)

(1)现象:道床板与支撑层间产生明显离缝、道床板上拱现象。(www.xing528.com)

图4.14 道床板与支撑层离缝

(2)原因分析:

①施工过程中,支承层顶面作为无砟轨道施工运输通道,粗糙度不够,未能对下层支承层表面进行充分凿毛、去除浮渣、清除粉尘。

②道床板施工温度过低,使高温下道床板内温度力过高。

③由于两层施工间隔较长(尤其相隔冬夏)等原因,混凝土在干缩与长期高速荷载冲击振动下导致脱空。

(3)防治措施:

①道床板施工前,应按设计要求对表面道床板范围内进行凿毛处理。

②为避免混凝土道床板浇筑不产生超限的温度裂缝,浇筑混凝土期间应全天监测环境温度、轨道温度,使混凝土浇筑能在气温变化范围较小的时间段内进行,混凝土入模温度控制为5~30 °C。

③统筹安排支承层与道床板的施工间隔时间,使支承层充分完成收缩,路基施工支承层与道床板的时间间隔应大15d,如条件允许最好间隔30d,保证支承层应力释放完全后再施工道床板,以免支承层应力将道床板挤裂。

6 道床板表面裂缝(图4.15)

(1)现象:道床板轨枕周边易出现“八字纹”,表面混凝土下陷、开裂。

图4.15 轨枕“八字纹”

(2)原因分析:

①施工时间不当。无砟轨道混凝土要求在气温较高时施工。否则混凝土浇筑完成后,水泥水化加快,混凝土会在较短的时间内产生塑性收缩、温度收缩、自生收缩和干燥收缩,上述各种收缩的叠加易形成表面裂缝。

②养护措施不当引起的混凝土裂缝:

·混凝土未及时洒水保湿养护,不能保证表面混凝土中水泥水化所需水分,而导致混凝土表面龟裂。

·混凝土养护时机把握不准,在水泥水化混凝土凝固时升温期内使用大量温度较低的水进行养护,引起混凝土内外温差急剧增大,导致混凝土开裂。

③气温变化引起荷载裂缝。混凝土浇筑完成后,未能及时解除螺栓调节器及轨道扣件工具轨的约束,致使比热容相对较小的混凝土在轨枕周围出现裂缝。

④结构变形引起的裂缝。路基、桥梁、隧道沉降变形观测不到位,致使对轨道基础变形预测不准,引起轨道板开裂。

(3)防治措施:

①规范配合比设计。严格按照耐久性混凝土有关要求进行配合比设计,考虑碱骨料反应,在选择混凝土材料的时候,要控制碱含量,避免因为碱骨料反应而形成裂缝;根据骨料含水量测定值及时调整施工配合比。

②加强混凝土原材料质量控制。各种混凝土用原材料、外加剂等进场前查验出厂合格报告,并按照规范要求的频率进行取样试验,严格控制粗细骨料的含泥量。

③消除线下结构变形。加强对路基、桥梁、隧道沉降变形观测,并对线下结构沉降变形进行评估,待变形趋于稳定时施作无砟轨道,消除结构变形引起的裂缝。

④加强施工工艺过程控制

·混凝土施工前,对轨枕进行润湿,以保证混凝土结合。

·确保枕木周围钢筋的保护层厚度。

·尽量选择在气温较低时进行混凝土施工,以使混凝土水化凝固过程与气温上升过程一致,避免混凝土出现较大的内外部温差。

·加强混凝土振捣,振捣棒要快插慢拔,避免过振、漏振,对轨枕四周加强振捣,导致混凝土不密实引起较大的体积变化。

·混凝土浇筑完成后,加强多次抹面收光,排除泌水、水分和气泡。混凝土入模后用坡度尺和木抹按设计排水坡度1%完成粗平。坡度尺用于两线轨枕之间,木抹用于钢轨下、纵向轨枕间及钢轨外侧部分。1h后再用钢抹抹平、压实。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝前进行第三次抹面,抹面时严禁洒水润面。

·混凝土初凝以后,派专人对轨排框架的支脚螺杆放松1/2圈,松开螺杆调节器后约2h再将扣件、夹板松开,使钢轨处于放松状态,以便释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的应力变形,避免道床板表面出现裂纹。

·在混凝土浇筑过程及抹面过程中,避免多人同时在轨道上作业,防止施工荷载对混凝土的破坏。

·混凝土浇筑完成收光抹面后,及时覆盖土工布,避免混凝土表面水分挥发,同时缓解混凝土表面温度的变化速度。

7.轨面高程存在误差

(1)现象:道床板混凝土浇筑后,轨面高程发生变化。

(2)原因分析:施工现场温度、湿度、压强变化和施工干扰等因素均对轨道高程影响。

(3)防治措施:

①道床板浇筑混凝土前,如果轨道放置时间过长(超过12h)或者环境温度变化超过15°C,或是发生意外碰撞轨排时,必须重新精调。

②无砟轨道施工前,通过线外无砟轨道试验段施工对各种参数进行总结。

·高程控制。通过试验发现,在浮力的作用下轨枕会略有上浮,根据现场数据得知上浮高度在0~1.5mm内,因此,精调时,高程控制需在偏差负值范围内且靠近最大负值偏差。

·轨距控制。因采取轨排框架法施工,轨距变化不大,但轨向因有超高侧,受混凝土流动性影响,轨向将向低侧略偏,偏移量为0~1mm。因此,精调时,轨向控制在允许偏差范围内需向超高侧偏移,且在轨排固定时需安装轨排固定器进行固定。

结论:无砟轨道道床直接承载高速铁路列车运行,其施工质量及病害(缺陷)直接关系到铁路运营和人机安全。CRTSⅠ型双块式无砟轨道技术标准高、工序多,在施工过程中经常会出现一些质量问题,如果过程防治措施不当会导致后期发展成质量病害,不但增加维护难度和费用,还会影响运营铁路运营安全。这就需要现场施工技术管理人员熟悉图纸与规范,理解设计意图,熟练掌握无砟轨道施工质量控制的要点及常见问题防治措施,强化现场监督指导,保证施工质量。

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