嚴寒地區(qū)鋼桁梁橋無砟軌道板墊層聚 合物自密實混凝土施工技術(shù)

王建奎

摘要：同江中俄鐵路特大橋是中俄兩國第一座鐵路界河橋，位于黑龍江省嚴寒地區(qū)，主橋鋼桁梁上采用四線套軌板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外首次采用，軌道板與鋼桁梁之間通過新型聚合物自密實混凝土墊層進行調(diào)整，墊層施工的質(zhì)量好壞直接影響到整個套軌無砟軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命。本文以四線套軌板式無砟軌道板墊層聚合物自密實混凝土施工進行技術(shù)研究。

關(guān)鍵詞：四線套軌；板式無砟軌道板；聚合物自密實混凝土；施工技術(shù)

1.工程概況

同江黑龍江中俄鐵路大橋為中俄兩國第一座鐵路界河橋，地處嚴寒地區(qū)。整個主橋鋼桁梁（DK80+351.39～DK82+568.01）為下承式鋼桁梁，設(shè)四根縱梁，梁寬度均為550mm，梁高1600mm，線路全長2.217km（中國境內(nèi)段長1.886km，俄方境內(nèi)段長0.331km）。中國境內(nèi)孔跨布置為16-108m簡支鋼桁梁+1-144m簡支鋼桁梁，中間的兩根主縱梁上鋪設(shè)四線套軌板式無砟軌道964塊，鋼桁梁和四線套軌板式無砟軌道之間設(shè)有550mm寬的聚合物自密實混凝土調(diào)整墊層。

2.四線套軌板式墊層特點

無砟軌道板為四線套軌板式結(jié)構(gòu)，該板型為國內(nèi)外首次采用，套軌軌道板安放在下承式鋼桁梁兩側(cè)的縱梁上，通過中間120mm厚的聚合物自密性混凝土做為調(diào)整層，用高強度的螺栓與鋼桁梁縱梁連接。

3.墊層混凝土攪拌和灌注設(shè)備

由于每塊軌道板下墊層混凝土用量較?。繅K板0.25m3），現(xiàn)場用自主研發(fā)的移動式0.3m3強制雙軸攪拌機3臺（施工用2臺，備用1臺），12KW的發(fā)電機1臺，0.05m3皮桶20個，1m3水箱4個（用于清洗殘余混凝土）；0.05m3的漏斗50個，套管200個，C60砼墊塊（長10cm×寬10cm×高10cm）4000個，1～20mm厚的鋼墊片若干。

4.套軌無砟軌道板墊層聚合物自密實混凝土施工

每精調(diào)完50m軌道板后再進行一次復測，確保軌道板的位置及標高準確無誤后方可進行板下墊層混凝土灌注，由于板下墊層與軌道板接觸面積小，每塊軌道板重6.5t，在進行板下墊層灌注時通過現(xiàn)場觀測軌道板無上浮，不需要對軌道板再施加扣壓等外力。

4.1模板加工

由于軌道板底墊層厚度只有120mm，考慮鋼桁梁縱梁拼接處有螺栓，采用鋼模板不好安裝，經(jīng)對比采用12mm的竹木膠合板模板，模板分3種類型（P1960型中間模板、P1960型橫梁上模板、P1570型模板）。中間用2根φ8的鋼筋做對拉拉桿。墊層模板按4孔加工，循環(huán)倒用。

4.2模板安裝

10人組成1個模板安裝小組，模板安裝前先用抹布把模板表面清潔干凈后貼模板透水布，在側(cè)模和端模的頂面和側(cè)面貼一層泡沫膠以防漏漿。并用模板對拉桿拉緊，四角用螺栓連接，使模板頂面與軌道板底面密貼，橫板底面與縱梁密貼。

搭設(shè)施工平臺：在每孔軌道板精調(diào)完成后模板支立前，在鋼梁4根縱梁下翼緣之間橫橋向鋪10cm×10cm的方木，間距30cm，上面再鋪設(shè)一層2cm的竹膠板做為施工平臺。施工人員在這施工平臺上進行軌道板下墊層模板的安裝和拆除、連接螺栓的擰緊等工作。

4.3連接軌道板與鋼縱梁連接螺栓

墊層模板安裝完成后連接軌道板與鋼縱梁間M24高強連接螺栓。

用內(nèi)徑30mm的PVC塑料管做為連接螺栓套管，套管壁厚1～2mm，長度425mm，墊層混凝土灌注時起到與螺栓隔離作用。軌道板每個孔都用該種方法把連接螺栓固定好，固定時必須螺栓保證垂直。

4.4灌注漏斗和套管的安放

漏斗和套管用3mm鋼板的鋼板加工，漏斗高600mm，上口為500mm×500mm，下口為150mm×250mm，漏斗加角鋼做三個支腿。套管高460mm，上口為160mm×260mm的方形，下口為52mm×160mm的長橢圓形并且中間開個U型槽口利于臨時螺栓墊片的安放。在錨栓孔上放套管和漏斗。

4.5墊層聚合物自密實混凝土灌注

4.5.1墊層聚合物自密性混凝土

墊層采用C40聚合物自密性混凝土，聚合物自密實混凝土分干料、液料和石子三部分，配合比適用于環(huán)境溫度為5～30℃施工，消泡劑根據(jù)混凝土含氣量進行適當調(diào)整。石子為5-10mm連續(xù)級配顆粒，針片狀顆粒含量不大于5%，含泥量不大于0.5%，混凝土坍落擴展度為690～710mm之間，要有良好的和易性和流動性，自密性混凝土拌和物除滿足凝結(jié)時間、泌水、粘

4.5.2聚合物自密性混凝土的攪拌

2臺雙臥輪強制攪拌機放在軌道平板車上，碎石及干料按每臺攪拌量0.2m3裝袋分組存放在人行道板兩側(cè)，液料桶裝按每塊板的需求量也放在人行道板兩側(cè)，攪拌時平板車離要灌注的軌道板最少保證10m的距離，攪拌時用常電，不得使用發(fā)電機以免產(chǎn)生振動對剛灌完的板下墊層產(chǎn)生影響。

攪拌時間應以自全部材料裝入攪拌機開始攪拌至攪拌結(jié)束開始卸料所用時間計，混凝土連續(xù)攪拌時間應根據(jù)配合比和攪拌設(shè)備情況通過試驗確定，應確保拌合物均勻，不宜少于3min。

4.5.3聚合物自密實混凝土的灌注

混凝土灌注時由23人組成一個混凝土灌注小組，每組成員分工如下：混凝土傳送工8人，上料工3人，板下灌注混凝土及模板檢查2人，灌注孔周圍混凝土頂面壓光抹平2人，混凝土試驗人員攪拌1人，灌注情況記錄1人，現(xiàn)場試塊制做1人，拆模3人，混凝土養(yǎng)生2人。每組準備10個0.05m3皮桶用于裝混凝土，混凝土傳送工8人在人行道板上一字排開，開頭第一人負責用皮桶接料，末尾的人負責把傳來的料倒入料斗內(nèi)，中間6人負責傳料，灌注小組內(nèi)上料、轉(zhuǎn)送、灌注、壓光人員分工明確，成員固定，各盡其職，不得竄動，若人員因固離開立即補上。

自密實混凝土灌注前應查看混凝土的狀態(tài)，若有離析現(xiàn)象棄掉不得使用，灌注時宜連續(xù)進行，混凝土靠自重流入模板腔內(nèi)，從兩側(cè)的螺栓孔溢出，溢出的混凝土為本體骨料均勻的混凝土。由于自密實混凝土凝結(jié)時間快，從攪拌到灌注完不宜超過60min。灌注時隨時觀察模板腔內(nèi)混凝土的上升情況，若有停止上升或灌注漏斗內(nèi)的混凝土不下降，立即停止灌注，查明原因后再繼續(xù)灌注，當每側(cè)2個套管內(nèi)的混凝土溢出上升至軌道板面以上400mm時停止灌注，每側(cè)3個套管內(nèi)的混凝土始終保持高出軌道面400mm做為壓力，并持續(xù)保壓時間不少于45min，待混凝土初凝前約灌注完2h后取下套管，人工清理螺栓孔表面多余的混凝土并用抹子壓光抹平，頂面與軌道板頂面相平。

在墊層混凝土初凝后終凝前松動連接螺栓，使其能自由活動，同時拆掉錨栓孔處的臨時鐵墊片。

4.5.4拆模養(yǎng)生

帶模養(yǎng)護時間不得少于3d。當混凝土強度達到10.0MPa以上，且表面及棱角不因拆模而受損時，方可拆除軌道板四周模板。拆模宜按照立模順序逆向進行，拆模時要輕，先把模板對拉桿及四角松開，嚴禁用力敲打，防止缺棱掉角。墊層拆模后

4.5.5墊層防水處理

板下墊層達到設(shè)計強度并且混凝土齡期大于28天后，在其兩側(cè)面噴涂滲透性防水涂料進行防水及防凍融破壞處理。

5四線套軌板下墊層施工注意事項

⑴模板立完混凝土灌注前模板空腔內(nèi)用噴霧器通過長錨栓孔噴霧水稍微濕潤模板腔，不得過量。模板立完混凝土灌注前長錨栓孔用膠帶封死，防止雜物掉入孔內(nèi)。

⑵環(huán)境溫度低于5℃不應進行施工，環(huán)境溫度高于30℃不得進行施工。

6結(jié)束語

通過本次研究，解決了在鋼桁梁橋上施工四線套軌板式無砟軌道板聚合物自密實混凝土墊層的技術(shù)難題。為同類項目工程施工提供了好的施工方法和寶貴經(jīng)驗。