鐵路滑動層施工方法研討

1、鐵路滑動層施工方法研討     本文作者：鄭先奇 單位：中鐵十六局集團第三工程有限公司1.概述隨著我國客運專線、高速鐵路的大規(guī)模建設，無砟軌道系統(tǒng)的高精度、高穩(wěn)定性、高平順性，給旅客帶來了平穩(wěn)、舒適的乘坐環(huán)境?；瑒訉印⒘憾藬D塑板是橋梁地段CRTS型無砟軌道結構的重要組成部分。京滬高鐵三標荊河特大橋位于山東省滕州市境內(nèi)，橋梁全長11.445km。荊河特大橋是CRTS型無砟軌道橋上滑動層、梁端擠塑板施工試驗段之一。通過試驗段對滑動層、梁端擠塑板進行施工工藝研究試驗，優(yōu)化施工工藝和工序，為京滬高鐵CRTS型無砟軌道橋上滑動層、梁端擠塑板大規(guī)模施工標準化作業(yè)，制

2、定科學合理的工藝、工序標準。2滑動層、梁端擠塑板的作用2.1滑動層的作用CRTS型板式無砟軌道是連續(xù)鋪設，而位于其下的箱梁是簡支，在列車的縱向力和軌道溫度應力作用下可以一端活動，所以箱梁和軌道是要相互滑動的。如果把無砟軌道直接澆筑在箱梁防水層上，梁、板之間就會有很大的摩擦力，滑動起來就會很困難甚至成為不可能。通過在梁面和底座板間設置滑動層，減弱溫度荷載作用下梁體伸縮對鋼軌水平受力的影響，是大跨度橋梁采用縱連板式無砟軌道不設置鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器的關鍵技術。利用梁面和底座板間設置滑動層不傳遞層間剪力的特點，減弱梁體和軌道間豎向相互作用，改善軌道結構受力?；瑒訉泳褪怯靡詫崿F(xiàn)梁、板相互滑動的技術措施。

3、2.2梁端高強擠塑板的作用CRTS型板式無砟軌道橋上縱連軌道結構梁端受力問題，是借鑒大跨度橋梁梁端平衡板設計理念和公路領域先簡支后連續(xù)結構的梁端構造措施處理思路，在梁端頂板上方設置硬質(zhì)高強擠塑板緩沖層，用于緩解梁端轉角對軌道結構受力的影響。3滑動層、梁端擠塑板結構形式CRTS型板式無砟軌道橋上設有滑動層，位于橋面防水層和底座板之間，自下而上由土工布、薄膜、土工布組成?；瑒訉愉佋O可分3步進行，分別為下層土工布鋪設、中間聚乙烯薄膜和上層土工布鋪設。每孔箱梁上滑動層的鋪設范圍為橋梁固定端的剪力齒槽邊緣至相鄰橋梁剪力齒槽邊緣，在梁端直接鋪設在擠塑板頂面，下層土工布在梁縫處斷開。擠塑板位于梁端各1.45

4、m范圍內(nèi)，預留5cm深的凹槽鋪1層5cm厚，寬度為2.95m的擠塑板，下層土工布、擠塑板與橋面通過聚氨酯膠合劑粘貼。4滑動層、擠塑板施工時間CRTS型無砟軌道橋上滑動層、擠塑板的施工，是在橋面防水層施工完畢并驗收合格后進行，梁端1.45m長范圍、預留5cm深的凹槽平整度，必須符合設計和規(guī)范要求，梁端預留的凹槽與梁面設置3.10m寬、高6.5cm的加高平臺的高差必須符合設計和規(guī)范要求。如圖1所示。5施工前準備5.1梁面清潔施工前應對CRTS型無砟軌道橋上滑動層、擠塑板的范圍內(nèi)梁面進行清潔處理。鋪設前用潔凈的高壓水或高壓風配合大功率吸塵器清潔橋面，特別是對油污等污染應特別清理，確保鋪設范圍內(nèi)干燥、

5、潔凈且無磨損性砂石顆粒。施工環(huán)境具備擠塑板、滑動層施工條件，原材料經(jīng)檢驗合格，設備、工器具滿足施工需要方可進行施工。5.2測量放線測量確定擠塑板、滑動層鋪設位置，并用墨線標識。兩布一膜鋪設，應根據(jù)橋面上測量標記點進行，依此控制滑動層鋪設，鋪設寬度應為3.05m，保證其寬出底座板每側5cm，在底座板施工完成后切除滑動層寬出底座部分，確保底座板與橋面間保持密封狀態(tài)。6施工方法6.1雙組份聚氨酯膠粘劑CRTS型無砟軌道橋上滑動層、梁端擠塑板采用雙組份聚氨脂膠粘劑粘接，雙組份聚氨脂膠粘劑是以含羥基的高分子物質(zhì)為主劑和含活性氰酸酯基團為固化劑組成。在工業(yè)粘接應用上，因雙組份聚氨脂膠粘膠劑與許多材料有很好

6、的粘接力，并且有著優(yōu)異的抗沖擊性、耐久性、耐低溫性、耐疲勞性等性能。該膠粘劑常溫固化拉伸強度達10.0MPa，伸長率100%左右，高溫高濕條件下不固化、不發(fā)泡。而高鐵滑動層主要是針對混凝土、高強擠塑板、聚氨脂防水層及土工布的粘接，雙組份聚氨脂膠粘劑有優(yōu)異的粘接性能。6.2雙組份聚氨酯膠粘劑的配制膠粘劑采用A、B雙組份，嚴格按照廠家提供的混合比例(31)準確進行稱量配料，現(xiàn)用現(xiàn)配，每次配制1530kg，采用自制膠粘劑攪拌器攪拌均勻，攪拌時間為1015s，膠粘劑須在45min內(nèi)使用完畢。膠粘劑涂刷厚度不大于0.5mm，用量約為0.6kg/m2。6.3擠塑板鋪設高強度擠塑板設于橋梁接縫處。鋪設前檢查

7、其鋪設范圍內(nèi)梁面質(zhì)量，梁面應光滑、平整、潔凈，不得殘留油污及石子或砂粒之類可能破壞擠塑板的顆粒。將擠塑板粘貼在梁面相應位置處的防水層上。高強度擠塑板可以榫接或階梯結合，接縫應嚴密不得有通縫，邊部多余部分切直。梁端各1.45m范圍內(nèi)設置1層5cm厚擠塑板，寬度為2.95m，擠塑板與橋面通過聚氨酯膠合劑粘貼。(1)利用測量點用墨線彈出鋪設位置，在梁端涂刷聚氨酯膠粘劑，涂刷面積同擠塑板鋪設面積。(2)擠塑板設置:(1塊×0.575m+3塊×0.6m+1塊×0.575m)×1.45m。(3)擠塑板不能受損，一旦擠塑板受損，必須整塊更換。(4)鋪設完成后，可在擠塑

8、板面上加壓面積不小于擠塑板的重物，以確保擠塑板平整，并與橋面粘結牢固。鋪設完成的高強度擠塑板不得污染、破損。擠塑板頂面與加高臺的上表面的高度允許偏差為±2mm，檢驗范圍為每孔梁梁端。要確保高強度擠塑板頂面和梁面其他部位的加高平臺面保持一致，否則會影響梁活動端的自由伸縮。擠塑板頂面高了，梁活動端伸縮會壓碎高強度擠塑板;高強度擠塑板頂面低了，梁活動端伸縮會拉裂底座板。6.4聚氨酯粘膠帶涂刷根據(jù)橋面上測量標記點確定滑動層鋪設位置，并在底座板范圍內(nèi)沿線路縱向兩側及中間各彈出寬30cm的粘合劑涂刷帶，以此控制聚氨酯的涂刷范圍。在墨線標識粘膠帶內(nèi)涂刷聚氨酯膠合劑，作為下層土工布在橋面防水層的粘接

9、帶，聚氨酯膠合劑涂刷厚度均勻，不得有漏涂現(xiàn)象，一般為2545min后即可進行下層土工布的粘接作業(yè)。6.5滑動層鋪設6.5.1下層土工布鋪設聚氨酯涂刷好后，嚴格按照產(chǎn)品規(guī)定的作業(yè)時間進行鋪設土工布，根據(jù)氣溫需要適當調(diào)整時間，一般為2545min，避免膠粘劑初凝前進行下層土工布的鋪設。下層土工布直接用聚氨酯膠粘劑粘結在梁面上，為了防止下層土工布在粘結時出現(xiàn)起折皺而影響上層土工膜的鋪設質(zhì)量，在鋪設時由左右兩側的人對稱均勻用力將下層土工布拉平，與聚氨酯膠粘劑粘結在梁面上，滑動層兩布一膜鋪設應單向鋪設，同時用鋼滾筒或橡膠滾筒往鋪設方向碾壓平整、密貼，底層土工布必須光面朝上。6.5.2中間土工膜鋪設在第一

10、層土工布上直接鋪設聚乙烯薄膜。由于聚乙烯薄膜出廠是卷材，鋪設時會發(fā)生卷曲，鋪設面不平整、不密貼而影響到上層土工布的鋪設，聚乙烯薄膜初步鋪設好后，在兩端設置拉緊器進行張拉，拉緊器是在1根48mm，壁厚3mm的鋼管上縱向平行于鋼管軸線鋸開1道寬3mm的開口，將聚乙烯薄膜放入鋼管開口中，均勻卷動鋼管待聚乙烯薄膜卷至3圈后，用鐵絲將聚乙烯薄膜綁扎在鋼管上，在鋼管兩端用拉緊器張拉，使拉緊器將聚乙烯薄膜拉緊、拉平、密貼于下層土工布上。拉緊器張拉可利用梁兩端的剪力齒槽中剪力釘連接錨固并張拉。6.5.3上層土工布鋪設聚乙烯薄膜鋪設好后，開始鋪設上層土工布。梁縫部位上層土工布頂面墊寬20cm，厚3mm鍍鋅鋼板，

11、長為2.95m，且保證前后梁上有至少5cm的搭接長度，梁縫中心線對稱放置，作為梁縫處混凝土支撐，保證不出現(xiàn)凹陷和下沉。滑動層鋪設應平整、密貼、無皺褶且粘接牢固?；瑒訉愉佋O后無破損，發(fā)現(xiàn)破損立即進行更換，頂層土工布必須光面朝下?；瑒訉映霈F(xiàn)破損要進行整幅更換;滑動層鋪設完成后要禁止踩踏;底座板混凝土灌注完成后要人工切除外露多余的滑動層，切記不可破壞防水層。6.5.4滑動層鋪設搭接原則下層土工布宜連續(xù)整塊鋪設，土工布連接采用對接方式，在接頭兩側各加30cm寬橫向粘接帶，采用聚氨酯膠粘劑粘牢。聚乙烯薄膜在下層土工布上應整塊鋪設。特殊情況下必須分塊鋪設時，其接縫采用聚乙烯薄膜熔接機熱熔對接，禁止采用搭接

12、方式。上層土工布應連續(xù)整塊鋪設，不得對接。上層土工布進行搭接，接頭長度20cm。土工布、土工膜接頭位置錯開至少1m。6.6底座板墊塊滑動層鋪設完成后，立即壓上混凝土定距墊塊，以防止滑動層出現(xiàn)皺褶、滑動。混凝土墊塊底部寬度采用5cm，長度為3540cm。在安放鋼筋骨架時必須安放合適的定距墊塊，以避免鋼筋籠的荷載呈點狀支立于土工布之上或?qū)⑵浯檀?1)不得安放點狀墊塊，應安放條狀墊塊;(2)鋼筋籠沿底座板縱向每米的支撐面積必須0.185m2;(3)墊塊應用C30混凝土或纖維配筋的砂漿做成、對混凝土有足夠的抗堿性并且自身有抗腐蝕性。CRTS型板式無砟軌道橋上滑動層、擠塑板施工工藝流程如下:施工準備梁

13、面清潔測量放樣梁端涂刷膠粘粘劑擠塑板鋪設涂刷膠粘劑鋪設第1層土工布鋪設土工膜鋪設第2層土工布安放混凝土墊塊。7滑動層、梁端擠塑板的質(zhì)量要求7.1擠塑板的質(zhì)量要求CRTS型板滑動層和梁端擠塑板鋪設，擠塑板規(guī)格采用0.6m×1.45m，SL型式，厚度為50mm，尺寸允許偏差±7.5mm，厚度允許偏差±3mm，對角線允許偏差7mm。擠塑板密度4353kg/m3，壓縮彈性模量3842MPa，抗剪強度300kPa。擠塑板表面平整，無夾雜物，無氣泡、裂口、變形顏色均勻，不應有影響使用的可見缺陷。7.2土工布的質(zhì)量要求土工布寬度為3050mm，寬度偏差為0+46mm;下層土工布采用400g/cm2，厚度為3.03.5mm，上層土工布采用200g/cm2，厚度為1.82.2mm。土工布采用聚丙烯針刺非織造土工布，不得添加除暗光定劑、抗紫外線穩(wěn)定劑之外的添加劑。7.3土工膜的質(zhì)量要求土工膜寬度為3050mm，寬度偏差為30+46mm;厚度為1.0mm，偏差0+0.2mm。密度0.94g/cm3，拉伸屈服強度16N/mm，拉伸斷裂強度27N/mm，直角撕裂強度130N。切口平直、無斷頭、裂紋、分層、損傷、氣泡。7.4膠粘劑質(zhì)量要求膠粘劑采用雙組份聚氨酯膠粘劑，硬化過程受濕度影響小，與梁面防水層有良好的兼容性。無氣泡、結塊、凝膠、結皮，適用