無砟軌道滑動層起拱及施工控制

1、無砟軌道滑動層起拱及施工控制隨著我國高速鐵路的迅速進展,無砟軌道越來越得到大規(guī)模的應用和進展,這其中以CRTS軌道板為主體核心的無砟軌道技術的實際應用更為突出,但在施工過程中,我們也發(fā)覺了不少亟待探討和研究的新課題和新問題,底座板下滑動層的起拱就是其中的一個。 1 作用原理及施工流程 在現有CRTS無砟軌道體系中,底座板寬2. 95 m,下部滑動層施工鋪設時寬度3. 05 m,兩側各寬出底座板5 cm,底座板施工完成后,將多余部分裁除至與底座板等寬。 滑動層由三層布膜組成,從下往上依次為土工布(聚丙烯土工布),土工膜(高密度聚乙烯薄膜)和土工布(聚丙烯土工布),簡稱兩布一膜。其作用是隔離底座板

2、與梁體之間的互相作用,減小摩擦力,以免底座板和梁體在溫度變化時的互相影響。施工中,要先將第一層土工布用粘合劑粘貼在梁面防水層上面,在鋪設土工膜和其次次土工布后,根據梅花形擺放混凝土墊塊,要求每延米內鋪設墊塊面積不少于0. 185 m2;然后現場綁扎鋪設鋼筋籠;最后支立模板并澆筑混凝土。施工過程中,一定要留意不能將滑動層破損,并且杜絕砂、石等雜質進入滑動層內。 2 滑動層起拱類型和緣由分析 兩布一膜的起拱現象從土工膜鋪設后就比較顯然地消失,根本緣由是土工膜對溫度變化比較敏感,受溫度影響熱脹冷縮變化比較顯然。 按照底座板滑動層的起拱所存在的形態(tài),將起拱分為以下三種類型:半封閉型、全封閉型和通縫型。

3、 2.1 半封閉型 半封閉型起拱形成于底座板的邊沿部,而且有一部分邊緣與外界連通的拱包,見圖1,圖2。 這種起拱在平時最簡單觀看得到,但因為其與外界環(huán)境連通,水、空氣和雜質等簡單進入究竟座板滑動層的內部,對底座板的影響相當大。 按照這種起拱的外觀樣子,又可以分為圓拱形和波浪形。相對來說,圓拱形的拱高較大,可達3. 5 cm,后期不易補救,危害也大。波浪形的拱高較小,一般在1. 5 cm左右,但相連數量較多。 2.2 全封閉型 全封閉型起拱形成于底座板的中部,周圍閉合不與外界連通。全封閉型起拱因為鼓包四周的土工布被底座板壓住,為全隔離,全封閉結構,外界的空氣和水一般難以進入拱包內部,不受外界環(huán)境

4、影響,所以其對底座板的影響也就較小。 這種起拱因為不能直接觀看到,所以無法觀看其詳細起拱高度,其產生的緣由主要有兩種: 1)由土工膜材料本身不平整、不勻稱等質量緣由引起的,一般展現月牙形,鼓包方向一般有橫向和縱向兩種; 2)因為梅花形擺放的墊塊在其中心隔離出來的拱包,一般呈圓形或多邊形。 2.3 通縫型 通縫型起拱指所起的拱包為長條形,并且橫穿了囫圇底座板,空氣、水和雜質能通過該拱包而橫穿囫圇底座板。這種起拱方式并不多見,主要存在于底座板鋼筋籠接頭和后澆帶處,其對底座板的危害是相當大的,在施工中要盡力避開。這里特殊指出后澆帶處的通縫型起拱是因為底座板在冷熱收縮時產生相對運動而引起的,可起拱到鋼

5、板銜接器鋼板下緣,起拱高度最高可達4 cm,占用混凝土的空間,混凝土斷面將受到減弱,施工中應盡力避開。 3 起拱的危害 3.1 影響結構的耐久性 對于半封閉型和通縫型起拱,外界的水和空氣能夠進出滑動層,這將加快土工布、土工膜和防水層這幾類聚合物材料的老化速度。同時,砂石等硬顆粒雜質也會通過半封閉型和通縫型起拱進入到滑動層內部。軌道運營后,隨著底座板本身的反復滑動,砂石等雜質將會損傷、破壞滑動層的結構,增大相應的摩阻系數,影響結構的耐久性。 3.2 對底座板的受力結構造成影響 在底座板起拱存在處,混凝土的斷面將受到一定的減弱。這樣,一方面可能會造成底座板偏心受力,終于形成較大的裂縫;另一方面,起

6、拱處的混凝土和鋼筋可能會因為底座板的反復作用而產生疲憊破壞,使囫圇底座板在此處斷裂。 3.3 對施工過程造成影響 筆者在施工過程中留意到,墊塊擺放和鋼筋籠綁扎時,起拱處的滑動層越發(fā)的簡單被扎破損壞,造成極大的奢侈。 4 應對措施 4.1 嚴把材料關 滑動層起拱的根本緣由是土工膜因為熱脹冷縮引起的,所以首先要從土工膜等材料入手,嚴把材料進場關,檢驗每批材料的伸縮率,杜絕不合格材料進場,一經發(fā)覺有問題材料應立刻清場;另外,我們要探究使用伸縮率更小的替代材料。 4.2 化開為閉,化大為小 鋪設滑動層、擺放墊塊和綁扎鋼筋時,應留意將半封閉型和通縫型起拱的對外開口壓住,使其成為危害較小的全封閉型起拱。同

7、時,也應留意避開大體積和大拱高的起拱的存在,而應當利用增強墊塊的方式將其劃分成體積和拱高較小的起拱。 4.3 施工過程中的控制 1)鋪設土工膜時,用水將其潮濕,以利于將聚乙烯薄膜吸附在土工布上; 2)鋪設土工膜過程中,要用水平尺刮壓幾遍,保證平整,并用夾具將其張拉固定住; 3)在溫度較高時鋪設兩布一膜;4)縮短滑動層鋪設后到鋼筋籠綁扎前的等待時光; 5)在已鋪好的滑動層上要立刻梅花形擺放撐面墊塊: a.防止安裝鋼筋籠時將滑動層刺穿; b.防止大風將滑動層刮起; 6)綁扎鋼筋籠前和支立混凝土模板前都要將滑動層起拱處拉平; 7)對于后澆帶處起拱,一般在張拉完成后比較顯然,如處理不好對底座板的危害也相當大。我們可以實行在鋼板銜接器下和左右兩側增強3排墊塊(每排8個)的方式,將起拱劃分成為4個拱高較小的起拱,這樣拱的高度和相應的空拱體積將大幅削減。 5 結語