無(wú)砟軌道滑動(dòng)層起拱及施工控制

1、無(wú)砟軌道滑動(dòng)層起拱及施工控制隨著我國(guó)高速鐵路的迅速進(jìn)展,無(wú)砟軌道越來(lái)越得到大規(guī)模的應(yīng)用和進(jìn)展,這其中以CRTS軌道板為主體核心的無(wú)砟軌道技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用更為突出,但在施工過(guò)程中,我們也發(fā)覺(jué)了不少亟待探討和研究的新課題和新問(wèn)題,底座板下滑動(dòng)層的起拱就是其中的一個(gè)。 1 作用原理及施工流程 在現(xiàn)有CRTS無(wú)砟軌道體系中,底座板寬2. 95 m,下部滑動(dòng)層施工鋪設(shè)時(shí)寬度3. 05 m,兩側(cè)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(dòng)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(jiǎn)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(shí)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(shè)土工膜和其次次土工布后,根據(jù)梅花形擺放混凝土墊塊,要求每延米內(nèi)鋪設(shè)墊塊面積不少于0. 185 m2;然后現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋪設(shè)鋼筋籠;最后支立模板并澆筑混凝土。施工過(guò)程中,一定要留意不能將滑動(dòng)層破損,并且杜絕砂、石等雜質(zhì)進(jìn)入滑動(dòng)層內(nèi)。 2 滑動(dòng)層起拱類(lèi)型和緣由分析 兩布一膜的起拱現(xiàn)象從土工膜鋪設(shè)后就比較顯然地消失,根本緣由是土工膜對(duì)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(dòng)層的起拱所存在的形態(tài),將起拱分為以下三種類(lèi)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(jiàn)圖1,圖2。 這種起拱在平時(shí)最簡(jiǎn)單觀看得到,但因?yàn)槠渑c外界環(huán)境連通,水、空氣和雜質(zhì)等簡(jiǎn)單進(jìn)入究竟座板滑動(dòng)層的內(nèi)部,對(duì)底座板的影響相當(dāng)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(duì)來(lái)說(shuō),圓拱形的拱高較大,可達(dá)3. 5 cm,后期不易補(bǔ)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(shù)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?chē)]合不與外界連通。全封閉型起拱因?yàn)楣陌闹艿耐凉げ急坏鬃鍓鹤?為全隔離,全封閉結(jié)構(gòu),外界的空氣和水一般難以進(jìn)入拱包內(nèi)部,不受外界環(huán)境

4、影響,所以其對(duì)底座板的影響也就較小。 這種起拱因?yàn)椴荒苤苯佑^看到,所以無(wú)法觀看其詳細(xì)起拱高度,其產(chǎn)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(zhì)量緣由引起的,一般展現(xiàn)月牙形,鼓包方向一般有橫向和縱向兩種; 2)因?yàn)槊坊ㄐ螖[放的墊塊在其中心隔離出來(lái)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(zhǎng)條形,并且橫穿了囫圇底座板,空氣、水和雜質(zhì)能通過(guò)該拱包而橫穿囫圇底座板。這種起拱方式并不多見(jiàn),主要存在于底座板鋼筋籠接頭和后澆帶處,其對(duì)底座板的危害是相當(dāng)大的,在施工中要盡力避開(kāi)。這里特殊指出后澆帶處的通縫型起拱是因?yàn)榈鬃逶诶錈崾湛s時(shí)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dá)4 cm,占用混凝土的空間,混凝土斷面將受到減弱,施工中應(yīng)盡力避開(kāi)。 3 起拱的危害 3.1 影響結(jié)構(gòu)的耐久性 對(duì)于半封閉型和通縫型起拱,外界的水和空氣能夠進(jìn)出滑動(dòng)層,這將加快土工布、土工膜和防水層這幾類(lèi)聚合物材料的老化速度。同時(shí),砂石等硬顆粒雜質(zhì)也會(huì)通過(guò)半封閉型和通縫型起拱進(jìn)入到滑動(dòng)層內(nèi)部。軌道運(yùn)營(yíng)后,隨著底座板本身的反復(fù)滑動(dòng),砂石等雜質(zhì)將會(huì)損傷、破壞滑動(dòng)層的結(jié)構(gòu),增大相應(yīng)的摩阻系數(shù),影響結(jié)構(gòu)的耐久性。 3.2 對(duì)底座板的受力結(jié)構(gòu)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(huì)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(huì)因?yàn)榈鬃宓姆磸?fù)作用而產(chǎn)生疲憊破壞,使囫圇底座板在此處斷裂。 3.3 對(duì)施工過(guò)程造成影響 筆者在施工過(guò)程中留意到,墊塊擺放和鋼筋籠綁扎時(shí),起拱處的滑動(dòng)層越發(fā)的簡(jiǎn)單被扎破損壞,造成極大的奢侈。 4 應(yīng)對(duì)措施 4.1 嚴(yán)把材料關(guān) 滑動(dòng)層起拱的根本緣由是土工膜因?yàn)闊崦浝淇s引起的,所以首先要從土工膜等材料入手,嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān),檢驗(yàn)每批材料的伸縮率,杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng),一經(jīng)發(fā)覺(jué)有問(wèn)題材料應(yīng)立刻清場(chǎng);另外,我們要探究使用伸縮率更小的替代材料。 4.2 化開(kāi)為閉,化大為小 鋪設(shè)滑動(dòng)層、擺放墊塊和綁扎鋼筋時(shí),應(yīng)留意將半封閉型和通縫型起拱的對(duì)外開(kāi)口壓住,使其成為危害較小的全封閉型起拱。同

7、時(shí),也應(yīng)留意避開(kāi)大體積和大拱高的起拱的存在,而應(yīng)當(dāng)利用增強(qiáng)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(guò)程中的控制 1)鋪設(shè)土工膜時(shí),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(shè)土工膜過(guò)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(shí)鋪設(shè)兩布一膜;4)縮短滑動(dòng)層鋪設(shè)后到鋼筋籠綁扎前的等待時(shí)光; 5)在已鋪好的滑動(dòng)層上要立刻梅花形擺放撐面墊塊: a.防止安裝鋼筋籠時(shí)將滑動(dòng)層刺穿; b.防止大風(fēng)將滑動(dòng)層刮起; 6)綁扎鋼筋籠前和支立混凝土模板前都要將滑動(dòng)層起拱處拉平; 7)對(duì)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(duì)底座板的危害也相當(dāng)大。我們可以實(shí)行在鋼板銜接器下和左右兩側(cè)增強(qiáng)3排墊塊(每排8個(gè))的方式,將起拱劃分成為4個(gè)拱高較小的起拱,這樣拱的高度和相應(yīng)的空拱體積將大幅削減。 5 結(jié)語(yǔ)