宁安铁路无砟轨道施工工艺技术培训.ppt
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1、新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,宁安铁路CRTS I型板式无砟轨 道工程施工工艺技术培训 2012年3月22日,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,1、前言 宁安铁路正线主要采用CRTS I型板式无砟轨道结构。轨道结构由混凝土底座、凸形挡台及周围填充树脂、乳化沥青砂浆调整层、轨道板、WJ-7A扣件和60kg/m钢轨组成。桥梁段及隧道段轨道结构高度为687mm,路基段为787mm。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,路基地段I型板式无砟轨道标准横断面,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,
2、桥梁地段I型板式无砟轨道标准横断面,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,混凝土底座及凸形挡台采用C40钢筋混凝土结构。桥梁段混凝土底座宽2800mm,高度为200mm,凸形挡台半径260mm,高出底座板260mm,每隔1块单元板长度设置一道横向伸缩缝;路基段混凝土底座宽为3000 mm,高300mm,凸形挡台尺寸与桥梁段相同。路基地段每隔3-4块标准板长设置一道横向伸缩缝,路基与桥台相接处设置1道伸缩缝;缩缝对应凸形挡台位置,并按行车方向绕过凸台。伸缩缝宽20mm,采用聚乙烯泡沫塑料板填充,竣工前缝上部50mm高范围内用沥青软膏密封。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1
3、 标,全线主要采用P4962、P3685、P4856和P4856A等几种标准轨道板,并根据地段类型、桥梁类型、长度进行布置,如32m梁上采用P3685+2块P4962+5块,24m梁上采用P4856A+2块P4856+3块。轨道板和底座板中间设置CA砂浆充填层,轨道板与凸形挡台之间采用凸台树脂进行定位。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,2、工艺特点 底座及凸台钢筋绑扎采用底座钢筋骨架在工点集中绑扎成型,平板车运输,吊车吊装上桥,人工抬运入模,凸台钢筋现场绑扎施工工艺,与桥面上绑扎底座钢筋相比,不仅在保证钢筋绑扎质量的同时减少了桥面作业人员,而且减轻了与模板支立交叉
4、作业的影响,提高了生产效率。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 为了消除梁面标高影响,制作模板时将高度降低3cm,高度由调高螺栓调节,模板底面与梁面的间隙采用“L”型钢板封堵,并用“倒U”型钢筋夹紧,与前期采用的砂浆堵缝相比,不仅保证了混凝土外观质量,更重要的是根治了底座板“烂根”的弊病。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 混凝土底座板采用双线“间隔跳打”的施工顺序,保证了流水作业,提高了生产效率,能有效控制混凝土外观质量。混凝土浇筑采用罐车运输、泵车直接泵送混凝土入模的工艺,与罐车上桥借助溜槽浇筑混凝土的工艺先比,减轻了桥面施工组织
5、压力和由于交叉作业存在的安全隐患。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, CP控制网测量新技术、轨道板精调标架、自动照准功能的全站仪等新设备在测量领域的广泛应用,对保证线路的空间位置起到了很大的作用。 CA砂浆灌注主要采用便道轮胎式砂浆搅拌车间隔34榀梁定点进行CA砂浆拌制,25t汽车吊将中转仓吊装上桥至中转仓运输车上,运输车将中转仓运输至灌注位置,通过灌注漏斗进行CA砂浆灌注施工工艺。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,3、工艺原理 底座及凸形挡台 底座及凸形挡台采用双线“间隔跳打”的顺序进行施工,即首次浇筑、二次浇筑(加档)、三次浇筑(
6、凸台),主要做法为:测放底座中心线控制点,弹出底座轮廓边线,按照间隔跳打的施工顺序支立模板、绑扎钢筋,浇筑砼。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 轨道板铺设及精调 配备专用铺板机吊轨道板上桥,将轨道板吊装至对应位置。以凸台为参照,用撬杠和简易滚轴对轨道板进行粗调,使轨道板凹槽与凸台间隙控制在4cm,并保证轨道板与相邻2个凸台前后左右对称。精调的原理是采用轨道板专用测量设备及软件采集分析数据,通过调整固定在轨道板上的4个多项千斤顶实现轨道板的上下左右移动,最终使轨道板空间位置满足偏差要求。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 轨道板CA砂
7、浆充填层施工 CRTS I型轨道板CA砂浆充填层采用灌注袋法施工,施工前应进行工艺性试验,以确定砂浆的基本配合比、拌制与灌注工艺。现场采用CA砂浆搅拌车现场搅拌,25t吊车将中转仓吊装桥上中转仓运输车上,运输车将中转仓运至灌注位置,通过灌注漏斗进行CA砂浆灌注。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 凸台树脂灌注 凸台树脂(聚氨酯树脂)采用灌注袋法施工,先将凸台灌注袋按要求粘帖在轨道板凹槽与凸台侧壁上,然后将聚氨酯树脂A、B料按一定比例搅拌均匀,通过自制灌注漏斗进行灌注4、工艺流程及操作要点 4、工艺流程 工艺流程见图“无砟轨道施工工艺流程图”。 (见下页)。,上海先
8、行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5、施工工艺控制要点 5.1 施工前的准备工作 铺设无砟轨道前,应对桥涵、路基变形作系统的评估,确认桥涵基础沉降、梁体长期变形和路基工后沉降符合设计要求。 根据线路纵断面图、平面图及无砟轨道结构设计图相关图纸计算混凝土底座及凸形挡台平面坐标和高程,要求专人计算,专人复核,严防出错。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 制作混凝土底座及凸台模板,底座模板采用槽钢制作,结构设计形式为端模包侧模,端侧模之间螺栓连接。线路位于直线段时,底座混凝土面中心线与设
9、计的中心线是一致的,但线路位于曲线超高段时,两者由于旋转发生位移而有所不同。因此,制作超高段底座端模时,凹槽及凸台中心位置必须计算并设定位移量。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.2 CP控制网建网测量 线下构筑物经铺轨条件评估合格后,按客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设【2006】189号)的规定进行CP控制网的测量。 CP建网前,分别进行CPI、CPII平面控制网和高程控制网复测,整网进行平差计算,确保基础平面控制网的准确性。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 加密CP点,采用多台GPS接收机按C级网的要求进行观测。
10、采用带目标自动搜索及照准(ATR)功能的Leica (徕卡)系列的TCA1201+全站仪进行CP平面控制测量,每台仪器配14个球型棱镜。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, CP控制点水准测量应按精密水准测量的要求施测。CP控制点高程测量工作应在CP平面测量完成后进行,并起闭于二等水准基点,且一个测段不应少于三个水准点。精密水准测量采用Trimble DINI 电子水准仪(电子水准仪每千米水准测量高差中误差为0.3mm),配套铟瓦尺。 CP网的平面数据处理采用CPIII精密控制测量数据采集与处理系统软件进行处理,处理结果不能满足所要求的精度指标时,应进行返工测量。,
11、上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.3 基础面处理 为了增加新老混凝土的粘结,混凝土底座板施工前,应对底座板范围内梁面进行凿毛处理,同时底座应通过预埋套筒植筋与梁体连接成一体。 5.4 底座板平面位置放样 CPIII控制网评估通过后,即可进行混凝土底座板平面位置放样。先采用徕卡1201+全站仪后视34对CPIII点,将底座中心线点坐标测放到梁面上,然后根据底座板的外形尺寸用墨线弹出底座板的轮廓边线,如图所示:,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.5底座及凸台模板支立 底座模
12、板支立顺序 底座板伸缩缝设置与行车方向有关,伸缩缝对应凸台中心并绕过凸台。根据铁路左侧行车规则,左线行车方向为南京至安庆方向,右线行车方向为安庆至南京方向。 混凝土底座板采用“间隔跳打”的施工顺序,以2榀梁为一单元,先浇筑单数底座板混凝土,拆模后再浇筑加档底座板混凝土,见示意图。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 底座模板支立 根据弹出墨线位置按“间隔跳打”的施工顺序支立底座模板,采用电子水准仪控制模板顶面标高。座板边缘20cm范围内设置3%的排水破,模板底面与梁面的间隙采用“L”型钢板封堵,模板底口采
13、用方木、木楔固定,顶口通过调节器固定,如下图所示:,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,首次浇筑底座板拆模后,即可安装加档部位模板,模板搭接在第一次浇筑混凝土侧壁上。伸缩缝材料采用聚乙烯泡沫塑料板,混凝土浇筑前,用胶粘剂将其粘贴在首次底座端部壁面上。竣工前伸缩缝上部50mm高范围内伸缩缝用聚氨酯软膏密封。由于底座板与轨道板间充填层设计厚度为5cm,允许偏差为1cm,而且CA砂浆成本较高,应严格控制底座板模板顶面标高避免浪费。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 凸台模板支立 在底
14、座混凝土浇筑完成并达到一定强度后,调整凸台钢筋位置,安装凸台模板。采用高精度全站仪控制凸台模板的中心位置,电子水准仪控制模板的标高,模板标高及位置符合规范要求后,焊接内撑钢筋进行固定。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站, 底座与凸台模板安装允许偏差见表5-1所示 底座与凸形挡台模板安装允许偏差表,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.6底座及凸台钢筋制作与安装 依据施工图编制钢筋配料单,下料前应认真核对钢筋规格、级别及加工数量,无误后按配料单下料。 钢筋在工区集中下料,在胎具上绑扎成型。绑扎顺序为:底面横向钢筋底面纵向钢筋架立筋(由内向外
15、绑)顶面纵向钢筋顶面横向钢筋垫块。垫块梅花形交错布置,设置数量为每平方米4块。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 安装底座钢筋网片前,在梁体预埋套筒植入HRB33516mm连接钢筋,钢筋接头拧紧力矩应符合辊轧直螺纹钢筋连接接头(JG163-2004)的规定,如图。如梁体预埋套筒遗漏、损坏、丢失较多,应按要求植筋,植筋时应避开梁体顶面钢筋位置,要求抗拔力不小于50KN。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 钢筋安装及钢筋保护层厚度尺寸允许偏差见下表 钢筋安装及钢筋保护层厚度尺寸允许偏差,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL
16、-1 标, 底座板拆模并达到一定强度后,清除凸台钢筋表面的灰浆,调整凸台钢筋位置,方可进行凸台模板支立。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.7 底座及凸台混凝土浇筑 轨道板底座及凸台混凝土强度等级为C40,现场采用搅拌站集中生产,混凝土罐车运输,泵车泵送混凝土入模的施工工艺。 混凝土灌注 混凝土浇筑前,应再次对模板范围内的杂物和积水进行彻底清理,梁面砼不得留有油渍,并对梁面砼做湿润处理。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,直线段底座混凝一次浇筑成型;曲线段为了防止混凝土拌合物向低侧流动,一方面要加强对混凝土的坍落度的控制,另一方面可采
17、取水平分层,纵向分段的浇筑方法。 混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣,振捣过程中,检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,以防漏浆。混凝土浇筑完成后,对基准进行收面,底座板边缘20cm范围内3%排水坡。底座板混凝土初凝后沿线路横向在底座板中间2.4m范围内进行拉毛处理。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 混凝土养生 底座与凸形挡台混凝土采用洒水养护。养护时间不少于7天。当气温低于5时,采取喷涂养护液进行养护。 底座混凝土强度未达到30Mpa前,严禁各种车辆在底座上通行。 底座及凸台允许偏差见下表。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁
18、安铁路监理站,凸形挡台外形尺寸允许偏差,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,底座外形尺寸允许偏差,底座外形尺寸允许偏差,5.2.8 轨道板运输与吊装,底座外形尺寸允许偏差,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.8 轨道板运输与吊装 轨道板出厂前轨道板制造厂应出具轨道板制造技术证明书,不合格的轨道板不得上桥铺装。因梁端铺设的轨道板P3685涉及到方向问题,所以轨道板在运输装车时需考虑一定的顺序和方向。轨道板出场应有专人按照铺设表发货。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,存板区的轨道板均为竖直立放,装车前首先用汽车吊
19、将轨道板在存板台座上“软着陆”状态下缓慢翻转成“平置”状态(承轨面向上),再将轨道板四点水平起吊装在平板车上,叠加装运层数不得超过4层。装车时,轨道板应按纵向水平分层放置平板车内,最底层的轨道板三点支撑,支撑点设于轨道板起吊套管处,其余每层间用两根5cm5cm240cm垫木隔开,垫木应上、下对齐,垫木设置于起吊套管处。为防止运输过程中轨道板前后、左右移动,轨道板运输过程的固定方式详见附图一。平板车载板时应低速行驶,将轨道板运至桥下指定位置。,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,轨道板运输到现场后,直接由ML12轨道板铺装机从桥下便道侧将轨道板从平板车上吊起上桥,通过吊板小车在轨道板铺装机上移
20、动,将轨道板吊至铺装位置(见图5-7轨道板吊装示意图),铺装前应在底座板对应轨道板吊装位置放置55cm木方。在落板时使轨道板与相邻凸台前后左右大致对称,并应注意接地端子位于线路外侧。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,轨道板安放就位并形成一定工作面后,在轨道板起吊位置安装多项千斤顶,然后以凸台为参照,用撬杠和简易滚轴对轨道板进行粗调,使轨道板凹槽与凸台间隙控制在4cm,并保证轨道板与相邻2个凸台前后左右对称,尽量减少轨道板精调调整量,提高生产效率。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.9 轨道板精调 轨道精调是采用徕卡无砟轨道精调系统测
21、量、分析数据,通过调整固定在轨道板上的4个多项千斤顶实现轨道板的上下左右移动,最终使轨道板空间位置满足偏差要求。 轨道板精调步骤 将精调标架放置在轨道板上规定的螺栓孔相应位置,如图所示。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,精调架位置示意图,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 将线路线形参数输入到无砟轨道精调系统软件,采用徕卡1201+全站仪进行自由设站,连接好无线数据传输电台后,启动自动照准功能后视4对CP控制点。 设站精度满足要求后,启动自动照准功能依次测量精调标架上的棱镜,得出轨道板距设计高程和左右位置的偏差值,根据测出的结果通过多项
22、千斤顶将轨道板调至合格。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标, 轨道板精调作业应符合下列规定: 轨道板调整千斤顶应具有横向和高低的精确调整功能。 轨道板精确定位的测量方向为单向后退测量,一个测站内的全站仪与轨道板之间的测量距离宜为530m。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,轨道板精调后应采取防护措施,严禁踩踏和撞击轨道板,并及时灌注砂浆。如果轨道板放置时间过长,或环境温度变化超过10度,或受到使轨道板位置发生变化的外部条件影响时,必须进行复测和必要的调整,确认满足要求后,方能灌注砂浆。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL
23、-1 标, 轨道板精调偏差要求如表图所示。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,5.10 CA砂浆施工 原材料的储存 CA砂浆原材料包括干料(水泥、细砂、膨胀剂、铝粉)、乳化沥青、聚合物乳液、水、消泡剂、引气剂。,上海先行宁安铁路监理站,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,为使砂浆垫层满足板式无砟轨道结构的要求,水泥乳化沥青砂浆必须具有以下四方面的性能: 施工性能:流动性、稳定性、匀质性、可工作时间等 物理性能:单位体积质量、含气量、膨胀率等 力学性能:抗压强度、弹性模量、延展性等 耐久性能:抗冻性、耐候性、抗水性等,水泥乳化沥青砂浆的基本性
24、能,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,这些性能是相互关联、相互影响的,弹性砂浆垫层的力学性能与耐久性能不但取决于水泥乳化沥青砂浆的组成与配比,而且在很大程度上取决于施工性能与现场施工质量控制。,新拌水泥乳化沥青砂浆的施工性能主要有流动性、保持流动性的能力、匀质性和稳定性等,其评价指标主要有流动度、可工作时间、泛浆率、分离度和砂浆温度。,新建南京至安庆铁路 NAJL-1 标,上海先行宁安铁路监理站,流动性 灌注工艺要求新拌CA砂浆具有自流平的特性,能在浆体高度差产生的重力作用下流动并充满灌注袋或轨道板与底座板间的间隙。砂浆的流动性用流动度指标来评价,它是容积约为600
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