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桥梁伸缩缝处无砟轨道混凝土底座施工技术研究

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郑春海

摘要：我国高速铁路无砟轨道形式较多，其中有枕式、板式结構，有纵连式和单元式。CRTSI型板式、CRTSIII型板式以及双块式无砟轨道均属于单元结构。单元结构在温度受力条件下众多优势，但由于混凝土底座与挡水台（桥梁伸缩缝耐候钢）同时浇筑，故在大跨度桥梁和小曲率半径桥梁地段伸缩缝处混凝土底座施工较为困难，质量缺陷较多，而且属于隐蔽工程，运营过程中出现病害很难整治。本文通过对无砟轨道底座混凝土模板设计研究，并结合混凝土浇筑工艺质量控制，有效提高了桥梁伸缩缝底座混凝土实体质量，便于参考借鉴。

Abstract： There are many forms of ballastless track in China's high-speed railway， including pillow type， plate type structure， longitudinal connection type and unit type. CRTSI type slab， double block and CRTSIII type slab ballastless track are all unit structures. The unit structure has many advantages under the temperature stress condition， but because the concrete base and the water retaining platform （bridge expansion joint weathering steel） are poured at the same time， it is difficult to construct the concrete base at the expansion joint of the large-span bridge and the small curvature radius bridge section， with many quality defects， and it belongs to the concealed project， so it is difficult to treat the diseases in the operation process. In this paper， through the research on the concrete formwork design of ballastless track base， combined with the quality control of concrete pouring process， the concrete quality of the bridge expansion joint base is effectively improved， which is convenient for reference.

关键词：桥梁伸缩缝;挡水台;混凝土底座;端头模板

Key words： bridge expansion joint;water retaining platform;concrete base;end template

中图分类号：[TU997] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2020）25-0117-04

1 ?桥梁伸缩缝处无砟轨道混凝土底座设计形式

桥梁伸缩缝耐候钢埋设在梁体上部的挡水台，挡水台与无砟轨道混凝土底座同步施工（如图1）。根据扣件间距设计原则：轨道板板缝一般控制在70-100m范围内，特殊情况下最小板缝不得小于60mm，最大不大于140mm，一般情况下相邻扣件节点间距≤680mm，个别大跨度桥梁的大缝地段扣件间距最大不超过725mm。底座范围内挡水台在梁缝宽度超过100mm的简支梁和宽度超过140mm的大跨度桥梁应悬出梁体[1]。

2 ?桥梁伸缩缝处混凝土底座存在问题

桥梁伸缩缝处底座施工未引起高度重视，底座纵向模板在与桥梁伸缩缝耐候钢冲突时，往往是通过切割底座模板来实现，造成底座漏浆严重、混凝土质量差（如图2）。遇到小曲率半径或大跨度桥梁时，为保证梁缝处底座间距，悬出底座底部采用垫模板、泡沫板，浇筑混凝土时漏浆、塌陷现象严重。端头模板固定方式各异，造成底座间距大小不一，桥梁伸缩缝橡胶止水带安装困难，底座长度不足造成道床悬出底座现象。成品保护不到位，耐候钢扰动造成底座受力开裂[2][3]。

3 ?底座模板设计

3.1 混凝土底座端头模板设计

桥梁伸缩缝处无砟轨道混凝土底座端头模板采用高度500mm，厚度5mm，长度3000mm钢板制作。端模两侧与底座纵向模板栓接，中间采用3道X型平均分布固定，混凝土浇筑振捣端模允许变形1.75mm，经检算，直线段底座混凝土高度200mm，受力无明显变形，满足要求。曲线超高段底座混凝土高度440mm，经检算300-500mm超高端模板，不等高，不加肋板最大变形1.35mm，加肋版最大变形0.35mm，竖肋（40cm间距）如图3、图4。

3.2 混凝土底座纵向长度调节设计

混凝土底座侧模需根据梁体或无砟轨道单元长度不同进行调整，通过混凝土底座伸缩缝位置增加调节块，调节块选择10mm、20mm厚钢板，高度和宽度与混凝土底座侧模断面一致。

3.3 悬出梁端混凝土底座底部模板设计

悬出梁端底模为5mm钢板加工而成，梁端与底座采用栓接固定，中部与底座端头模板通过高强磁铁吸附固定，高度通过伸缩拉杆与端头模板上部固定。

3.4 端头模板固定方式和受力分析

混凝土底座端头模板两端与纵向模板采用栓接固定，中间采用三个活动十字架+木楔对顶使其与耐候钢密贴，下部与悬出梁体底部模板通过高强磁铁自然吸附固定，上部通过上下和左右调整的卡扣固定。（图5、图6）

4 ?施工工艺

桥梁伸缩缝处无砟轨道混凝土底座施工工艺主要由测量放样、钢筋网片安装、模板安装、底座混凝土施工、模板拆除、底座伸缩缝填缝、检查验收、桥梁伸缩缝安装、成品保护等工序组成。

4.1 测量放样

首先根据采集的实际梁端坐标通过布板软件进行计算，然后根据布板数据，利用CPⅢ控制网对每块轨道板对应的底座进行测量放样，底座靠梁端放样应按距挡水台向跨中方向在梁端5cm处设点，弹线后延伸至梁端，保证底座与梁端对齐，曲线地段或大跨度连续梁地段要根据梁缝两端轨道板承轨台距离满足设计要求，确定底座悬出长度。

4.2 钢筋网片安装

钢筋网片应按设计布置，钢筋网片如有变形影响安装时需做专门处理，并经重新检查合格后方可使用。特别注意下层网片纵向钢筋在下，上层网片纵向钢筋在上。上下两层网片纵、横向端部采用U型筋连接闭合，并按设计要求设置架立筋。钢筋与桥梁伸缩缝耐候钢应进行焊接，梁缝处两端伸缩缝耐候钢位置、间距与布板数据一致，高度、平整度满足设计要求。下层钢筋网片应按设计要求设置保护层垫块，垫块混凝土强度等级同底座混凝土，垫块按梅花形布置，上下钢筋网片净保护层厚度为35mm[4]。

4.3 模板安装

模板安装前需涂刷脱模剂，根据测量放样的点位对模板进行定位，模板上标记出底座收坡前高程位置，模板顶面纵坡应与线路纵坡一致，便于找平。模板定位后，应采用砂漿封堵模板底部与梁面的缝隙，避免浇筑混凝土时漏浆[5]。

底座伸缩缝采用8+4+8mm三层钢板，与相邻底座侧模通过螺栓连接，伸缩缝位置调整通过纵向模板的调节块完成，确保轨道板缝与其一致。梁端底座纵向模板应与伸缩缝耐候钢严密结合，防止漏浆。端模安装前应检查耐候钢内密封条是否完好，与纵向模板通过螺栓固定，悬出底部模板与端模、纵向模板通过磁铁连接，与梁体结合部的缝隙采用砂浆密封。

侧模加固完成后，安装凹槽模板。凹槽模板应先确定平面位置，再调节高程。凹槽横梁与侧模上的凹槽预留孔固定，通过横梁上的长孔调节凹槽纵向位置，通过凹槽中间的垂向连接螺栓，调节凹槽横向位置。凹槽高程调整完成后锁紧螺栓，防止凹槽模板偏移或上浮[6]。

4.4 底座混凝土施工

底座混凝土施工主要包含混凝土的浇筑、振捣、整平、收面及养护等工序。模板安装完成后，经检查其几何尺寸及高程符合设计要求后，方可浇筑底座混凝土。底座混凝土强度等级为C35，混凝土采用罐车输送至施工地点，汽车泵泵送或滑槽入模，插入式振捣棒振捣混凝土。浇筑时注意限位凹槽处，不得出现漏振或过振等现象[7]。

①施工准备。混凝土浇筑前，除要仔细检查浇筑前的准备工作是否充分。②混凝土浇筑。混凝土底座采用分块进行浇灌。混凝土布料时，应由模板低边往高边进行，左右两幅布料的速度要基本保持一致。③混凝土振捣。底座混凝土采用插入式捣固器振捣，振捣时间要合适，一般控制在25～40s为宜，以混凝土表面不再下沉、无气泡、表面泛浆为宜，避免漏振、过振。振捣过程中遵循快插慢拔的方式，且应防止对钢筋和模板的撞击。凹槽四周应振捣密实，施工中严格控制底座标高。④混凝土整平。混凝土捣固完成后，人工用铝合金尺刮平或摊铺机来回辊压几遍粗平，然后用抹子压平，一般情况下，收面工作至少要进行2次。⑤混凝土收面。因底座表面需铺设土工布，所以混凝土表面无须拉毛，需压光收面。⑥混凝土养护。底座混凝土养护采用塑料薄膜+土工布覆盖洒水养护的方式。当环境气温低于5℃时，禁止洒水养护，并采取适当的保温措施。覆盖洒水保湿养护时间至少14天[8][9]。

4.5 模板拆除

底座模板拆除混凝土强度不低于2.5MPa，梁体端部底座纵向、端头和悬出底部模板应注意避免对耐候钢的扰动，防止底座混凝土开裂或破损。

4.6 底座伸缩缝填缝

底座伸缩缝在底座施工完成后加以保护，防止杂物进入，并应在中间隔离层土工布铺设前完成嵌缝板安装和密封胶灌注，嵌缝板安装前应将缝内杂物清理干净，确保嵌缝深度符合设计要求。

4.7 检查验收

底座施工完成后应组织检查，检查主要项目有：底座顶面高程、宽度、中线位置、平整度、底座外侧排水坡，凹槽中线位置、深度、平整度、长度和宽度、相邻凹槽中心间距，伸缩缝位置、尺寸、嵌缝材料嵌填密实度等。对不符合要求的应进行处理，重新验收合格后方可进行下道工序施工[10][11]。

4.8 桥梁伸缩缝安装

桥梁伸缩缝安装前应首先将耐候钢内泡沫条清除干净，选择匹配的橡胶止水带，安装过程中注意底座边角保护。

4.9 成品保护

无砟轨道底座与线下工程等交叉作业时，应做好线下已完工程及无砟轨道底座的成品保护，明确责任划分，并组织检查落实。无砟轨道底座混凝土成品应防止外力碰撞面导致混凝土结构出现“崩、缺、掉”等现象。桥梁底座施工结束后不允许有机油、油漆、胶或粘结剂等污染物洒落在梁面上，更不允许在其上拌和修补砂浆。在底座顶面上堆放钢筋或其他重物时，要垫木块避免划伤工作面。吊装移动时，严禁在底座顶面、板面上拖滑。严禁将桥面固体废弃物通过泄水孔弃至梁体箱内或翼缘板下，并实行专人负责制，一经发现将从严处理[12]。

5 ?现场应用

桥梁伸缩缝处底座施工技术在宁安铁路、京沈客专、合安铁路等项目的不断改进和提高，总结了经验教训，优化了混凝土底座模板设计。桥梁伸缩缝处底座顺直度得到了提高，漏浆现象明显减少，梁缝宽度均控制在设计范围。

6 ?结论

随着我国高速铁路建设的不断发展，单元式无砟轨道结构是应用的趋势，西部山区小曲率半径和大跨度桥梁越来越多，超过140mm的梁缝会比较常见。施工质量控制更多取决于工艺工装的適用性。桥梁伸缩缝处无砟轨道混凝土底座与挡水台一体施工技术，有效解决了小曲率半径和大跨度桥梁地段超宽梁缝处底座施工困难，端头模板设计减少了混凝土漏浆、跑模等质量缺陷，高强磁铁的应用提高了模板安装和拆除施工工效，为类似工程提供了参考和借鉴，具有较高的推广价值。

参考文献：

[1]李宾升.高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术应用[J].企业技术开发，2018，37（11）.

[2]贺新春.CRTSⅠ型板式无砟轨道板底座及凸形挡台施工工艺[J].交通世界，2017（20）：150-151，153.

[3]赵伟.CRTSⅠ型轨道板底座砼及凸形挡台施工质量控制技术[J].科技创新导报，2011（05）：46-47.

[4]黄小华，周帅，杨吉忠.客运专线桥梁段双块式无砟轨道底座优化设计[J].铁道建筑，2016（06）：129-132.

[5]安鑫鑫.CRTSⅠ型板式无砟轨道板底座施工桥梁地段质量控制浅析[A].中铁五局哈大铁路客运专线施工论文集[C].2010：5.

[6]王新民.无砟轨道底座施工成套工装研究[J].铁道建筑技术，2017（03）：1-5.

[7]薛娟.桥梁地段无砟轨道底座板施工探析[J].黑龙江科技信息，2013（10）：299，68.

[8]马颖仙.客运专线桥上CRTSⅠ型板式无砟道床施工技术[J].国防交通工程与技术，2013，11（02）：74-76.

[9]陈严生.高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术应用[J].价值工程，2017（4）.

[10]熊冠勋，常光辉.无砟轨道底座板施工质量控制分析[J].居舍，2018（7）.

[11]万德林.商合杭高铁大跨度连续梁底座板施工技术[J].建筑机械，2017（4）.

[12]张永良，罗振环.板式无砟轨道底座板在桥梁上的施工质量控制[J].铁路技术创新，2011（03）：29-30.

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