1 安徽中铁工程材料科技有限公司,合肥230023 2 中铁四局集团有限公司,合肥230021
摘要:CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国拥有自主产权的新型无砟轨道体系,该无砟轨道体系中涉及到的人员之多,工艺之繁复,是高速铁路其它施工所不能相提并论的,也是高速铁路质量好坏的最后一道关卡。以南沿江城际铁路为工程背景,结合现场实际施工经验,总结并阐述了CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量的控制要点。通过在原材料、工艺性试验、成品养护等几方面进行相应质量控制,然后结合对每个项目现场突出问题的分析和总结,提出了CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量控制措施,为后续无砟轨道施工提供方法借鉴。
关键词:南沿江城际铁路,CRTSⅢ型板式无砟轨道,自密实混凝土,质量控制
随着国内高速铁路的高速发展,我国已有近3200公里高铁常态化按时速350公里高标运营,其中大多属于CRTSⅢ型板式无砟轨道。CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术也借由此日益成熟,凭借研究人员和从业人员的不懈努力,在全球范围内处于领先水平。江苏南沿江城际铁路是一条连接江苏省南京市、镇江市、常州市、无锡市和苏州市的高速铁路,是《中长期铁路网规划(2016-2030)》国家“八纵八横”高速铁路网京沪通道和沿江通道的重要组成部分,于2018年10月8日开工建设,预计于2023年正式通车[3]。
南沿江城际铁路设计时速350公里,属于CRTSⅢ型板式无砟轨道。在CRTSⅢ型板式无砟轨道施工过程中,涉及人员、工艺众多,每个施工人员和每个施工步骤对无砟轨道最后成品质量都有这不可忽视的影响。针对此,结合以往施工经验和现场实际问题,并查询相关文献,总结了江苏南沿江城际铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量控制方法,以便为现在及后续无砟轨道施工提供方法借鉴[1]。
1原材料质量管理
1.1落实物资质量责任制
严格按照物资进场验收流程,把好无砟轨道物资进场关,认真填写物资使用情况登记表,实现物资使用的可追溯性,保证每件物资都能查到工程使用部位、进场验收人员、进场检测试验人员、现场施工人员等信息,确保物资使用各个环节的质量责任都得到落实。
1.2原材料动态管理
加强无砟轨道原材料的动态管理,建立材料生产厂家、供货商档案及原材料管理台帐。台帐内容应包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、质量证明书编号、复检报告编号、使用区段里程等。管理台帐应填写正确、真实、项目齐全。
1.3原材料储存要求
无砟轨道特种材料的储存应按品种、生产厂家分别储存,不同品种、不同生产厂家的原材料不得混装、混堆。干料储存条件应能保证干料的温度严格控制在5℃~30℃范围内;减水剂、引气剂应避免阳光直射,并保证储存温度宜在5℃~30℃;环境温度低于5℃时,应对原材料采取必要的保温措施。
2试验检测管理
2.1进厂检验要求
在每批原材料进场时,应进行进场验收检验,对经检验不合格的原材料应及时通知原材料供应商予以更换。鉴于原材料品质对施工质量控制的重要性,要求监理单位按施工单位每种原材料的抽样批次进行全程见证试验与检验。
2.2型式检验要求
(1)无法检测的项目,必须委托具有资质的检测机构进行型式检验,其资质及能力须经咨询单位审查认可。
(2)型式检验的抽样和送样应在第三方见证下完成。
3工艺性试验
无砟轨道施工前,应选择具有代表性的施工段,对支承层、混凝土底座、混凝土道床板施工以及轨道板铺设、自密实混凝土灌注等重要分项工程和关键工序开展工艺性试验。
各施工标段根据本标段情况,开展线路外模拟施工和线路上先导段施工。对自密实混凝土配置、灌注、轨道测量、轨道板铺设、精调等关键工序应在线路外进行模拟施工。在无砟轨道试验段内进行工装设备的安装、调试和试运行。
各施工标段在试验段施工过程中,应强化学习和贯彻各项标准、技术指南,摸索施工方法、施工基本工艺流程、质量控制、试验检测、劳动力合理配置及物流组织等,检验所配备的施工能力,验证自密实混凝土施工配合比[2]。
通过试验段工程,对工艺方案不断改进完善,形成标准化的无砟轨道施工工艺、质量检测、设备配置和劳动力组织管理模式。
对工艺性试验段组织检验评估,确定出合理的施工工艺及工装设备配套方案后,方可全面开展无砟轨道施工作业。
4成品保护
无砟轨道工程施工任务繁重、工期紧张、工序复杂,各不同施工作业队伍之间穿插作业较多,因此必须重视并妥善进行成品保护工作。各参建施工标段应做好成品保护工作,制定成品保护方案,并报经过审批执行,从而最大限度的消除和避免成品在施工过程中的污染和损坏,达到减少和降低成本,提高成品一次合格率、一次成优率的目的[3]。
Ⅲ型轨道板现场存放应符合下列规定:
(1)集中存放时,存放场地要平整并进行硬化处理,硬化地面混凝土强度不小于7.5MPa,并不应有下沉变形。
(2)存放时轨道板要垂直立面存放,不得平面存放。
5无砟轨道施工技术要求
5.1底座板施工
(1)为防止或减少底座板裂纹,底座板混凝土应采用“三低一高”的原则进行配制,混凝土胶凝材料用量不宜大于390 kg/m3,不得大于410 kg/m3;单方用水量不宜大于150 kg/m3;入模含气量宜不小于4%;单方水泥用量不宜大于300kg;混凝土入模坍落度宜控制在140~160mm,不得大于180mm。
(2)底座板浇筑混凝土浇筑前应对桥面进行充分润湿,但不得有明水,混凝土浇筑应严格按“之”字形浇筑顺序进行均匀布料,严禁一点布料和采用振动棒赶料。浇筑振捣后混凝土表面浮浆厚度(混凝土表面至公称粒径大于10mm粗骨料的垂直距离)不宜大于5mm,不得大于10mm。
(3)底座板混凝土强度达到设计强度的75%,且底座及凹槽各项指标经检验符合要求,且养护龄期满足规范要求后,方可按设计要求铺设隔离层及弹性垫层。底座板浇筑完毕后应做好成品保护,梁端伸缩缝预埋耐候钢处应采用专用防护装置进行保护,预埋耐候钢上的预埋筋必须与桥面预埋筋焊接牢固,避免出现因踩、压导致底座板掉角现场[4]。
5.2轨道板与自密实混凝土施工
(1)加强轨道板的进场验收,严格履行验收程序,避免存在翘曲、吊装孔开裂、磕损等质量缺陷的轨道板用于工程实体,进场经验收合格的轨道板质量问题由使用单位负责。及时开展自密实混凝土灌注后的轨道铺设精度复测,认真分析已施铺设精度复测结果,尽早发现问题并提前做好调整件采购计划。
(2)轨道板铺设精调定位允许偏差及检验数量应符合规范要求,其相邻轨道板接缝处承轨面相对横向偏差和相邻轨道板接缝处承轨面相对高差均不得大于0.5mm, 且不允许连续3块以上轨道板出现同向偏差。轨道板精调完成后应尽快立模进行自密实混凝土灌注。当间隔时间过长,或环境温度变化超过15℃,或受到外部条件影响时,必须重新复测或调整轨道板。
(3)为保证自密实混凝土的施工稳定性,各无砟轨道施工单位应根据工程实际和工艺性试验结果提前做好自密实混凝土原材料,尤其是细骨料的备料工作,当原材料的产地、厂家、品种等发生变化时必须重新进行工艺性试验。为保证自密实混凝土的稳定性,粗骨料必须水洗且骨料进场后陈化时间不得少于3d,待含水率基本稳定后方可正式使用,不得现进现用。
(4)水泥严格控制入机温度,入机温度不得超过55℃;膨胀剂必须严格控制实际使用膨胀剂为Ⅱ型膨胀剂,加强进场抽检;河砂细度模数严格控制不超过2.7,宜控制在工艺试验选定河砂细度模数±0.1之间;减水剂的保坍能力必须满足现场最大运距要求,保坍时间按照不小于2h进行控制,即自密实混凝土从加水搅拌开始至灌注结束,自密实混凝土坍落扩展度应保持2h~3h不出现明显返大(坍落扩展度最大不得比出站时增加30mm)或损失(坍落扩展度最小不得比出站时降低50mm),在此范围内方可灌注。
(5)由于自密实混凝土坍落扩展度不足引起的无法一次灌满的情况,不得进行二次灌注。自密实混凝土工作性良好,但由于异物导致灌注口堵塞,短时间内可清除并可继续灌注的,应算作灌注中断,可不列入二次灌注范围。
6需要进行返工处理的质量问题
(1)底座板厚度偏差大于10%。
(2)自密实混凝土与底座板间存在中度及以上离缝。中度离缝为长度大于50cm或深度大于5cm,且离缝纵深未至承轨台下方;重度离缝为离缝纵深至承轨台下方离缝、贯通离缝、轨道板四周通缝。
(3)自密实混凝土存在竖向裂纹[4]或泡沫层。
(4)轨道板悬挑,轨道板明显压缝。
(5)防水层与桥面基面粘贴不紧密,保护层空鼓、开裂。
(6)自密实混凝土层厚度偏差不满足+20,-10mm的要求,或最小厚度小于80mm。
7结论
通过江苏南沿江城际铁路工程实践,CRTSⅢ型板式无砟轨道施工品质与原材料稳定性、施工工艺熟练度及是否按要求施工等息息相关。原材料稳定可保证自密实混凝土的生产质量;施工工艺熟练可确保大范围施工时,不会出现低级错误而浪费施工工期,且可保证施工质量;在这两点基础上,按照要求进行施工,监督到位,可使成品的质量达到一个最优的程度。因此各方通力协作才是控制好施工质量的根本。
对原材料和施工提出质量控制措施,并对某些质量问题是否需要返工提出建议,为以后CRTSⅢ型板式无砟轨道优化施工技术提供借鉴。
参考文献
[1]张仕宏,盛明群.CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土施工质量控制[J].中国铁路,2020(06):119-125.
[2]张洁.商合杭高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道用自密实混凝土性能研究[J].国防交通工程与技术,2020,18(04):59-61+77.
[3]苗明星.铁路工程建设中的CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术研究[J].中国高新科技,2022(17):110-111.
[4]史保林.CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板施工过程中常见病害分析及对策[J].运输经理世界,2022(20):128-130.