沪昆客专贵州段CRTSⅠ型无砟轨道裂缝维修方案讲解.docx
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沪昆客专贵州段CRTSⅠ型无砟轨道裂缝维修方案讲解
沪昆客运专线贵州段CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床混凝土裂缝维修方案
二0一五年十月二日
沪昆客专贵州段CRTSⅠ型无砟轨道裂缝维修方案
一工程概况
通过对沪昆客专贵州段调研发现,各标段CRTSⅠ型双块式轨道在铺设一定时间后,于轨枕四角处出现裂缝,主要沿预制轨枕四角分布。
研究证明,离缝产生的主要原因为温度应力引起的混凝土不均匀收缩造成。
如不及时维修,严重影响轨道平顺性、耐久性和行车安全性。
通过对沪昆客专贵州段各标段裂缝伤损情况现场调查,对照《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》(TG/GW115-2012)评定规定,各标段裂缝部分属Ⅱ级及以上伤损,须立即维修。
二编制依据
《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》TG/GW115-2012
《铁路混凝土结构耐久性修补及防护》TB/T3228-2010
《混凝土裂缝修复灌浆树脂》JG/T264-2010
《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/T1041-2007
《水工建筑物化学灌浆施工规范》DL/T5406-2010
《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2007]85号
《客运专线铁路无砟轨道充填层施工质量验收补充标准》铁建设[2009]90号
三伤损分析
通过踏勘发现,沪昆客专贵州段所属各标段双块式无砟轨道铺设一定时间后,混凝土普遍出现了裂缝情况,且呈规律性分布。
通过研究发现,裂缝产生的主要原因是因为温度应力及新旧混凝土交接引起的,如不及时维修,将严重影响轨道平顺性、耐久性和行车安全性。
通过现场测量裂缝尺寸,对照《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》(TG/GW115-2012)相关评定规定,各标段部分裂缝属于Ⅱ、Ⅲ级以上伤损等级(按照评定标准,裂缝Ⅱ级伤损宽度超过0.2mm,现场实测宽度0.1-0.5mm),须立即维修。
(一)裂缝形态与分布
通过对沪昆客专贵州段各标现场踏勘发现,裂缝集中深度范围为0.08-0.3mm。
经现场测量统计,部分裂缝符合《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》双块式无砟轨道道床裂缝离缝Ⅱ级伤损要求(裂缝宽度大于0.3mm,见表1)的裂缝,应立即维修。
表1双块式无砟轨道道床伤损形式及伤损等级判定标准
伤损部位
伤损形式
判定项目
评定等级
备注
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
双块式轨枕
裂缝
宽度(mm)
0.1
0.2
0.3
掉块、缺损应适时修补,挡肩失效应及时修补。
裂缝Ⅲ级以上伤损应立即维修。
道床板
裂缝
宽度(mm)
0.2
0.3
0.5
轨枕界面裂缝
宽度(mm)
0.2
0.3
0.5
支承层
裂缝
宽度(mm)
0.2
0.5
1.0
底座
裂缝
宽度(mm)
0.2
0.3
0.5
(二)伤损原因
裂缝的形成是一个复杂的过程,主要有水泥凝结或膨胀不正常、化学反应引起混凝土开裂、混凝土的干燥收缩、混凝土材料及配合比、混凝土的温度应力影响、混凝土施工质量、混凝土养护条件,通过在全国各高速铁路(包括大西客运专线、贵广客运专线、兰新铁路、沪昆铁路等)的现场研究发现,由温度应力引起的不均匀收缩是混凝土裂缝产生的主要原因。
(三)伤损危害
经过对全国高铁线路调研发现,双块式无砟轨道混凝土裂缝如不及时整治,在气候寒冷地区将发生冻胀现象,更加大了混凝土的被破坏程度,同时,空气中二氧化碳的融入会与混凝土反应生成碳酸钙,加快混凝土碳化速度,降低甚至完全破坏混凝土强度,混凝土的裂缝还会削弱混凝土对钢筋的保护作用,剥落的混凝土会使钢筋长期暴露在潮湿的环境下,破坏掉钢筋的外层保护膜,使钢筋产生锈蚀。
混凝土裂缝如不及时整治将最终影响轨道平顺性、耐久性和受荷能力,甚至影响行车安全。
为此,原铁道部专门颁布实施了《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》(TG/GW115-2012),其中针对双块式无砟轨道道床伤损形式及伤损等级判定标准做了明确规定。
经现场踏勘测量,沪昆客专贵州所属各标段双块式无砟轨道道床部分裂缝属Ⅱ级以上伤损等级,为有效确保行车安全及轨道结构的耐久性,须对裂缝伤损立即维修。
(见图1《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》第3.3.7条)
图1《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》第3.3.7条
四裂缝维修
(一)维修工艺
CRTSⅠ型双块式无砟轨道混凝土裂缝根据裂缝宽度采用不同工艺,其中针对宽度≥0.2mm的裂缝采用低压注浆法(见图2),针对宽度<0.2mm的裂缝采用表面封闭法(见图3)。
1低压注浆法
图2低压注浆法工艺流程图
①裂缝检测:
按检测报告和设计图纸仔细查找裂缝,并画出裂缝分布图,核实裂缝数量、宽度、长度;
②基层处理:
清理裂缝表面的残渣和油污;
③确认注射口:
选择离缝较宽,开口通常部位为注射口,按照20-30mm间距设置,贴胶带预留;
④封闭裂缝:
采用专用封缝胶,沿裂缝表面涂刮,留出注浆口;
⑤设置底座:
揭去胶带,用封缝胶将底座固定于注射口上;
⑥安置注射装置:
待封缝胶固化,将注射装置装上修补材料,旋紧于底座上,松开注射装置弹簧,确认进入注浆状态,如材料量不足继续补入;
⑦拆除注射装置:
待注入速度降低,不再进胶后,拆除注射装置,用堵头堵死底座;
⑧清除封缝胶及底座:
材料固化后敲掉底座,并清理封缝胶;
⑨表面封闭:
按照表面封闭工艺(见图3)进行封闭。
2表面封闭法
图3表面封闭法工艺流程图
①表面清理:
使用钢丝刷将裂缝表面两侧刷毛,用真空吸尘器清除灰尘等杂物。
当裂缝内有明水时,应采用热风机等将裂缝处吹干。
②搅拌材料:
称量并配制表面封闭用修补材料,采用手持式搅拌机或专用搅拌器将修补材料搅拌均匀。
③涂刷底漆:
沿裂缝表面涂刷一层底涂材料。
④涂刷涂层材料:
待底涂材料表干后,涂刷表面封闭用涂层材料,涂刷3遍以上,以涂层厚度达到300μm以上为宜。
每遍涂刷都要等到上遍涂层材料表干后再涂,且两次涂刷方向相互垂直。
⑤养护:
在大风干燥等条件下适当采取薄膜覆盖等方法养护,防止涂层材料失水过快导致涂层开裂。
(二)维修材料
无砟轨道修复材料为专门处理双块式无砟轨道道床裂缝的特种修复材料。
具有如下性能特点:
(1)粘度适宜:
渗透性极强,可渗透入0.05mm级裂缝;
(2)环境适应性良好:
在低温天气下,依然可正常作业;
(3)力学性能良好:
具有适宜的抗压强度、弹性模量和粘接强度;
(4)耐久性良好:
经过百万次冲击荷载和冻融循环,性能保持良好。
(三)维修机具
表2双块式无砟轨道裂缝修补机具列表
序号
项目
型号
数量
备注
1
睿兴牌低压注浆设备
RX-S
3-5台/组
/
2
便携式吸尘器
220V电源
3
角磨机
若干
220V电源
4
发电机
/
1台/组
输出电压220V
5
注浆嘴
/
若干
/
6
封缝胶
中性
若干
/
7
排笔
/
若干
8
清洗剂
/
若干
9
混料器
1L
若干
/
10
称量器
50ml
若干
精度1ml
(五)维修施工组织
维修施工应建立专门的维修队伍,配备相应机具材料(见表2),统筹规划,分段实施。
以下为维修工期安排(见表3)和施工流程(见图4)。
表3裂缝维修工期安排表
序号
项目
开始时间
需用时间
1
组建维修队伍
维修方案批准
1天
3
技术培训
维修队伍组建
1天
2
离缝伤损统计
维修队伍组建
1天
4
选定维修材料与机具
维修方案批准
2天
5
大规模维修
材料机具进场
18天
注:
如工期紧急,可通过增加施工人员数量缩短施工时间。
组建维修队伍
裂缝伤损统计
材料机具进场
大规模维修
技术培训
图4裂缝维修施工流程图
(1)组建维修队伍
根据现场裂缝伤损情况,各标段组建(委托)队伍,配备相关机具、材料,专责维修无砟轨道裂缝。
每队现场经理1人,下属副经理2人,1人负责现场施工(见图5),配置作业组若干(作业组数量应根据各标段里程长短划分,建议每2-3公里一组,每组施工人员5-6人);1人负责现场技术指导,下属技术人员若干(根据作业组数量配置,建议每3-4组配备技术人员1人)。
裂缝维修组织机构图
副经理(施工)
副经理(技术)
经理
作业组
作业组
作业组
作业组
……
……
技术员
图5裂缝维修组织机构图
(2)技术培训
维修队伍组建后,集中2天进行技术培训和安全施工教育。
包括对各作业组进行伤损探测、维修材料配置、机具操作和现场施工培训,对技术员进行伤损统计、维修材料调整、机具维修和流程文件记录培训;对管理人员进行施工组织、进度控制培训。
并对所有施工人员进行安全施工教育。
培训分理论培训和现场实操两部分。
并于培训结束时进行考评,不合格者不得上岗。
(3)裂缝伤损统计
技术培训后,集中2天分段进行裂缝测量统计,测量裂缝宽度和长度,统计裂缝分布情况,确认维修部位。
并造表记录建档。
(4)材料机具进场
维修方案批准后7天内,选择维修材料和机具,分段进场仓储。
(5)大规模维修
维修材料机具进场后,维修队伍按照计划维修施工,项目经理统筹安排人员、机具、时间和材料;施工副经理组织各作业组按照既定工区维修施工,技术副经理领导技术人员现场指导。
各单位协调作业,及时处理问题。
严格控制施工进度,在规定时间内完成维修作业。
五质量保证措施
(一)技术培训,强化质量教育
对维修队伍进行全面技术培训,并实行结业考试。
做到合格才能上岗。
人员进场后进行专项的技术交底和安全质量交底后进行施工作业。
(二)健全组织,建立质量管理体系
各项目经理部成立专责的裂缝维修队伍,设置相应的管理机构,建立以现场经理总体负责、各作业组具体落实、技术人员机动巡查的质量管理体系。
(三)标准作业,加强质量管理
实施标准化施工,做到规范施工,标准作业,对标检查。
修补材料的配置、施工工艺实施必须严格按照施工技术方案要求进行。
(四)充分准备,保障硬件条件
做好材料机具进场和仓储工作,由专人负责。
施工作业前,保证机具、配件和材料及时到位。
并及时维修损坏机具,补充修补材料。
(五)及时整理资料,完善档案管理
做好裂缝修补过程记录,及时搜集、整理原始施工技术资料(含统计表、试验段记录等),分类归档,数据真实准确。
六安置环保职业健康保证措施
(一)专人负责,层层落实
现场负责人总体负责、作业组长具体落实、每组指定一名施工员兼职安全工作。
对施工风险,及时排查;对违规作业,严厉处罚。
(二)培训贯宣,强化安全意识
进场前,对维修人员进行安全教育和考评,合格上岗。
进场后,进行现场教育后进行施工作业。
(三)建立安全制度,完善防护措施
(1)进场前,统一制定安全制度。
明确规定涉及水、电、化学方面作业的安全制度;
(2)施工人员必须严格按照施工技术交底和安全制度作业;
(3)施工人员必须佩带手套、口罩等劳动防护用品,加强劳动保护;
(4)使用自备电源或与外电线路共用同一供电系统时,电气设备应根据当地要求作保护接零或作保护接地。
移动式发电机供电的用电设备,其金属外壳或底座,应与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。
手持电动工具和单机回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器,照明灯具的金属壳必须做零保护。
各种型号的电动设备必须按使用说明书的规定接地或接零。
维修、组装和拆卸电动设备时,应断电挂牌,设专人看守,防止其他人私接电动开关发生伤亡事故;
(5)施工过程中,必须有安全员或现场管理人员巡视,保证安全施工;
(6)如遇交叉作业,须随时注意安全,如发现危机人身安全,应及时停止作业,撤离至安全位置;
(7)维修材料的存储必须阴凉,通风。
作业区域材料机具要码放整齐,做好防雨措施,维修;
(8)保持施工场地整洁,及时清理施工场地内的废料,残余的修补材料必须妥善处理,不得随意抛弃。
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