高鐵梁端緩沖防震構(gòu)造工藝探析

1、高鐵梁端緩沖防震構(gòu)造工藝探析摘要：本文從高鐵梁端緩沖防震構(gòu)造的原理出發(fā)，從施工 工藝等因素進(jìn)行分析，提出了解決高鐵梁端緩沖防震的方 案。關(guān)鍵詞：梁端緩沖防震；工作原理；施工工藝；結(jié)論遂渝鐵路引入重慶樞紐的新北陪嘉陵江大橋，橋梁全長(zhǎng) 為450.70m ,最大孔跨168m0全橋鋪設(shè)底座連續(xù)、軌道板 連續(xù)，底座與橋梁可相對(duì)滑動(dòng)的縱連板式軌道，軌道兩端設(shè) 承受縱向力的固定限位臺(tái)座結(jié)構(gòu)。在大跨度連續(xù)梁橋和簡(jiǎn)支 橋上鋪設(shè)縱連板式無磴軌道時(shí)，為解決橋梁溫度應(yīng)力與縱聯(lián) 板間溫度應(yīng)力間相互作用的問題以及梁端轉(zhuǎn)角對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)、 行車安全的影響，正確選擇高速鐵路橋梁梁端緩沖防震構(gòu)造 材料，優(yōu)化施工工藝，成為突破大跨度

2、橋上鋪設(shè)無確軌道的 技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵之一。二、施工原理 在橋梁上鋪設(shè)縱連板無渣軌道，基于工程力學(xué)、材料力學(xué)、聲學(xué)等學(xué)科的基本原理，采用在大跨度橋梁與縱連板間 設(shè)置一層滑動(dòng)磨擦副，使橋梁彎曲變形與縱連板變形相互獨(dú) 立，只傳遞摩擦力而不傳遞剪力和彎矩，解決了橋梁溫度應(yīng) 力與縱聯(lián)板間溫度應(yīng)力間相互作用的問題。三、施工工藝 ()關(guān)鍵技術(shù)k滑動(dòng)層材料聚酯長(zhǎng)絲土工布、hdpe膜、pe復(fù)合土 工布的粘接技術(shù)；2、硬質(zhì)閉孔泡沫板的縱向齒形扣接和表面復(fù)膜。3、采用吊架固定底座鋼筋骨架后進(jìn)行底座碗分層法施工。(二)工藝流程仁滑動(dòng)層施工工藝流程圖 當(dāng)橋面保護(hù)層施工完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行無確軌道橋梁滑動(dòng)層施工。2、梁

3、端防撓板施工工藝流程圖當(dāng)無確軌道橋梁滑動(dòng)層施工完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行 無磴軌道橋梁梁端防撓板施工。3、底座鋼筋混凝土施工工藝流程圖 四工藝操作要點(diǎn)k施工準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作主要有： 組織現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和設(shè)計(jì)圖紙會(huì)審。編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括施工方案、主要技術(shù)措施、進(jìn)度安排、人員組織、機(jī)具配備、材料計(jì)劃、場(chǎng)地布置等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況，做好材料和施工機(jī)具的確認(rèn)工作。2、測(cè)設(shè)基標(biāo)按設(shè)計(jì)要求在無磴軌道施工范圍內(nèi)埋設(shè)基標(biāo)。基標(biāo)分為控制基標(biāo)和加密基標(biāo)兩種。段內(nèi)的基標(biāo)以定測(cè)導(dǎo)線為依據(jù)設(shè) 置,可先用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)兩端基標(biāo)，中間用全站儀加密。曲 線地段以閉合環(huán)導(dǎo)線為依據(jù)用極坐標(biāo)法設(shè)置。在兩端橋臺(tái)上設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)，水準(zhǔn)基

4、點(diǎn)利用精密水準(zhǔn)儀從設(shè)計(jì)院提供的定測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)，測(cè)設(shè)精度不低于四等水準(zhǔn) 測(cè)量要求。沿線路中心線做橋面高程檢測(cè)，橋面高程應(yīng)往返 測(cè)量，且閉合于水準(zhǔn)基點(diǎn)。根據(jù)水準(zhǔn)基點(diǎn)測(cè)設(shè)橋上水準(zhǔn)控制 基標(biāo)，間隔15m ,可設(shè)置橋梁兩側(cè)防護(hù)墻上，對(duì)于沒有防護(hù)墻的施工現(xiàn)場(chǎng)要按設(shè)計(jì)設(shè)置水準(zhǔn)基準(zhǔn)器。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的平面控制點(diǎn)在兩端橋臺(tái)附近各測(cè)設(shè)出一段定測(cè)導(dǎo)線，通過曲線橋面做閉合環(huán)導(dǎo)線。全橋直線每隔100m.曲線每隔50m設(shè)一個(gè)方向控制基標(biāo)，曲線控制點(diǎn)、變坡點(diǎn)和豎曲線起止點(diǎn)均應(yīng)增設(shè)。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的導(dǎo)線點(diǎn)和高程點(diǎn)核對(duì)施工范圍內(nèi)的中線、高程系統(tǒng)的復(fù)測(cè)布設(shè)高程控制網(wǎng)，進(jìn)行貫通閉合測(cè)量。 布設(shè)閉合環(huán)導(dǎo)線，進(jìn)行平面控制測(cè)量，并按設(shè)計(jì)要

5、求測(cè)設(shè)基 標(biāo)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)誤差要滿足相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，基準(zhǔn)點(diǎn) 經(jīng)反復(fù)復(fù)核無誤后，方可使用。用極坐標(biāo)法放樣時(shí)，應(yīng)滿足下列要求(1)放樣時(shí)應(yīng)置鏡于導(dǎo)線點(diǎn)且不得轉(zhuǎn)點(diǎn)，前視邊長(zhǎng)度不得大于150mo兩測(cè)回定點(diǎn)，一測(cè)回檢核，測(cè)站限差要求同精密導(dǎo)線。檢核水平角較差不大于6”，距離較差不大于2mmo基標(biāo)高程自水準(zhǔn)基點(diǎn)引出，按精密水準(zhǔn)方法往返觀測(cè)?；鶚?biāo)允許誤差：控制基標(biāo)：(1)方向允許誤差為4” ；高程允許誤差為±1mm ;距離允許誤差為直線1/5000.曲線1/10000。加密基標(biāo)：直線上偏離控制基標(biāo)方向誤差為±1mm ;(2)曲線上偏角法測(cè)量，在偏角方向線上允許誤差為±1mm

6、 ;每相鄰基標(biāo)間距離允許誤差為±2mm ;每相鄰基標(biāo)高程允許誤差為±1mmo基標(biāo)測(cè)設(shè)和施工測(cè)量應(yīng)符合新建鐵路工程測(cè)量規(guī)范(tb10101-99 )的有關(guān)規(guī)定。3橋面保護(hù)層清理、打磨、找平在施工前應(yīng)先進(jìn)行橋面清理，做到無浮磴、浮灰、油污等,再對(duì)基層進(jìn)行驗(yàn)收，基層應(yīng)做到平整、無尖銳物，不起 砂、不起皮及無凹凸不平現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)無蜂窩麻面，以保證 兩布一膜的鋪設(shè)質(zhì)量。平整度的要求：用1m長(zhǎng)的靠尺，空隙不大于3mm ,空 隙只允許平緩變化，每米不超過1處。如不符合上述要求，可用機(jī)械打磨的方法進(jìn)行處理或用 水泥砂漿進(jìn)行找平，用水泥砂漿填補(bǔ)蜂窩、麻面找平基層前， 先清除蜂窩、麻面中的松散

7、層、浮確、浮灰、油污等，并使 之濕潤(rùn)。用水泥砂漿作局部找平時(shí)，應(yīng)在水泥砂漿中添加適 量水溶性膠粘劑，以增強(qiáng)水泥砂漿與基底的粘結(jié)。在橋面保護(hù)層清理、打磨、找平過程中，其施工用具、 材料輕吊輕放，嚴(yán)禁碰傷已鋪設(shè)好的防水層，確保保護(hù)層表 面平整、流水暢通。橋面打磨后要重新清除浮確、浮灰、油污等，且必須等 局部找平砂漿強(qiáng)度滿足繼續(xù)施工要求后，才進(jìn)行分檔和彈 線。4、分檔、彈線根據(jù)測(cè)設(shè)的基標(biāo)，找出梁兩端的中點(diǎn)，彈出橋面的中心 線，以中心線為幅寬基準(zhǔn)，全橋面放出一個(gè)幅寬為2.8±0.005m的區(qū)域，彈出橫向邊線。在梁固定支座一側(cè)以梁端為長(zhǎng)度起點(diǎn)，放出一個(gè)幅寬為2.8±0.005m,長(zhǎng)度

8、為1.5 米的區(qū)域，彈出縱向邊線。如果是連續(xù)剛構(gòu)梁，還需在梁板 固結(jié)機(jī)構(gòu)處進(jìn)行分檔，并在分檔處彈出縱向邊線。5、鋪設(shè)兩布一膜鋪設(shè)范圍：對(duì)于簡(jiǎn)支梁上留出的1.5米區(qū)域和邊續(xù)剛構(gòu) 梁梁板固結(jié)機(jī)構(gòu)處不鋪設(shè)兩布一膜，其他橋面全斷面連續(xù)鋪 設(shè)。下層聚酯長(zhǎng)絲土工布的鋪設(shè)：在橋面防護(hù)層清理符合要 求后，按照彈出的邊線，聚酯長(zhǎng)絲土工布卷繞在移動(dòng)式專用 攤輔機(jī)上，在保護(hù)層一邊涂刷粘結(jié)劑，一邊鋪貼下層聚酯長(zhǎng) 絲土工布，粘結(jié)劑應(yīng)做到涂刮均勻，厚度應(yīng)控制在1.2-1.5mm ,同時(shí)用光滑的橡皮或木刮板在聚酯長(zhǎng)絲土工布上部來回刮實(shí)，隨時(shí)用開刀將周邊擠出的粘結(jié)劑刮平。聚酯長(zhǎng)絲 土工布鋪貼時(shí)應(yīng)做到平直，嚴(yán)禁起鼓、起泡等現(xiàn)象

9、。在水泥 粘接劑涂刷完畢后，聚酯長(zhǎng)絲土工布的粘貼必須20分鐘內(nèi) 作完。所有下層聚酯長(zhǎng)絲土工布鋪貼完畢并符合上述各項(xiàng)要求后，下層聚酯長(zhǎng)絲土工布的周邊內(nèi)8cm涂刷水泥粘接劑的部 位用聚氨脂水泥粘接劑封邊，其涂刷厚度均不低于1.5mm , 寬度不小于8cm。對(duì)鋪好的下層聚酯長(zhǎng)絲土工布應(yīng)做好成品保護(hù)，除正常 的養(yǎng)護(hù)外，應(yīng)做到24小時(shí)無重壓。當(dāng)梁跨度大于90m時(shí)，允許下層聚酯長(zhǎng)絲土工布進(jìn)行縱 向搭接1處，先行縱向搭接，再進(jìn)行沿橋面縱向中心線的橫 向搭接?？v向搭接的粘貼寬度不得小于120mm,橫向搭接的 粘貼寬度不得小于100mmo搭接時(shí)，搭接處兩層聚酯長(zhǎng)絲 土工布之間的土工布膠厚度不得小于1mmo聚酯長(zhǎng)

10、絲土工布粘接注意事項(xiàng)：粘接前先應(yīng)檢查兩粘接面，注意保持清潔。在兩粘接表面均勻涂膠，使膠液浸透兩粘接面土工布 纖維的空隙，注意不能留有空白。待膠粘劑晾至快干時(shí)，將兩被粘面一次性對(duì)準(zhǔn)、合攏、 壓緊，并用木錘敲擊以清除氣泡，增加膠層的融合。高密pe膜的鋪設(shè)：鋪好下層聚脂長(zhǎng)絲布后，以布的邊線為界，將卷繞在移動(dòng)式專用攤輔機(jī)上的高密pe膜鋪貼在下 層聚酯長(zhǎng)絲土工布上，同時(shí)用光滑的橡皮或木刮板在高密pe膜上部來回刮實(shí)，鋪貼時(shí)應(yīng)做到平直，嚴(yán)禁起鼓、起泡等現(xiàn)象。當(dāng)梁跨度大于90m時(shí)，允許高密pe膜進(jìn)行斜向焊接施 工，可采用雙軌熱融、單軌熱融、擠出式焊條焊接工藝；接 縫搭結(jié)寬度為10cm-15cmope復(fù)合土工布

11、的鋪設(shè)：鋪好高密pe膜后，以膜的邊線 為界，將卷繞在移動(dòng)式專用攤輔機(jī)上的復(fù)合土工布鋪貼在高 密pe膜上，同時(shí)用光滑的橡皮或木刮板在復(fù)合土工布上部 來回刮實(shí)，鋪貼時(shí)應(yīng)做到平直，嚴(yán)禁起鼓、起泡等現(xiàn)象。當(dāng)梁跨度大于90m時(shí)，允許復(fù)合土工布采用ks膠進(jìn)行 粘粘，接縫連接方式如圖5,其粘接要領(lǐng)與聚酯長(zhǎng)絲土工布 粘接注意事項(xiàng)相同。兩布一膜鋪設(shè)的工藝要求：(1) 鋪設(shè)前應(yīng)保證基面(坡面)平整，保證兩布一膜不被 銳物棱角戳破，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)發(fā)現(xiàn)有聚酯長(zhǎng)絲土工布破損時(shí)必 須立即修補(bǔ)。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意均勻平整，不可岀現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊,并要特別注意過量拉伸超過其強(qiáng)度和變形的極限發(fā)生破壞 或撕裂、局部頂破等現(xiàn)象。聚酯長(zhǎng)絲土

12、工布連接時(shí)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于100mm，施工 人員不可穿帶釘?shù)男?，不可攜帶火種，防止人為地?fù)p害聚 酯長(zhǎng)絲土工布。各類機(jī)械不能在未覆蓋的兩布一膜上面行駛。聚酯長(zhǎng)絲土工布的存放以及施工鋪設(shè)過程應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間的暴曬或暴露，以免聚酯長(zhǎng)絲土工布的性能劣化。雨 天不宜作露天施工；施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁煙火；粘接表面不允許有 水或過量潮濕。周邊接界處理。聚酯長(zhǎng)絲土工布與周邊的碇連接緊密, 封堵滲流入口，截?cái)鄠?cè)面的滲漏路徑，防止?jié)B水進(jìn)入聚酯長(zhǎng) 絲土工布的底面形成水泡。6、安裝硬質(zhì)閉孔泡沫板在兩布一膜鋪設(shè)完成后，進(jìn)行硬質(zhì)閉孔泡沫板的安裝。在施工前應(yīng)先清理簡(jiǎn)支梁上留出的1.5x2.8米區(qū)域、梁縫、相鄰梁處1.5x2.8米鋪

13、設(shè)兩布一膜的位置，確認(rèn)無浮磴、 浮灰、油污等，以保證硬質(zhì)閉孔泡沫板的鋪設(shè)質(zhì)量。清理板材表面的浮灰、油污，使用氯丁型膠粘劑在兩齒形扣接表面分別涂膠，并朝同一個(gè)方向涂膠，利于趕出空氣 和提高涂膠的均勻度，增強(qiáng)粘接力。晾置數(shù)分鐘，待膠膜干 后再涂第二遍膠。涂?jī)纱文z后等膠層呈干膜狀（約5 25min/25°c ）即可粘合（手感有粘性而不粘手）,有條件可 適當(dāng)加壓，24小時(shí)后投入使用。由于初粘力強(qiáng)，粘合時(shí)應(yīng)一 次性對(duì)準(zhǔn)，并需加壓敲實(shí)，勿來回移動(dòng)，以免影響粘接效果。在簡(jiǎn)支梁上固定支座一側(cè)的1.5x2.8米的橋面區(qū)域、扣接完成后的硬質(zhì)閉孔泡沫板以任一端為起點(diǎn)的1.5x2.8米區(qū) 域先刷一道ec-6

14、膠液，再滿刮ec-6砂漿型膠粘劑，按彈線位置將板的一端粘接在簡(jiǎn)支梁的固定支座側(cè)，另一端為自 由端，平放在梁活動(dòng)支座一側(cè)的滑動(dòng)磨擦副上。安裝時(shí)用手 推擠，并用橡皮錘敲振，使所有相拼合面擠緊冒漿，隨時(shí)用 開刀將擠岀的膠粘劑刮平。安裝過程中隨時(shí)用2m靠尺及塞尺測(cè)量墻面的平整度, 用2m托線板檢查板的垂直度。高出的部分用橡皮錘敲平。安裝完成后，再次清理板材表面的浮灰、油污，并在板面全區(qū)域內(nèi)勻涂氯丁型膠粘劑一遍，晾置數(shù)分鐘，待膠膜干 后再涂第二遍膠。涂?jī)纱文z后等膠層手感有粘性而不粘手 時(shí)，將塑料薄膜與被粘面一次性對(duì)準(zhǔn)、合攏、壓緊，并沿同 一方向依次擠壓以清除氣泡，增加膠層的融合。7、底座混凝土施工施工前

15、以閉合環(huán)導(dǎo)線上方向控制基標(biāo)和方向加密基標(biāo) 為依據(jù)，用極坐標(biāo)法確定混凝土底座的中線及縱向位置。根 據(jù)水準(zhǔn)控制基標(biāo)測(cè)設(shè)高程。綁扎底座鋼筋骨架，設(shè)置鋼筋保護(hù)層墊塊。安裝底座混凝土施工吊架，將底座鋼筋骨架按設(shè)計(jì)要求固定在吊架 上。在底座兩側(cè)支立鋼模板，模板外側(cè)可與防護(hù)墻撐聯(lián)， 內(nèi)側(cè)可采用對(duì)拉或支撐形式，以確保模板穩(wěn)定。曲線地段混 凝土底座施工時(shí)，曲線外側(cè)模板高度應(yīng)滿足曲線超高的設(shè)計(jì) 要求。底座側(cè)面與端部的相應(yīng)位置留出鑲嵌防水卷材的凹 槽。在底座伸縮縫處固定好20mm厚的瀝青板，固定牢靠， 防止瀝青板上浮。瀝青板的尺寸根據(jù)梁面橫坡與設(shè)計(jì)標(biāo)高確 定。并按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋底座內(nèi)的預(yù)埋件。檢查合格后及時(shí)灌筑底座混

16、凝土。所有底座混凝土均 應(yīng)分兩步施工?？拷鼉刹家荒ず头罁习逡粋?cè)的50mm厚的保 護(hù)層不允許有粒徑大于15mm以上顆粒，以免刺破土工膜。 施工期間，施工人員以及機(jī)械操作人員一定要精神集中，防 止疏忽大意破壞土工膜。如在覆蓋保護(hù)層時(shí)發(fā)現(xiàn)有土工布或 防撓板損壞，應(yīng)立即停止覆蓋，修補(bǔ)或更換?；炷涟韬驼?的成品混凝土，利用汽車運(yùn)輸至混凝土灌注處位置，混凝土 灌筑過程中，采用機(jī)械振搗，振搗密實(shí)后，用木抹將其抹平， 最后將兩邊200mm壓光。 j混凝土灌注完畢后，在12h內(nèi)用麻袋、草簾等覆蓋并 灑水養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)期一般不應(yīng)少于7晝夜。混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5mpa以上方可拆除模板。在混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前， 嚴(yán)

17、禁各種車輛在底座上通行。五、效益分析pe復(fù)合土工布采用ks膠粘接快速施工方法，彌補(bǔ)了膜 焊接可能存在的滲漏缺陷，提高了接縫強(qiáng)度和抗?jié)B能力，確 保了施工質(zhì)量。ks膠粘接成本低于復(fù)合土工膜應(yīng)用成本的5% ,但使用ks膠粘接，復(fù)合土工膜可以任意拼接，既保證 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鋪設(shè)要求，節(jié)省了材料，又降低了應(yīng)用成本。ks 膠粘劑為非極性材料，不被水解，耐酸堿腐蝕，浸泡后對(duì)水 質(zhì)無污染。六、結(jié)論 在橋梁上鋪設(shè)縱連板無渣軌道，采用在大跨度橋梁與縱連板間設(shè)置一層滑動(dòng)磨擦副，使橋梁彎曲變形與縱連板變形 相互獨(dú)立，只傳遞摩擦力而不傳遞剪力和彎矩，解決了橋梁 溫度應(yīng)力與縱聯(lián)板間溫度應(yīng)力間相互作用的問題。在橋臺(tái)上 兩片梁接縫上端鋪設(shè)硬質(zhì)閉孔泡沫板作為橋梁梁端防撓板, 基于工程力學(xué)、材料力學(xué)、聲學(xué)等學(xué)