CRTSⅡ无砟轨道底座板张拉连接作业指导书.docx
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CRTSⅡ无砟轨道底座板张拉连接作业指导书
CRTSⅡ型板式无砟轨道工程
底座板张拉纵连作业指导书
1．适用范围
本施工作业指导书适用于CRTSⅡ型板式无砟轨道桥梁段无砟轨道底座板纵向连接施工作业。
2．编制依据
⑴桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板设计图（第一、二册）（图号：
杭长客专施图（轨）-20、21）。
⑵桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道钢筋连接器设计图（图号：
杭长客专施图（轨）-22）。
⑶CRTSⅡ型无砟轨道施工相关培训资料及其他客专施工经验。
⑷2011年11月中铁第四勘察设计院集团有限公司下发的《新建铁路杭州至长沙客运专线轨道设计技术交底资料》。
3．作业准备
3.1技术准备
⑴施工图已经过审核无误。
⑵进场人员经过岗前培训，特种作业人员持证上岗。
⑶施工方案、张拉作业指导书经审核批准，完成技术交底。
⑷通过对同条件混凝土养护试件的试验，确认纵向张拉区段内浇筑段的混凝土强度均满足达到20Mpa的要求。
⑸在桥梁左、右侧防护墙内侧，用统一的方式标识常规区钢板连接器后浇带、临时端刺区K0、K1、J1~J4、剪力齿槽后浇位置。
⑹制作完善底座板纵向张拉连接的长度和测温记录表格。
⑺准备好张拉所用的特种扭矩扳手、钢尺、测温仪等。
⑻曲线段临时支撑系统已经安置完毕。
3.4现场条件
⑴桥上从一个端刺或临时端刺到另一个端刺或临时端刺的所有底座板混凝土浇筑段（包括端刺和临时端刺区）均已施工完成。
⑵所有浇筑段内混凝土最小抗压强度需达到20MPa。
⑶连接器后浇带处的精轧螺纹钢筋、钢板和螺母必须进行清洁处理，精轧螺纹钢筋和螺母必须进行涂抹油脂。
3.5临时侧向挡块设置
当底座板位于曲线段时，为了防止在纵连或由于温度变化等原因引起的混凝土底座板与滑动层之间发生横向位移，在底座板张拉前进行临时侧向固定支撑。
可采用方木支撑和钢板临时支撑两种：
当采用方木支撑时，方木截面尺寸为150*150mm,纵向位置对应于设计侧向挡块位置。
支撑方木必须垂直于底座板混凝土侧面，且内外侧支撑方木必须位于同一断面上。
详见下图：
图3-1采用横木临时支撑
当采用钢板支撑时，临时侧向挡块可以设置在侧向挡块齿槽内，固定在侧向挡块齿槽预埋套筒内，采用组合焊接而成“∠”型钢板，钢板的厚度采用20mm，钢板平面尺寸根据侧向挡块齿槽大小而定，“∠”型钢板的角度以10度为宜，这样方便于加垫楔形木垫块，保证与底座板侧面良好的接触。
“∠”型钢板的固定，采用在底面钢板上打孔，采用螺栓与梁体预埋套筒进行连接。
为防止“∠”型钢板受力后变形，在角内焊接两根直径20mm加强钢钢板，详见下图：
图3-2型钢临时侧向挡块支撑示意图
图3-3型钢临时侧向挡块设计
当“∠”型钢板安装完成，进行两侧楔形木块安装时，左右两侧应同时对称安装，避免安装过程中发生偏移。
支撑效果详见下图：
图3-4采用钢制侧向挡块临时支撑
4．施工程序与工艺流程
底座板纵向张拉连接施工工艺流程详见图4-1。
图4-1纵向张拉连接流程图
5．施工要求
5.1概念
底座板施工区段划分如图5-1所示。
图5-1底座板施工划分示意图
⑴张拉：
用扳手拧紧锚固螺母至计算行程。
⑵连接：
用扭力扳手把锚固螺母用≥450Nm力矩拧紧到钢板上。
⑶合拢温度：
施工图给定的锁定温度TS=25℃。
⑷K0：
为临时端剌与先浇常规区分界的钢板连接器；K1：
为临时端剌与后浇常规区分界的钢板连接器。
⑸J1、J2、J3、J4为临时端剌区段内钢板连接器，从K0向下一段浇筑区方向依次排列。
⑹常规区钢板连接器BL1：
指整个浇筑段中除临时端剌区外的所有钢板连接器。
⑺LP1：
为K0～J1间的浇筑区段，长度约为220m。
⑻LP2：
为J1～J2间的浇筑区段，长度约为220m。
⑼LP3：
为J2～J3间的浇筑区段，长度约为100m。
⑽LP4：
为J3～J4间的浇筑区段，长度约为130m。
⑾LP5：
为J4～K1间的浇筑区段，长度约为130m。
5.2浇筑段长度、温度量测
1）临时端刺LP1～LP5浇筑段的基准测量
基准测量时间尽可能安排在与底座板连接时间靠近时（即连接温度尽可能与测量时的温度接近）进行。
首先进行长度测量：
测量LP1～LP5段的长度，准确记录各分段长度值；其次进行板温测量，通过预埋在底座板混凝土中的测温电偶测量。
一般在中午时分进行比较好，相邻板温不一致时，按两段底座板的长度和其温度的加权平均计算取值（例如：
TJ2=（LLP2×TLP2+TLP3×LLP3）/（LLP2+LLP3））。
各段长度与对应温度测量在底座板连接之前进行一次，测量结果应准确记录并保存（以备邻段底座板连接时使用），同时应备存副本，整个测量过程要求监理单位旁站。
此项测量直接关系到后续底座板连接钢筋张拉距离的确定，非常重要。
各测量值如下表所示：
表5-1临时端刺测量长度标记
临时端刺砼浇筑段
第一次测量长度（mm）
第一次测量温度（℃）
LP1
L1,LP1
T1,LP1
LP2
L1,LP2
T1,LP2
LP3
L1,LP3
T1,LP3
LP4
L1,LP4
T1,LP4
LP5
L1,LP5
T1,LP5
从这些测量值确定下列钢板连接器的影响长度：
Lwirk,K0（如：
1/2LP1+从K0到常规区第一个浇筑完成的剪力齿槽的长度L0：
110m+L0m）
Lwirk,J1（如：
1/2LP1+1/2LP2长度：
110m+110m=220m）
Lwirk,J2（如：
1/2LP2+1/2LP3长度：
110m+50m=160m）
Lwirk,J3（如：
1/2LP3+1/2LP4长度：
50m+65m=115m）
Lwirk,J4（如：
1/2LP4+1/2LP5长度：
65m+65m=130m）
Lwirk,K1（如：
1/2LP5+从K1到常规区第一个浇筑完成的剪力齿槽的长度L1：
65m+L1m）
另外测量J2至LP2上距离最近的剪力齿槽的影响长度（L1、1=16m，一般为半个梁跨长度）。
图5-2钢板连接器后浇带影响长度的定义
2）常规区板温测量
与临时端刺区板温测量一同进行，并据此计算连接筋张拉值。
3）张拉量的计算
根据温差电偶测量所得的底座板混凝土浇筑段温度，利用下列公司进行各BL1后浇带的张拉长度，即：
式中：
——长度变化（mm）；
——混凝土温度伸长系数，为
/K；
——底座混凝土浇筑段相对于锁定温度的温度变化幅度；
——钢筋连接器张拉时的底座板自由伸缩长度（mm），常规区就是相邻的一次浇筑起来的两个剪力齿槽之间的距离，一般为5孔梁160m。
根据温度变化，如果影响长度为160m，锁定温度为25℃，则计算出对应的温度需要张拉量见下表：
5.3有临时端刺底座板张拉与连接（即靠近临时端刺K0端的张拉）
1.常规区与K0的张拉连接：
此种情况下的平面布置中，根据底座板与锁定温度的关系，连接分3种情况进行：
第一种情况：
T＜TS时
当测量底座板温T＜TS（TS=25℃为底座板锁定温度）时，通过计算确定钢板连接器后浇带的张拉距离。
其中，J3范围内钢筋张拉距离按J2的1/3计，其余直接按计算结果采用。
钢板连接器开始张拉时，先用扳手带紧张拉螺母，同时把锚固螺母拧离钢板至少计算张拉距离以上，再用扳手进行张拉。
另外，当温差在5℃到15℃之间时，钢板连接器后浇带宽度不能通过一次纵连张拉缩短到计算值，必须每间隔24小时重复纵连张拉一次，直到达到计算宽度。
每次张拉都要对每个钢板连接器后浇带的张拉量和总的张拉量以及实际需要达到的张拉量进行记录。
根据不同的张拉温度范围，需要纵连张拉的最少次数和时间间隔见下表：
纵连过程中底座板的温度范围（℃）
最少的纵连张拉次数
间隔天数（天）
+10≤T＜+15
3
2
+15≤T＜+20
2
1
+20≤T＜+TS
1
/
+TS≤T≤+30
不张拉，宽度无变化
/
对于底座板温度低于+TS时，其张拉连接过程为：
第一步：
临时端刺中的4个钢板连接器后浇带的预连接：
即从临时端刺自由端开始，按J4→J3→J2→J1的顺序将钢板连接器所有螺母用扳手带紧，此时临时端刺（800m范围）各段（LP1～LP5）就具备了抗拉和抗压的能力。
第二步：
按照测量的温度和计算长度，张拉连接常规区中靠近临时端刺（K0处）的前2个钢板连接器；
第三步：
根据张拉行程，张拉临时端刺与常规区之间的钢板连接器后浇带K0；
第四步：
钢板连接器后浇带张拉J1和J2。
其余常规区钢板连接器后浇带的纵连可在K0张拉完后与J1、J2的张拉同时进行。
张拉时，按照顺序逐个张拉。
为了保证使临时端刺自由端到钢板连接器后浇带J3区段摩擦力起作用，钢板连接器后浇带J3须少量张拉（为钢板连接器后浇带J2张拉行程的1/3）。
至此，临时端刺与常规区的第一次张拉结束，所有张拉工作必须在24小时内完成。
第五步：
浇注J1、K0以及常规区所有钢板连接器后浇带（24小时内完成）。
第六步：
钢板连接器后浇带浇筑混凝土后，常规区齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能快地进行浇筑，但是当纵连是在底座板温度小于锁定温度的情况下进行时，在齿槽后浇带浇筑混凝土前，必须等待一段时间，为的是让张拉后的底座板应力达到均衡。
等待时间见下表：
纵连时底座板温度所处区间
等待时间（天）
+10≤T＜+15
5
+15≤T＜+20
3
+20≤T＜+25
1
+25≤T≤+30
不需要等待
第七步：
纵连3～5天后，浇注靠近J2处位于LP2上的两个BL2后浇带。
至此，临时端刺第一次连接结束。
第二种情况：
TS℃≤T≤30℃时
第一步：
临时端刺中的4个钢板连接器后浇带的预连接：
即从临时端刺自由端开始，按J4→J3→J2→J1的顺序将钢筋连接器所有螺母用扳手带紧，此时临时端刺（800m范围）各段（LP1～LP5）就具备了抗拉和抗压的能力。
第二步：
采用同样的拧紧方式，把K0并从K0开始把常规区所有钢板连接器螺母拧紧。
至此临时端刺与常规区的第一次张拉完成。
纵连应在24小时内完成。
第三步：
在24小时内浇注J1、K0以及常规区BL1、BL2后浇带。
第四步：
底座板纵连3～5天后，浇注靠近J2处位于LP2的两个BL2后浇带。
至此，临时端刺第一次纵连完成。
第三种情况：
T＞30℃时
不允许拧紧螺母，且底座板应采取降温措施。
板温在30℃以下时按照TS℃≤T≤30℃的这种情况进行纵连。
5.4有临时端刺底座板张拉与连接（即靠近临时端刺K1端的张拉）
后浇带K1张拉距计算公式为：
式中L为K1到常规区第一个已经浇注的剪力齿槽（BL2）的距离。
后浇带J4张拉距计算公式为：
后浇带J3张拉距计算公式为：
后浇带J2张拉距计算公式为：
式中L1,BL2与L2,BL2为J2到J1方向的第一个已固定的剪力齿槽（BL2）距离。
既有临时端刺已经有部分BL1张拉完成，根据温度情况，也分三种情况纵连：
第一种情况：
10℃≤T≤TS时
第一步：
由于临时端刺区域的混凝土浇筑段已经纵连，只需要根据构件温度先张拉常规区前2个钢板连接器后浇带的螺母。
第二步：
再根据相应的张拉行程张拉临时端刺与常规区之间的钢板连接器后浇带K1。
第三步：
选择底座板温度尽量接近锁定温度时，张拉临时端刺的钢板连接器J4→J3→J2（张拉时，要先松开钢板内侧的锚固螺母）。
与之同时，可以依次张拉常规区钢板连接器。
J2相邻的中间剪力齿槽已经浇筑，LP2的影响长度由Lwirk、LP2减少至L2、2。
如：
Lwirk、LP2=L2、2+L2、LP3
第四步：
纵连完成，在24小时之内浇注J4-J2、K1和常规区BL1后浇带。
第五步：
钢板连接器后浇带浇筑混凝土后，常规区齿槽后浇带BL2通常也应该尽可能快地进行浇筑，但是当纵连是在底座板温度小于锁定温度的情况下进行时，在齿槽后浇带浇筑混凝土前，必须等待一段时间，为的是让张拉后的底座板应力达到均衡。
等待时间见下表：
纵连时底座板温度所处区间
等待时间（天）
+10≤T＜+15
5
+15≤T＜+20
3
+20≤T＜+25
1
+25≤T≤+30
不需要等待
经过一定的等待时间，内力均衡化以后，24小时之内浇注常规区BL2。
第六步：
底座板纵连10天后，临时端刺内BL2浇注混凝土。
第二种情况：
TS℃≤T≤30℃时
第一步：
把K1并从K1开始把常规区所有钢板连接器BL1内外侧螺母拧紧。
24小时内完成此项工作，此时临时端刺与常规区纵连完成。
第二步：
浇筑常规区所有钢板连接器后浇带和临时端刺中的K1、J4、J3、J2，同时常规区所有剪力齿槽后浇带也进行浇筑。
第三步：
3天后，浇筑临时端刺中所有的剪力齿槽后浇带。
第三种情况：
T＞30℃时
此种情况，不允许拧紧螺母，且底座板应采取降温措施。
板温在30℃以下时按照TS℃≤T≤30℃的这种情况进行纵连。
5.5张拉、拧紧及检验扭矩控制
张拉操作：
张拉前检查每个张拉螺母是否拧紧。
张拉时每个钢板连接器按从中心向两边的顺序对称地张拉。
张拉力矩φ25：
700N•m。
张拉一次要同时对测点间距进行控制测量，并于应有间距对比，直到应有间距达到为止。
张拉结束后使用300N•m力矩检查螺母是否拧紧，再使用450N•m力矩再次检查螺母。
零张拉操作：
以35N•m的力矩从两端向中间拧紧内侧锁紧螺母，然后再从内向外进行检查，所有螺母是否以相同的力矩拧紧。
最后用450N•m力矩拧紧外侧螺母，即张拉距离为零。
5.6张拉前辅助准备工作
底座板施工时把桥墩墩号、里程标记于防护墙内侧；根据常规区和临时端刺区的划分，把后浇带位置标识于防护墙内侧。
浇筑段长度量测先在钢板后浇带两侧紧邻混凝土边缘做好标识，量测浇筑段长度。
温度的测量，应采用标定合格的温度测量仪，测量当时的温度并详细记录在张拉行程计算表中。
张拉行程的测量，采用标定合格的钢板尺测量。
张拉行程计算表中
部位
对应梁号及里程
Tl,i测量温度℃
测量长度mm
Lwirk,i影响长度m
T0合拢温度℃
at值
Wi张拉行程mm
备注
K0
J1
J2
J3
J4
K1
BL1-1
BL1-2
…
5.7临时端刺压板处理
底座板连接完成后，轨道板粗铺前，尽快进行GRN网平面测设，测量结果评估合格以后，即可以开始进行轨道板粗铺，高程测设在轨道板粗铺后才能测量。
临时端刺第一次连接完成后，如果临时端刺两次张拉间隔时间较长，要对临时端刺区进行压板处理。
首先在临时端刺区进行轨道板粗铺，再进行常规区的轨道板铺设。
位于临时端刺区的J4、J3、J2及剪力齿槽后浇带要预留，暂不铺设轨道板，轨道板可以临时叠放在后浇带前后位置，见下图。
粗铺后，只有从K0开始往常规区范围才能进行轨道板精调灌浆施工，临时端刺暂不能施工。
如果间隔时间较长，靠近K0处的轨道板在灌浆纵连后，要进行植筋抗剪连接。
6．人员配备
施工人员应结合施工组织设计方案、机械、人员组合、工期要求进行合理布置。
底座板纵连张拉班人员参见表6-1配置。
表6-1纵连张拉班人员配备表
序号
人员情况
数量
备注
1
工班长
1
2
技术人员
2
3
安全员
1
4
质检人员
1
5
连接人员
12
经培训合格
7．设备机具配置
针对无砟轨道底座板纵向张拉连接施工工艺要求，准备施工使用的扭力扳手、钢板尺、测温仪等设备。
底座板纵向张拉连接的主要机具详见表7-1。
表7-1底座板纵向张拉连接主要机具配备表
序号
名称
规格
数量
备注
1
扭力扳手
卡口，600Nm
10把
2
扭力扳手
套筒，600Nm
10把
3
钢尺
1000mm
2个
4
测温仪
2个
图7-1自制开口扳手图7-2套筒扭力扳手
8．质量控制要点
⑴每个临时端刺的张拉连接必须编制专门的作业指导书，并由监理审核后，才能进行张拉作业。
⑵所有螺母必需按照要求的力矩拧紧。
⑶必须确保长度及温度的量测精度。
⑷尽量选择在合拢温度下进行连接，当温度不满足要求时必需按照设计计算张拉量，并严格控制张拉量。
⑸后浇带施工尽量在一天的最低温时施工，避免选择温差过大的天气。
⑹后浇带混凝土施工需考虑后浇混凝土防开裂措施，在混凝土内掺加适量的膨胀剂（通过试验确定），同时在新老混凝土结合面涂刷界面剂，以解决新老混凝土界面裂纹超标的问题。
⑺纵向张拉连接必须在底座板芯部温度10℃以上进行，低于10℃时采取有效的冬季施工措施。
⑻通常应在设计合拢温度25～30℃下进行连接，当温度不满足要求时必需按照设计计算张拉量，并严格控制张拉量。
⑼当张拉时底座板温度小于合拢温度，张拉严格按照本指导书规定分次进行。
⑽当纵连是在底座板温度小于合拢温度的情况下进行时，在齿槽后浇带BL2能够进行浇筑前，必须按本指导书等待一定的时间。
⑾如果临时端刺位于曲线上，则要采取适当措施防止其产生横向位移。
9．安全控制要点
⑴施工人员必须经过三级安全教育培训，考核合格后方可进场作业。
特种作业人员必须持证上岗。
⑵施工人员配齐配足符合要求的劳动防护用品。
⑶各种机具设备派专人负责，并定期检查和保养，现场用电符合规范要求。
⑷安全员必须深入施工现场，督促操作人员和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作和违章施工。
⑸张拉时注意附近施工人员，避免张拉施工时碰撞附近操作人员。
⑹严禁从桥上向下抛物。
10．文明施工和环水保要求
⑴做好生态环境保护的宣传教育工作，提高认识，强化职工的环保意识。
⑵各种机具设备派专人负责，施工结束后清洗干净，堆放整齐。
⑶施工现场应在醒目位置挂设操作规程、警示牌等。
⑷浇筑结束后剩余的混凝土应集中处理，禁止随意乱倒。
⑸清洗拌合机及混凝土浇筑机具的水应集中在污水处理池集中处理，不得乱倒乱排。
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