CN105297569B - 一种路基混凝土基床结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开一种路基混凝土基床结构，具有数节混凝土基床和设置在数节混凝土基床上的无砟轨道，所述每节混凝土基床由上至下依次分为C35混凝土层，C20混凝土层，掺5％水泥级配碎石层，和填料层；无砟轨道通过数节底座板铺设在混凝土基床上，相邻混凝土基床之间具有伸缩缝，所述伸缩缝与相邻底座板之间的缝隙相匹配，每节混凝土基床与相应的底座板呈对齐设置。可以保证基床混凝土自由伸缩及高寒地区冻融状态下的稳定性，最终确保无砟轨道的几何状态不因温度变化而变化。

Description

一种路基混凝土基床结构及施工方法

技术领域

本发明创造涉及一种路基混凝土基床结构及施工方法，主要用于高寒地区客运专线工程。

背景技术

京沈客运专线辽宁段CRTSⅢ型先张板式无砟轨道，该先张板式无砟轨道在高寒地区的客专工程首先推广采用，技术含量高，对路基纵向刚度变化均匀性要求极高，而本线路位于东北寒冷地区，路基防冻胀难度大，需采用防冻胀措施，因此需控制基床混凝土施工质量，从根本上解决因冻胀对路基沉降的影响。

而现有技术中，由于路基混凝土基床结构不合理，且施工方法未考虑到各种条件的约束，尤其是基床中对伸缩缝的处理，目前通常的处理方法是采用在基床混凝土初凝前插入传力杆，然后在C35混凝土层浇筑至止水带安装位置处后，再安装止水带。该方法不仅破坏了混凝土基床端部的整体性，还难以保证传力杆处于同一水平线及相对位置的稳定，更不能保证传力杆活动端的固定质量以使传力杆完全起到伸缩传力的作用。而C35混凝土层浇筑至止水带安装位置处后在，安装止水带，却不能有效地对止水带的线型进行控制，难以起到止水作用。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种路基混凝土基床结构及施工方法，以克服严寒地区因冻胀影响对线路线型质量控制的制约，满足高速铁路对路基刚度变化的均匀性要求，通过将混凝土基床伸缩缝与无砟轨道相邻底座板之间的缝隙进行对齐设置，保证混凝土基床伸缩缝与相邻底座板缝隙的平面位置，从而满足缝间连接及防水功能的要求，通过设置模板，使得传力杆、止水带在混凝土浇筑之前即已完成安装，可以保证传力杆处于同一水平线且位置相对稳定，同时也保证传力杆活动端的质量，使得传力杆可以完全起到伸缩传感的作用，同时也有效保证了止水带的线性，使得止水带充分发挥其止水作用，对伸缩缝进行保护，从而保证基床混凝土自由伸缩及高寒地区冻融状态下的稳定性。

本发明创造采用的技术方案为：

一种路基混凝土基床结构，具有数节混凝土基床和设置在数节混凝土基床上的无砟轨道，所述每节混凝土基床由上至下依次分为C35混凝土层，C20混凝土层，掺5％水泥级配碎石层，和填料层；无砟轨道通过数节底座板铺设在混凝土基床上，相邻混凝土基床之间具有伸缩缝，所述伸缩缝与相邻底座板之间的缝隙相匹配，每节混凝土基床与相应的底座板呈对齐设置。

所述的一种路基混凝土基床结构，所述伸缩缝的宽度为20mm，所述伸缩缝的缝内由上至下依次设有聚氨酯密封胶，背衬材料、填缝材料、止水带和泡沫板，所述背衬材料为聚氨酯棒，所述填缝材料为聚氨酯板，所述聚氨酯棒的直径为22mm，所述聚氨酯板的板厚为20mm。

所述的一种路基混凝土基床结构，所述相邻混凝土基床之间设有数根传力杆连接，所述传力杆位于止水带的下方，数根传力杆呈上下两排均匀排布，上排传力杆位于C35混凝土层中，下排传力杆位于C20混凝土层中，所述泡沫板上设有数个与传力杆位置相对应通孔Ⅰ，所述传力杆从泡沫板的通孔Ⅰ穿过，。

所述的一种路基混凝土基床结构，所述传力杆为HRB400钢筋传力杆，所述传力杆的直径为38mm，每排中相邻传力杆的间距0.3m。

所述的一种路基混凝土基床结构，所述传力杆的一端设为固定端，另一端设为活动端，所述活动端上涂设沥青层，所述沥青层的外部用聚乙烯膜包裹，所述活动端的端部还设有塑料套，塑料套与传力杆之间的间隙用纱布填满并用塑料胶带缠绕，每排传力杆的固定端和活动端在所述混凝土基床中呈交错设置。

所述的一种路基混凝土基床结构，还具有模板，所述模板设置在未浇筑混凝土基床的端部，所述模板上设有数个与传力杆位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆从模板的通孔Ⅱ穿过，模板外侧设有限位角钢，所述限位角钢与模板之间采用螺栓连接，对所述混凝土基床浇筑完成后，移除所述模板。

所述的一种路基混凝土基床结构，所述模板分为上模板和下模板两部分，所述上模板位于传力杆上方，上模板的底端设有一向外侧伸出的沿边Ⅰ，下模板的顶端设有一向外侧伸出的沿边Ⅱ，下模板上设有数个与传力杆位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆从下模板的通孔Ⅱ穿过，所述止水带夹设在所述沿边Ⅰ和沿边Ⅱ之间。

一种路基混凝土基床施工方法，路基中具有n节混凝土基床，包括如下步骤：

1)传力杆安装，首先对传力杆的单端进行包裹处理，在传力杆活动端的范围内涂刷沥青，之后用聚乙烯膜包裹，位于活动端的端头设置塑料套，塑料套与传力杆之间填满纱布头并用塑料胶带缠绕固定，防止水泥浆进入塑料套中；在第1、3、5……n节混凝土基床的端部设置上、下模板，上、下模板外侧通过限位角钢固定限位，安装时传力杆时，传力杆从下模板上的通孔Ⅱ穿过；

2)设置止水带，在位于上模板底端的沿边Ⅰ和位于下模板顶端的沿边Ⅱ之间安装止水带，并对上、下模板的外侧进行支顶加固；

3)混凝土基床施工采用跳打的方式进行，每节混凝土基床中的C20与C35混凝土层采用两次浇筑的施工办法，首先对第1、3、5……n节混凝土基床进行施工浇筑，浇筑完成后，移除上、下模板，并在止水带下部至混凝土基床的基底范围内铺设泡沫板，止水带上部铺设聚乙烯板，聚乙烯板上部铺设泡沫板；之后对第2、4、6……n-1节混凝土基床进行施工浇筑，相邻混凝土基床之间形成一伸缩缝；

4)移除伸缩缝中位于止水带上部的聚乙烯板和泡沫板，依次向伸缩缝中填充填缝材料、背衬材料和聚氨酯密封胶；

5)在每节混凝土基床上铺设与混凝土基床面积相匹配的无砟轨道底座板，使得相邻底座板之间的缝隙与伸缩缝的宽度相匹配。

所述的一种路基混凝土基床施工方法，步骤1)中传力杆在所述下模板上呈上下两排排布，上排传力杆位于混凝土基床中用于浇筑C35混凝土的范围内，下排传力杆位于混凝土基床中用于浇筑C20混凝土的范围内，每排传力杆的活动端和固定端呈交错排布。

本发明创造具有以下有益效果：

本发明创造通过采用模板固定装置确保传力杆的设置符合设计要求，安装质量可控。且避免传统安装方法对混凝土基床端部整体性的破坏。

通过采用上、下模板沿边夹设的加固措施确保止水带线型平直，起到止水作用。

通过采用夹设泡沫板的施工方法确保伸缩缝的平整度、垂直度及缝宽符合设计要求且避免污染伸缩缝。

本发明创造克服了严寒地区因冻胀影响对线路线型质量控制的制约。通过采用混凝土基床伸缩缝与无砟轨道相邻底座板缝隙呈对齐设置。保证伸缩缝的平面位置，缝间连接及防水功能等要求。

本发明创造通过采用混凝土基床防冻胀措施，控制基床混凝土施工质量，从根本上解决因冻胀对路基沉降的影响，冻深范围内的路基质量是无砟轨道施工质量的基础，因此着手从施工工艺、技术方案等方面进行优化及控制，对无砟轨道的质量及线型沉降控制有着重要的意义。

附图说明

图1为实施例中混凝土基床传力杆布置横断面图。

图2为实施例中混凝土基床传力杆平面俯视图。

图3为实施例中混凝土基床伸缩缝的构造示意图。

图4为实施例中上、下模板使用示意图。

其中1-混凝土基床，2-C35混凝土层，3-C20混凝土，4-传力杆，5-伸缩缝，6-聚氨酯密封胶，7-聚氨酯棒，8-聚氨酯板，9-止水带，10-泡沫板，11-塑料套，12-纱布，13-聚乙烯膜，14-上模板，15-下模板，16-沿边Ⅰ，17-沿边Ⅱ，18-活动端，19-固定端。

具体实施方式

如图1-4所示一种路基混凝土基床结构，具有数节混凝土基床1和设置在数节混凝土基床1上的无砟轨道，所述每节混凝土基床由上至下依次分为C35混凝土层2，C20混凝土层3，掺5％水泥级配碎石层，和填料层；无砟轨道通过数节底座板铺设在混凝土基床1上，相邻混凝土基床1之间具有伸缩缝5，所述伸缩缝5与相邻底座板之间的缝隙相匹配，每节混凝土基床1与相应的底座板呈对齐设置。其中，C35混凝土层2的厚度为0.5m，C20混凝土层3的厚度为0.5m。优选地，该伸缩缝5的宽度为20mm，如图3所示伸缩缝5的缝内由上至下依次设有聚氨酯密封胶6，背衬材料、填缝材料、止水带9和泡沫板10，所述背衬材料为聚氨酯棒7，所述填缝材料为聚氨酯板8，所述聚氨酯棒7的直径为22mm，所述聚氨酯板8的板厚为20mm，所述泡沫板10的厚度为20mm。如图1-2所示相邻混凝土基床1之间设有数根传力杆4连接，所述传力杆位4于止水带9的下方，如图1所示数根传力杆4呈上下两排均匀排布，上排传力杆4位于C35混凝土层2中，下排传力杆4位于C20混凝土层3中，所述泡沫板10上设有数个与传力杆4位置相对应通孔Ⅰ，所述传力杆4从泡沫板10的通孔Ⅰ穿过。该传力杆4为HRB400钢筋传力杆4，单根长度0.5m，传力杆4的直径为38mm，每排中相邻传力杆4的间距0.3m。

如图2-4所示传力杆4的一端设为固定端19，另一端设为活动端18，所述活动端18(在设计长度0.29m范围内)上涂设沥青层，所述沥青层的外部用聚乙烯膜13包裹，所述活动端18的端部还设有0.1m长Φ60mm的塑料套11，塑料套11与传力杆4之间的间隙用纱布12填满并用塑料胶带缠绕，防止水泥浆进入并起到固定套子的作用。如图2所示每排传力杆4中的固定端19和活动端18在混凝土基床1中呈交错设置。

优选地，如图4所示还具有模板，所述模板设置在未浇筑混凝土基床1的端部，所述模板上设有数个与传力杆4位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆4从模板的通孔Ⅱ穿过，模板外侧设有限位角钢，所述限位角钢与模板之间采用螺栓连接，对所述混凝土基床浇筑完成后，移除所述模板。如图4所示图中左侧的混凝土基床1为已浇筑混凝土基床1，右侧的为未浇筑混凝土基床1，对左侧的混凝土基床1浇筑完成后，移除该模板。优选地，该模板分为上模板14和下模板15两部分，所述上模板14位于传力杆4上方，上模板14的底端设有一向外侧伸出的沿边Ⅰ16，下模板15的顶端设有一向外侧伸出的沿边Ⅱ17，下模板15上设有数个与传力杆4位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆4从下模板15的通孔Ⅱ穿过，所述止水带9夹设在所述沿边Ⅰ16和沿边Ⅱ17之间，该止水带9的宽度为0.35m，单根长度9m。

一种路基混凝土基床施工方法，路基中具有n节混凝土基床1，具体施工方法包括如下步骤：

1)传力杆4的安装，首先对传力杆4的单端进行包裹处理，在传力杆4活动端18的范围内涂刷沥青，之后用聚乙烯膜13包裹，位于活动端18的端头设置塑料套11，塑料套11与传力杆4之间填满纱布13头并用塑料胶带缠绕固定，防止水泥浆进入塑料套11中；在第1、3、5……n节混凝土基床1的端部设置上模板14和下模板15，上模板14和下模板15外侧通过限位角钢固定限位，安装时传力杆4时，传力杆4从下模板15上的通孔Ⅱ穿过；传力杆4在所述下模板15上呈上下两排排布，上排传力杆4位于混凝土基床1中用于浇筑C35混凝土的范围内，下排传力杆4位于混凝土基床1中用于浇筑C20混凝土的范围内，每排传力杆4的活动端18和固定端19呈交错排布；

2)设置止水带9，在位于上模板14底端的沿边Ⅰ16和位于下模板15顶端的沿边Ⅱ17之间安装止水带9，并对上模板14和下模板15的外侧进行支顶加固；

3)混凝土基床1施工采用跳打的方式进行，每节混凝土基床1中的C20与C35混凝土层采用两次浇筑的施工办法，首先对第1、3、5……n节混凝土基床1进行施工浇筑，浇筑完成后，移除上模板14和下模板15，并在止水带9下部至混凝土基床1的基底范围内铺设泡沫板10，止水带9上部铺设聚乙烯板，聚乙烯板上部铺设泡沫板10；之后对第2、4、6……n-1节混凝土基床1进行施工浇筑，相邻混凝土基床1之间形成一伸缩缝5；

4)移除伸缩缝5中位于止水带9上部的聚乙烯板和泡沫板10，依次向伸缩缝5中填充填缝材料(聚氨酯板8)、背衬材料(聚氨酯棒7)和聚氨酯密封胶6；

5)在每节混凝土基床1上铺设与混凝土基床1面积相匹配的无砟轨道底座板，使得相邻底座板之间的缝隙与伸缩缝5的宽度相匹配。

Claims (9)

1.一种路基混凝土基床结构，具有数节混凝土基床和设置在数节混凝土基床上的无砟轨道，其特征在于，所述每节混凝土基床由上至下依次分为C35混凝土层，C20混凝土层，掺5％水泥级配碎石层，和填料层；无砟轨道通过数节底座板铺设在混凝土基床上，相邻混凝土基床之间具有伸缩缝，所述伸缩缝与相邻底座板之间的缝隙相匹配，每节混凝土基床与相应的底座板呈对齐设置。

2.根据权利要求1所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，所述伸缩缝的宽度为20mm，所述伸缩缝的缝内由上至下依次设有聚氨酯密封胶，背衬材料、填缝材料、止水带和泡沫板，所述背衬材料为聚氨酯棒，所述填缝材料为聚氨酯板，所述聚氨酯棒的直径为22mm，所述聚氨酯板的板厚为20mm。

3.根据权利要求2所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，所述相邻混凝土基床之间设有数根传力杆连接，所述传力杆位于止水带的下方，数根传力杆呈上下两排均匀排布，上排传力杆位于C35混凝土层中，下排传力杆位于C20混凝土层中，所述泡沫板上设有数个与传力杆位置相对应通孔Ⅰ，所述传力杆从泡沫板的通孔Ⅰ穿过。

4.根据权利要求3所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，所述传力杆为HRB400钢筋传力杆，所述传力杆的直径为38mm，每排中相邻传力杆的间距0.3m。

5.根据权利要求3所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，所述传力杆的一端设为固定端，另一端设为活动端，所述活动端上涂设沥青层，所述沥青层的外部用聚乙烯膜包裹，所述活动端的端部还设有塑料套，塑料套与传力杆之间的间隙用纱布填满并用塑料胶带缠绕，每排传力杆的固定端和活动端在所述混凝土基床中呈交错设置。

6.根据权利要求3所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，还具有模板，所述模板设置在未浇筑混凝土基床的端部，所述模板上设有数个与传力杆位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆从模板的通孔Ⅱ穿过，模板外侧设有限位角钢，所述限位角钢与模板之间采用螺栓连接，对所述混凝土基床浇筑完成后，移除所述模板。

7.根据权利要求6所述的一种路基混凝土基床结构，其特征在于，所述模板分为上模板和下模板两部分，所述上模板位于传力杆上方，上模板的底端设有一向外侧伸出的沿边Ⅰ，下模板的顶端设有一向外侧伸出的沿边Ⅱ，下模板上设有数个与传力杆位置相匹配的通孔Ⅱ，所述传力杆从下模板的通孔Ⅱ穿过，所述止水带夹设在所述沿边Ⅰ和沿边Ⅱ之间。

8.一种路基混凝土基床施工方法，路基中具有n节混凝土基床，其特征在于，包括如下步骤：

1)传力杆安装，首先对传力杆的单端进行包裹处理，在传力杆活动端的范围内涂刷沥青，之后用聚乙烯膜包裹，位于活动端的端头设置塑料套，塑料套与传力杆之间填满纱布头并用塑料胶带缠绕固定，防止水泥浆进入塑料套中；在第1、3、5……n节混凝土基床的端部设置上、下模板，上、下模板外侧通过限位角钢固定限位，安装时传力杆时，传力杆从下模板上的通孔Ⅱ穿过；

2)设置止水带，在位于上模板底端的沿边Ⅰ和位于下模板顶端的沿边Ⅱ之间安装止水带，并对上、下模板的外侧进行支顶加固；

3)混凝土基床施工采用跳打的方式进行，每节混凝土基床中的C20与C35混凝土层采用两次浇筑的施工办法，首先对第1、3、5……n节混凝土基床进行施工浇筑，浇筑完成后，移除上、下模板，并在止水带下部至混凝土基床的基底范围内铺设泡沫板，止水带上部铺设聚乙烯板，聚乙烯板上部铺设泡沫板；之后对第2、4、6……n-1节混凝土基床进行施工浇筑，相邻混凝土基床之间形成一伸缩缝；

4)移除伸缩缝中位于止水带上部的聚乙烯板和泡沫板，依次向伸缩缝中填充填缝材料、背衬材料和聚氨酯密封胶；

5)在每节混凝土基床上铺设与混凝土基床面积相匹配的无砟轨道底座板，使得相邻底座板之间的缝隙与伸缩缝的宽度相匹配。

9.根据权利要求8所述的一种路基混凝土基床施工方法，其特征在于，步骤1)中传力杆在所述下模板上呈上下两排排布，上排传力杆位于混凝土基床中用于浇筑C35混凝土的范围内，下排传力杆位于混凝土基床中用于浇筑C20混凝土的范围内，每排传力杆的活动端和固定端呈交错排布。