林全榮
(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線站處,武漢 430063)
武廣客運(yùn)專線正線道岔中有108組采用BWG高速無砟道岔,直向通過速度350 km/h,道床類型有長枕埋入式和板式兩種,具有容許通過速度高,旅客乘坐舒適度好,高安全性、高可靠性、少維修的特點(diǎn)。無砟道岔的鋪設(shè)需要組織專業(yè)化的隊(duì)伍,采用專門的機(jī)械設(shè)備,嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋪設(shè),確保道岔鋪設(shè)滿足列車以350 km/h設(shè)計(jì)速度通過的要求。
廠內(nèi)驗(yàn)收合格后,根據(jù)BWG道岔運(yùn)載方案,一般分解為三大部分,其中轉(zhuǎn)轍器軌排(24.596 m×2.8 m,19 t)、轍叉段軌排(15.014 m ×3.241 m,14.6 t)、散軌件(29.413~21.575 m鋼軌 8件,件重 1.3 t,22.762 m×1.226 m軌排2件,件重6.3 t)及道岔散件。
表1 道岔定位允許偏差
2.1 鋪設(shè)工藝流程(見圖1)
2.2 鋪設(shè)工藝
2.2.1 施工準(zhǔn)備
表2 無砟道岔靜態(tài)(直向)平順度允許偏差及檢驗(yàn)方法
準(zhǔn)備并熟悉相關(guān)施工、設(shè)計(jì)文件以及無砟道岔相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)條件等。編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),細(xì)化各工序質(zhì)量控制方法及標(biāo)準(zhǔn),編制作業(yè)指導(dǎo)書。按照有關(guān)程序和規(guī)范要求,對線下工程施工質(zhì)量、無砟軌道精測量網(wǎng)、沉降變形觀測與評估等事項(xiàng)進(jìn)行檢查和確認(rèn),辦理相關(guān)交接手續(xù)。無砟道岔施工宜在車站或正線無砟道床板施工前完成。若站內(nèi)正線或區(qū)間無砟道床板早于無砟道岔施工,則與無砟道岔前后相連區(qū)宜預(yù)留至少100 m,待無砟道岔施工完畢后進(jìn)行。
2.2.2 CPⅢ復(fù)測
對控制道岔施工的CPⅢ點(diǎn)、CPⅡ點(diǎn)及輔助點(diǎn)、二等水準(zhǔn)基點(diǎn)及測量成果進(jìn)行復(fù)核,且組織測量人員對CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)測復(fù)核。
2.2.3 道岔岔位測量放樣
對道岔支承層進(jìn)行驗(yàn)收,平整度誤差范圍15 mm/4 m,高程誤差范圍為(+5 mm,-15 mm)。無砟軌道道岔區(qū)測量以CPⅢ控制點(diǎn)為基準(zhǔn),根據(jù)站場設(shè)計(jì)圖進(jìn)行道岔區(qū)控制基樁測量,確認(rèn)無誤后進(jìn)行道岔樁位放樣。站場內(nèi)的各組無砟道岔一次測設(shè)完成,并復(fù)核道岔間相互位置。無砟道岔施工前應(yīng)增設(shè)加密基樁。加密基樁一般5~10 m設(shè)置一個(gè),直股應(yīng)布置不少于5個(gè),側(cè)股不少于2個(gè)。加密基樁宜設(shè)置在線路中線的兩側(cè)。鋪岔前復(fù)核道岔中心控制基樁的中線、里程和高程,檢查路面高程,復(fù)測岔前、岔后直股、側(cè)股控制基樁。道岔與區(qū)間或站線無砟軌道銜接時(shí)應(yīng)以道岔控制基樁為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
圖1 18號道岔施工工藝
2.2.4 銷釘放樣及鉆孔
根據(jù)銷釘布置圖以及道岔樁位對銷釘孔位進(jìn)行放樣,采用墨線彈出縱橫線定點(diǎn)。人工利用手提電錘鉆孔,孔徑32 mm,孔深不小于250 mm。
2.2.5 擺放道床板鋼筋
嚴(yán)格按照無砟道岔道床鋼筋布置圖在鋼筋棚內(nèi)加工道床板鋼筋,并分類堆放,作好防銹措施。將加工好的道床板縱向鋼筋按照設(shè)計(jì)圖沿線路中心擺放在支承層上,縱向位置準(zhǔn)確,搭接長度不小于70 cm。
2.2.6 臨時(shí)軌道鋪設(shè)及移位臺車安裝
根據(jù)道岔線路中心線控制,進(jìn)行定向測量,放樣定出移位臺車走行軌道的位置,軌道頂面高程值按設(shè)計(jì)線路高程值返算確定,必須滿足:軌頂面位置最終水平面以下35~50 mm,橫向位置±20 mm以內(nèi)。根據(jù)實(shí)際情況確定其軌距,再鋪設(shè)移位臺車走行軌道,并用軌距鎖定器對行走軌道進(jìn)行固定,以增加其穩(wěn)定性。移位臺車安裝時(shí),須根據(jù)道岔長度、寬度等尺寸確定縱、橫向梁長度,必須滿足岔尾鋪設(shè)時(shí)的寬度需要。移位臺車安裝后,用弦線檢查道岔移位臺車的線向,并調(diào)整直到符合要求為止。安裝完成后,根據(jù)道岔中心線及道岔鋪設(shè)圖計(jì)算出道岔直股方向的位置,并在移位臺車的橫梁上標(biāo)記,以便確定道岔吊裝放置的位置。
2.2.7 道岔軌排組裝
根據(jù)道岔鋪設(shè)圖利用汽車吊,將放置于線路兩側(cè)導(dǎo)曲線段岔枕散布于對應(yīng)支承層上,人工初步方正,然后吊放鋼軌,先直后曲。鋼軌入槽后依照鋼軌上標(biāo)示的岔枕位置進(jìn)行放枕并上扣件,檢查支距、軌距(誤差均為±1 mm),檢驗(yàn)合格后吊裝。調(diào)整軌距、支距。使尖軌檢測點(diǎn)支距和導(dǎo)曲線支距允許偏差符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)整尖軌、可動(dòng)心軌密貼和頂鐵間隙。保證密貼段密貼良好、間隙值不超限。
2.2.8 道岔軌排分段吊裝與縱移就位
將已組裝好的移位臺車沿行走軌道推至道岔存放區(qū),用楔形塊進(jìn)行固定。轉(zhuǎn)轍器及轍叉段軌排利用吊車直接吊卸于移位臺車上,在道岔離移位臺車10 cm位置時(shí),人工配合穩(wěn)住道岔,根據(jù)運(yùn)輸車輛橫梁上已標(biāo)記好直股方向的記號,進(jìn)行對準(zhǔn)后再緩慢落下。通過人工將道岔軌排分段推移到設(shè)計(jì)位置上,根據(jù)已測設(shè)的岔位樁進(jìn)行精確對位,縱向通過移動(dòng)移位臺車實(shí)現(xiàn),橫向通過臺車上的橫移裝置實(shí)現(xiàn),調(diào)整完畢后用楔形塊固定移位臺車。
2.2.9 安裝螺桿調(diào)節(jié)器
直、曲股外側(cè)鋼軌每隔兩根岔枕各安裝1套螺桿調(diào)節(jié)器,螺桿調(diào)節(jié)器與支承層接觸處設(shè)置鋼板墊片,鋼板墊片中部須加工有凹槽。心軌位置設(shè)置托盤,防止因心軌較重而引起岔枕變形。
2.2.10 道岔高程調(diào)整
道岔軌排準(zhǔn)確對位后,在直股外側(cè)支承層上設(shè)置高程基樁,采用高精度水準(zhǔn)儀逐點(diǎn)測量,比較設(shè)計(jì)與實(shí)測軌面高程,確定道岔高程調(diào)整數(shù)值。根據(jù)測量結(jié)果利用起道機(jī)將道岔軌排升起后擰緊螺桿調(diào)節(jié)器,提升高度以方便拆除移位臺車為準(zhǔn)。當(dāng)?shù)啦碥壝娓叱膛c設(shè)計(jì)相差較大時(shí),高程調(diào)整應(yīng)循序漸進(jìn),不可一次到位。待道岔軌排上螺桿調(diào)節(jié)器全部擰緊穩(wěn)定后移位臺車工班人員拆除移位臺車,移走走行軌。
2.2.11 軌向及水平初調(diào)
通過調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)器起平道岔,高精度水平儀配合測量,調(diào)整后的軌面高程應(yīng)控制在(-2 mm,-0.5 mm)以內(nèi),水平≤1 mm,導(dǎo)曲線不得有反超高,高低用10 m弦量≤2 mm。道岔方向調(diào)整,先從線路中線控制樁引出,全站儀測量控制,調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)器的橫移裝置使道岔橫移對中并固定,再從道岔兩側(cè)加密測量基標(biāo)拉弦線復(fù)核軌道中線,10 m弦量≤2 mm。軌距加寬(FAKOP)段軌向調(diào)整,先用全站儀控制岔前及尖軌跟端軌道中心,然后以直基本軌上的基準(zhǔn)槽為準(zhǔn)拉弦線調(diào)整軌向,誤差控制在2 mm/10m以內(nèi)。道岔軌排高程、方向調(diào)整到位后,檢查道岔全長,符合要求后連接鋼軌。
2.2.12 綁扎道床板鋼筋
1)按照道岔鋼筋布置圖先架設(shè)對應(yīng)于轉(zhuǎn)轍機(jī)位置的道床板下層鋼筋(按要求設(shè)置墊塊),下層鋼筋架設(shè)完畢后再架設(shè)上層鋼筋。架設(shè)上層鋼筋時(shí)根據(jù)圖紙將鋼筋位置用紅油漆標(biāo)示在枕木上,以保證鋼筋間距。道床板下部(支承層面)保護(hù)層厚度不小于35 mm,上部保護(hù)層(側(cè)面)不小于40 mm。
2)縱橫向接地鋼筋間交叉點(diǎn)和搭接地進(jìn)行焊接,單面焊焊縫長度不小于200 mm,厚度不小于4 mm,雙面焊焊縫長度不小于100 mm,厚度不小于4 mm。在其它縱橫向鋼筋交叉點(diǎn)、縱向鋼筋與軌枕桁架下層鋼筋交叉點(diǎn)以及縱向鋼筋搭接處均設(shè)置絕緣卡,并用塑料帶綁扎牢固。上下層均應(yīng)進(jìn)行絕緣。
3)道床板鋼筋架設(shè)并焊接完成后應(yīng)進(jìn)行絕緣性能測試,非接地鋼筋中任意兩根鋼筋的電阻值不小于2 MΩ。
2.2.13 道岔精調(diào)
1)道岔精調(diào)采用軌檢小車檢測道岔方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標(biāo),根據(jù)軌檢小車檢測數(shù)據(jù)確定精調(diào)數(shù)值。精測小車作業(yè)時(shí)應(yīng)禁止施工區(qū)域附近可能產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)械作業(yè)。
2)精調(diào)前必須先清潔鋼軌,保證精測小車與鋼接觸點(diǎn)無其它介質(zhì)。
3)整組道岔精調(diào)前應(yīng)對彈條螺栓、岔枕螺栓副、限位器螺栓、翼軌間隔鐵螺栓副、長短心軌間隔鐵螺栓副進(jìn)行復(fù)擰,復(fù)擰扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)值。
4)隨軌檢小車移動(dòng),根據(jù)檢測反饋數(shù)值逐點(diǎn)對道岔水平、方向進(jìn)行微調(diào)定位。
5)精調(diào)后的道岔需滿足《客專無砟道岔軌道道岔鋪設(shè)技術(shù)條件》中道岔鋪設(shè)及檢驗(yàn)要求表中1~67項(xiàng)的偏差要求。
6)道岔精調(diào)需循序漸進(jìn),先將大偏差調(diào)成小偏差,再將小偏差調(diào)整至規(guī)范許可范圍之內(nèi)。
2.2.14 安裝岔枕支撐絲桿及軌排固定地錨錨固
道岔調(diào)整到位后,應(yīng)及時(shí)安裝岔枕支撐絲桿,絲桿上涂潤滑油,手工入扣,擰不動(dòng)為止。將地錨鋼筋調(diào)整到錨固孔中央,然后灌入已拌好的錨固劑。待完全凝固后,再上緊調(diào)整螺栓,須保持原位,禁止擾動(dòng)道岔。
2.2.15 模板安裝
檢查模板平整度(1 mm/m),模板須清洗干凈,并按要求涂刷脫模劑。道床板混凝土邊模板采用定型鋼模板,相鄰模板拼縫保證密貼,縱向模板與下部支承層表面垂直。模板固定裝置應(yīng)同基礎(chǔ)層預(yù)埋件牢固聯(lián)結(jié),防止跑模。根據(jù)設(shè)計(jì)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑結(jié)構(gòu)形式設(shè)置道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑模板,頂部設(shè)置加強(qiáng)肋梁。混凝土澆筑前,在鋼軌需要焊接位置必須安裝預(yù)留焊接所需的溝槽模板。鋼模板固定后,應(yīng)檢查轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑長度、寬度和深度,應(yīng)符合道岔鋪設(shè)及檢驗(yàn)要求表中68~76項(xiàng)的偏差要求。道床板模板安裝完畢并符合要求后,將接地端子與接地鋼筋焊接,必須保證接地端子與模板密貼。
2.2.16 道岔二次精調(diào)
道床板混凝土澆筑施工前,須對道岔系統(tǒng)進(jìn)行二次精調(diào)。道岔二次精調(diào),主要是利用軌檢小車對道岔方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標(biāo)進(jìn)行檢測及調(diào)整。盡可能都調(diào)成“0”,并采集調(diào)整最終數(shù)據(jù)。隨軌檢小車移動(dòng),根據(jù)檢測反饋數(shù)值逐點(diǎn)對道岔水平、方向進(jìn)行微調(diào)定位。整組道岔調(diào)試完畢應(yīng)對彈條螺栓、岔枕螺栓、限位器螺栓、翼軌間隔鐵螺栓、長短心軌間隔鐵螺栓進(jìn)行復(fù)擰,復(fù)擰扭矩達(dá)到設(shè)計(jì)值。仔細(xì)檢查各地錨固定狀態(tài),確保固定良好、可靠。
2.2.17 安裝側(cè)向固定支架
道岔精調(diào)完成后,立即緊固側(cè)向固定裝置。
2.2.18 道床板混凝土灌注
混凝土施工前用塑料布對鋼軌及基板進(jìn)行包裹保護(hù),澆筑時(shí)再用專用木盒覆蓋,防止混凝土澆筑時(shí)污染扣件?;炷粱A(chǔ)層及岔枕灑水濕潤,但不得有積水,岔枕底部噴霧濕潤。檢查模板加固狀態(tài)和混凝土泵送、搗固設(shè)備工況以及電力設(shè)備備用情況,確?;炷潦┕ろ樌M(jìn)行。道床板混凝土由統(tǒng)一的拌合站集中供應(yīng),混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸,泵送入模,機(jī)械振搗,對每車混凝土的坍落度、溫度等指標(biāo)進(jìn)行檢測。單開道岔混凝土施工從岔心開始,分別向岔前、岔后澆筑;渡線道岔從渡線中間開始澆筑,分別向兩岔前進(jìn)行?;炷寥肽:?,立即插入振動(dòng)棒振搗。對岔枕底部位置混凝土要加強(qiáng)振搗,確保混凝土的密實(shí)性。轉(zhuǎn)轍機(jī)坑位置應(yīng)加強(qiáng)搗固。搗固時(shí)防止振動(dòng)棒觸碰支撐螺栓和側(cè)向支撐裝置。道床板混凝土表面人工抹平,確保道床板的頂面高程、平整度和排水坡度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),道床板寬度誤差(+20 mm,-5 mm),高程誤差(0,-5 mm),平整度為10 mm/4 m。
2.2.19 混凝土養(yǎng)護(hù)
道床板混凝土澆筑1~3 h后,將豎向支撐螺桿放松1/3圈。4~6 h達(dá)到初凝后,松開扣件螺栓,拆除豎向支撐螺桿。遺留孔洞用無收縮砂漿填充,填充前應(yīng)清孔,確??變?nèi)無雜物,無積水?;炷翝仓戤吋皶r(shí)覆蓋保濕棉墊,進(jìn)行養(yǎng)生,保證混凝土表面濕潤,且不受陽光直射和風(fēng)吹,養(yǎng)護(hù)時(shí)間最低不少于7 d。在道床板混凝土養(yǎng)生期間,施工區(qū)嚴(yán)格封閉,嚴(yán)禁行人、車輛等在道岔上通過?;炷翉?qiáng)度大于5 MPa后拆除道床模板,清洗、涂油后集中存放,以便下次再用。
2.2.20 內(nèi)部幾何尺寸檢查及線形調(diào)整
混凝土養(yǎng)生結(jié)束后,上緊扣件,對道岔的軌距、支距以及各部位密切進(jìn)行檢查,超限部位進(jìn)行整改。內(nèi)部尺寸檢查調(diào)整完畢后,利用軌檢小車對道岔的方向、高低、水平、軌距等進(jìn)行檢測,并采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。確定調(diào)整方案后再進(jìn)行實(shí)施,以免重復(fù)調(diào)整。
2.2.21 道岔接頭鋁熱焊
經(jīng)自檢、電務(wù)互檢合格后,電務(wù)及時(shí)安裝轉(zhuǎn)轍及鎖閉裝置。安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)時(shí),工務(wù)、電務(wù)部門應(yīng)配合施工,并調(diào)試到最佳工作狀態(tài)。道岔狀態(tài)滿足鋪設(shè)與檢驗(yàn)規(guī)定要求后方可進(jìn)行鋁熱焊。焊接前尖軌應(yīng)方正,限位器子母塊居中,兩側(cè)間隙差不大于0.5 mm。道岔焊接環(huán)境溫度不能小于0℃,軌溫應(yīng)在0~35℃范圍內(nèi)時(shí)焊接。焊接順序?yàn)?先岔前,再岔后;先直股,后曲股。焊接完成后尖軌相錯(cuò)量不應(yīng)大于5 mm,須對每一個(gè)焊頭進(jìn)行探傷和平直度測量,平直度須滿足驗(yàn)標(biāo)要求。
2.2.22 道岔終調(diào)及驗(yàn)交前的整修
道岔焊接鎖定后,對整組道岔包括前后過渡段進(jìn)行最終的精細(xì)調(diào)整。調(diào)整后的道岔必須滿足設(shè)計(jì)和列車高速運(yùn)營要求,同時(shí)完全滿足《客運(yùn)專線無砟道岔鋪設(shè)技術(shù)條件》中道岔鋪設(shè)驗(yàn)收基本項(xiàng)點(diǎn)各項(xiàng)要求。
道岔施工務(wù)必對線下單位建立的CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核,以便區(qū)間與道岔區(qū)控制網(wǎng)系統(tǒng)平面和高程的一致性。道岔組裝完成后,首先要對道岔內(nèi)部尺寸進(jìn)行檢查,如軌距、支距,各項(xiàng)密切指標(biāo)等,確認(rèn)達(dá)到規(guī)范要求后才可進(jìn)行下道工序,可最大程度減少道岔精調(diào)工程量。精調(diào)完成后必須對整組道岔數(shù)據(jù)進(jìn)行精確采集。調(diào)整作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)非常重要,道岔精調(diào)作業(yè)人員必須固定。道岔線型后期調(diào)整工作非常重要,在調(diào)整測量之前首先要完成對道岔軌道的全面檢查,以保證后續(xù)測量的真實(shí)性和可靠性。道岔調(diào)整宜采用專用分析軟件進(jìn)行分析,以達(dá)到用最小調(diào)整量換取最佳軌道線型的目的。
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