摘要:結(jié)合武廣客運(yùn)專線Rheda2000無砟軌道施工,介紹Rheda2000無砟軌道施工技術(shù)控制,保證施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:雙塊式無砟軌道;施工技術(shù)控制;測量精度
1 前言
新建鐵路武漢至廣州客運(yùn)專線是國內(nèi)客運(yùn)專線采用的無砟軌道為Rheda2000無砟軌道系統(tǒng),由鋼軌、高彈性扣件、帶有桁架鋼筋的雙塊式軌枕、現(xiàn)澆混凝土道床板和下部支撐體系(支承層或底座)組成。
2 施工特點(diǎn)
2.1 軌排支撐體系采用引進(jìn)睿鐵的成熟系統(tǒng)螺桿調(diào)節(jié)器系統(tǒng),該系統(tǒng)使用方法簡單、功能齊全,軌排穩(wěn)定性能好。
2.2 路基軌排中線調(diào)整、鎖定裝置采用的預(yù)埋方鋼、橋梁上的軌排采用一端固定到防撞墻上一端固定到螺桿調(diào)節(jié)器上的斜拉桿。采取這些措施即加快了軌排精調(diào)的速度,也起到固定精調(diào)后軌排的作用。
2.3 精調(diào)設(shè)備采用瑞士安博格GRP1 000軌檢小車進(jìn)行無砟軌道軌排精調(diào)作業(yè),能很好地滿足高速鐵路無砟軌道施工的要求。
2.4 嚴(yán)格控制混凝土澆筑時的環(huán)境、澆筑速度,確?;炷翝仓|(zhì)量。
3 無砟軌道鋪設(shè)
3.1 施工前期準(zhǔn)備
1)結(jié)構(gòu)物沉降變形監(jiān)測
在進(jìn)行整體道床施工前必須確保線下基礎(chǔ)達(dá)到“零”沉降,即要求在線下基礎(chǔ)施工期間必須按設(shè)計要求埋設(shè)各種沉降變形監(jiān)測元件,且按時按頻次進(jìn)行觀測,形成連續(xù)有效的觀測數(shù)據(jù),由建設(shè)、設(shè)計、咨詢、施工和監(jiān)理單位共同對結(jié)構(gòu)物沉降變形觀測資料進(jìn)行分析評估,評定其是否滿足道床板施工條件。
2)CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測
為保證CPIII網(wǎng)的整體精度和完整性,在道床板施工前必須對CPIII網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測,其目的有二,一是可以將破壞的CPIII點(diǎn)進(jìn)行更換和補(bǔ)測,二是CPIII測設(shè)時的外界環(huán)境最好與使用時的外界環(huán)境相同。特別是在連續(xù)梁位置應(yīng)提高CPIII的精度。
3.2 測量精度控制
1、GRP1000S測量系統(tǒng)
武廣客運(yùn)專線雙塊式無砟軌道施工采用工具軌法施工,其精調(diào)設(shè)備為安伯格GRP1000S測量系統(tǒng),含GRP1000精調(diào)小車一臺,萊卡TPS1201全站儀和松下CF-19軍用筆記本(見右圖)。軟件方面為測量軟件GRPwin和報表輸出軟件GRP SlabRep,可以通過線路資料的預(yù)先輸入,測量過程中利用無線傳輸方式將全站儀測量數(shù)據(jù)發(fā)送至電腦進(jìn)行自動計算,從而實(shí)時顯示軌道幾何狀況,指導(dǎo)軌道調(diào)整。
2、線路資料的輸入
軌道調(diào)整是通過GRPwin軟件的計算結(jié)果來指導(dǎo)的(見下圖),而計算則是用全站儀的測量數(shù)據(jù)與軌道設(shè)計數(shù)據(jù)的差值來體現(xiàn)的,因此必須在GRPwin軟件中預(yù)先輸入軌道的設(shè)計線型。
軌道線型從三個方面來確定(見右圖),平曲線、豎曲線和超高。平曲線由曲線主點(diǎn)進(jìn)行控制,即曲線要素的坐標(biāo),含直緩點(diǎn)、緩圓點(diǎn)、圓緩點(diǎn)和緩直點(diǎn),在相應(yīng)點(diǎn)位輸入其曲線半徑和緩和曲線長;豎曲線則為變坡點(diǎn)里程、變坡點(diǎn)軌面高程和豎曲線半徑組成;超高通過輸入超高變化點(diǎn)的里程和當(dāng)前點(diǎn)超高來實(shí)現(xiàn)。
3、軌道精調(diào)
雙塊式無砟軌道鋪設(shè)是采用工具軌法施工,即用工具軌組裝軌排,通過精調(diào)小車的測量數(shù)據(jù),用螺桿調(diào)節(jié)器和軌排穩(wěn)定器或支撐拉桿進(jìn)行軌排的橫向、豎向調(diào)節(jié),以達(dá)到設(shè)計精度后澆筑道床板砼。
1)組裝軌排及粗調(diào)
軌排組裝及粗調(diào)精度直接決定精調(diào)的時間,而精調(diào)時間過長則需從新調(diào)整,所以必須嚴(yán)格控制粗調(diào)的精度,軌排粗調(diào)精度見下表:
軌排的調(diào)整及支撐系統(tǒng)均是通過螺桿調(diào)節(jié)器和軌排穩(wěn)定器或橫向支撐(橋梁上使用)來實(shí)現(xiàn)的,軌排粗調(diào)可利用粗調(diào)機(jī)粗調(diào)或人工粗調(diào),其工作流程為:組裝軌排——提升軌排——安裝螺桿調(diào)節(jié)器(軌排穩(wěn)定器)——粗調(diào)。
2)軌排的穩(wěn)定性控制
軌排通過支撐系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和獲得暫時的穩(wěn)定,因此要求支撐系統(tǒng)必須穩(wěn)固,可通過下列幾個方面滿足軌排的穩(wěn)定:
a、螺桿調(diào)節(jié)器的使用數(shù)量不得太少,一般以每間隔3根軌枕一對為宜,在軌頭處則應(yīng)間隔2根軌枕即使用一對螺桿調(diào)節(jié)器;
b、軌排的橫向調(diào)節(jié)和豎向調(diào)節(jié)應(yīng)位于同一斷面,以便于調(diào)節(jié),即螺桿調(diào)節(jié)器位置同時也應(yīng)設(shè)置軌排穩(wěn)定器或橫向支撐拉桿;
c、螺桿調(diào)節(jié)器的螺桿必須支立在墊片之上,嚴(yán)禁直接立于支撐層或保護(hù)層上,且不得有懸空現(xiàn)象;
d、橫向調(diào)節(jié)和豎向調(diào)節(jié)裝置應(yīng)未受砼污染,調(diào)節(jié)靈便。
3)軌排精調(diào)
a、軌排數(shù)據(jù)測量
將精調(diào)小車放置于軌道上,安裝棱鏡。使用全站儀測量精調(diào)小車?yán)忡R,小車自動測量軌距、超高、水平位置,接收觀測數(shù)據(jù),通過GRP win測量軟件,計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數(shù)據(jù),將誤差值迅速反饋到小車電腦顯示屏幕上,指導(dǎo)軌道調(diào)整。
b、軌排中線調(diào)節(jié)
軌排中線的調(diào)節(jié)是通過當(dāng)前點(diǎn)小車電腦反饋數(shù)值,利用軌排穩(wěn)定器(路基地段)和橫向支撐拉桿(橋梁和隧道)使軌排最大限度的趨于設(shè)計位置。
c、軌排高程調(diào)節(jié)
軌排高程的調(diào)節(jié)與中線調(diào)節(jié)類是,通過小車電腦反饋的高程差值,利用螺桿調(diào)節(jié)器對軌排進(jìn)行調(diào)整,使之趨向于設(shè)計位置。在中線和高程的調(diào)整中,不能一味的追求絕對值,在絕對值滿足要求的情況下所有項目的變化率也必須控制在1‰。
d、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),軌排的精調(diào)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足下表的要求:
4)軌道精調(diào)注意事項
a、為確保工具軌面能正確反映軌道狀態(tài),在軌道精調(diào)前對扣件進(jìn)行全面的檢查,重點(diǎn)檢查扣件軌墊、底座、彈性底板墊有無缺失,軌底與軌墊間間隙是否<0.5mm,彈條是否使用正確(路基、隧道使用SKL-15彈條,橋梁使用SKL-15B彈條),彈條前端與軌距擋塊的間隙是否<0.5mm,軌底外側(cè)與軌距擋塊的間隙是否<0.5mm;
b、工具軌的清理,在精調(diào)和澆筑砼后的復(fù)測都必須保證工具軌未污染砼,工具軌未產(chǎn)生硬彎、較大磨耗等硬傷;
c、工具軌的連接無錯臺,間隙滿足要求,同時軌頭不能位于軌枕處;
d、因工具軌間的連接是采用魚尾板連接,其強(qiáng)度較差,如調(diào)整不好即會產(chǎn)生短波不平順,在調(diào)整此區(qū)段時必須反復(fù)多次的調(diào)整,其軌頭處的調(diào)整量一次不宜過大,可通過多次調(diào)整來實(shí)現(xiàn),軌頭前后2m范圍內(nèi)同樣需多次微小調(diào)整,以防影響軌頭處的平順性;
e、搭接區(qū)的處理,在搬站誤差滿足要求的前提下如何保證兩站間軌道的順直,否則將在兩站交界處產(chǎn)生嚴(yán)重的短波不平順。GRP win軟件提供了動態(tài)補(bǔ)償和手動補(bǔ)償方式來消除此問題,如采用動態(tài)補(bǔ)償,將軌檢小車停在當(dāng)前設(shè)站區(qū)間的最后一對螺桿調(diào)節(jié)器上,將其偏差盡可能調(diào)整到0,在下一站開始測量前不要移動軌檢小車;全站儀搬站并重新設(shè)站,在上一站最后一個點(diǎn)處再次采集數(shù)據(jù),軟件將自動開始進(jìn)行交疊補(bǔ)償(見下圖)。如采用手動補(bǔ)償方式則在已經(jīng)精調(diào)到位或澆注過的軌道上重復(fù)測量多個點(diǎn),剔出異常值后取平均偏差作為補(bǔ)償量,在下一區(qū)間的第一對螺桿調(diào)節(jié)器處將其偏差調(diào)為補(bǔ)償量,采集數(shù)據(jù)后便可啟動補(bǔ)償并設(shè)置補(bǔ)償距離;之后將所有螺桿處的調(diào)整量調(diào)至0。
4 施工精度控制分析
軌排的精度直接由精調(diào)決定,其他工序的施工幾乎對軌排精度的提高無任何幫助,但如果在施工中控制不力將嚴(yán)重使軌排精度降低。軌排精調(diào)完成后要及時進(jìn)行道床板砼的澆筑作業(yè),如超過12h尚未澆筑道床板砼或氣溫變化超過15℃則應(yīng)再次對軌排進(jìn)行精調(diào),精調(diào)完成后應(yīng)有相應(yīng)保護(hù)措施以防止受到人為的擾動。
道床板砼的澆筑施工是對軌排精度影響最大的一道工序,應(yīng)嚴(yán)格控制施工工藝和工法,以保證軌排澆筑前后其精度無太大變化。
1、澆筑砼時,砼需1個軌枕間距接1個軌枕間距單向連續(xù)澆筑,讓混凝土從軌枕塊下漫流至前一格,不至在軌枕下形成空洞。當(dāng)混凝土量略高于設(shè)計標(biāo)高后,前移到下一格進(jìn)行澆筑,嚴(yán)禁用砼沖擊軌排;
2、控制作業(yè)人員隨意踩踏軌排,必須上軌排時也應(yīng)控制人數(shù);
3、砼振搗過程中應(yīng)注意嚴(yán)禁直接用振搗棒接觸軌排或鋼筋網(wǎng);
4、混凝土澆筑后0.5~1 h(若混凝土摻加緩凝劑,螺桿松動時間延長至2~3 h),螺桿放松1/4圈,螺桿調(diào)節(jié)器的放松須始終沿逆時針,時間必須嚴(yán)格控制,否則將導(dǎo)致軌排下沉或難以拆除螺桿;
5、混凝土澆筑后2~4 h,提松橫向模板和施工縫模板,松開全部扣件,釋放軌道在施工過程中由溫度和徐變引起的變形。操作時注意不要擾動軌排。