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        橋上CRTSⅠ型雙塊式無砟道床關(guān)鍵施工技術(shù)

        2016-04-01 12:15:40王瀟瀟錢海亮
        珠江水運(yùn) 2016年4期

        王瀟瀟+錢海亮

        摘 要:本文以新建西寶客運(yùn)專線——我國“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)徐(州)蘭(州)客運(yùn)專線組成部分為例,介紹了用于鐵路客運(yùn)專線橋梁上的一種最為經(jīng)典的軌道結(jié)構(gòu)―GRTSⅠ型雙塊式無砟道床關(guān)鍵施工技術(shù),該工藝在同類工程中得到了推廣應(yīng)用,為公司客運(yùn)專線雙塊式無砟軌道施工積累了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

        關(guān)鍵詞:雙塊式無砟軌道 軌排架 道床板 精調(diào)

        國內(nèi)雙塊式無砟軌道道床施工方法從最早的引進(jìn)德國全套施工設(shè)備的機(jī)組法,經(jīng)過不斷的優(yōu)化、改進(jìn),形成了兩種施工方法,即工具軌法和軌排框架法。與工具軌法相比,軌排框架法采用整體框架固定鋼軌,固定了鋼軌的軌距、軌底坡等幾何位置,減少了施工調(diào)節(jié)的項(xiàng)目,雖其采用的工裝成本略高,但在控制軌道幾何線性和施工效率方面優(yōu)勢突出,施工中軌道線形的控制得到了很好的保證。

        1.工程概況

        新建西寶客運(yùn)專線是我國“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)徐(州)蘭(州)客運(yùn)專線的組成部分,也是國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重點(diǎn)項(xiàng)目,橋面采用目前最經(jīng)典、適用范圍最廣的GRTSⅠ型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu),由鋼軌、扣件系統(tǒng)、現(xiàn)澆道床板、隔離層、單元式混凝土底座板等部分組成。GRTSⅠ型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)是將預(yù)制的雙塊式軌枕組裝成軌排,以現(xiàn)澆混凝土方式埋入鋼筋混凝土道床內(nèi)。

        2.工前準(zhǔn)備

        2. 1軌排的制作及驗(yàn)收

        本段內(nèi)無砟道床采用軌排框架法施工,用軌排架來模擬軌道幾何狀態(tài),排架整體結(jié)構(gòu)為框架式,集工具軌、軌枕、調(diào)整系統(tǒng)為一體。排架驗(yàn)收合格后方可使用,并定期進(jìn)行檢驗(yàn)。

        2.2雙塊式軌枕生產(chǎn)制作、進(jìn)場及驗(yàn)收

        雙塊式軌枕在工廠預(yù)制,平板車運(yùn)送現(xiàn)場,使用專用吊具吊裝,使用前應(yīng)符合《客運(yùn)專線鐵路雙塊式無砟軌道雙塊式混凝土枕暫行技術(shù)條件》(科技基[2008]74號(hào))的相關(guān)規(guī)定。

        3.CRTS-I型雙塊式無砟道床施工關(guān)鍵工藝及優(yōu)化

        3. 1測量放樣、隔離層和彈性墊層鋪裝

        (1)軌道中線:在底座上,直線段每隔10m,曲線段每隔5m,測設(shè)一個(gè)軌道中線點(diǎn),然后墨線彈線將軌道中線引至每塊板端下方標(biāo)識(shí)。隔離層鋪設(shè)完成后,利用板端下方標(biāo)識(shí)在隔離層上彈出軌道中線,并以此彈出軌枕兩端外露鋼筋邊緣線。

        (2)軌面高程:用電子水準(zhǔn)儀將軌面高程標(biāo)識(shí)在待施工道床側(cè)的防護(hù)墻上。

        (3)隔離層鋪裝:采用4mm厚聚丙烯土工布,幅寬3m以適應(yīng)底座寬度施工偏差,沿底座邊緣裁剪多余部分,鋪裝平整后沿底座邊緣用膠帶與底座粘貼,以防止隔離層出現(xiàn)滑移或褶皺。

        (4)彈性墊層:與凹槽側(cè)面粘貼牢固,頂面與底座表面平齊,接縫處及邊沿?zé)o翹起、空鼓、皺折、脫層或封口不嚴(yán)等缺陷。3.2排架組裝

        提前綁扎底層鋼筋和散布凹槽鋼筋,事先將軌枕垛分成不高于3層/垛,四人一組進(jìn)行人工散枕,用50m鋼尺通長調(diào)整軌枕間距,為了保證板端軌枕中心至板端間距不小于225mm,當(dāng)實(shí)際梁長出現(xiàn)偏差時(shí),軌枕間距集中在板端6.625m板上進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整范圍600~650mm。然后安裝扣件系統(tǒng),組裝排架。

        3.3軌道粗調(diào)

        利用排架的螺旋支腿和軌向鎖定器分別調(diào)整高程和中線,調(diào)整原則按先中線后高程順序循環(huán)進(jìn)行。中線利用排架中線標(biāo)通長用錘球調(diào)整,高程調(diào)整時(shí)放松中間支腿(略微受力),利用兩端支腿調(diào)整,然后調(diào)整中間高程。

        經(jīng)反復(fù)調(diào)整,中線和高程偏差均可控制在1mm內(nèi),為后續(xù)精調(diào)作業(yè)提高了工效。

        3.4 線形控制

        (1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):底座和道床等寬度,道床等厚度。

        (2)優(yōu)化方案:a.縱模2m/節(jié),底部只包裹底座上沿3cm,頂部為道床設(shè)計(jì)頂標(biāo)高,底部兩段設(shè)高程可調(diào)節(jié)支腿;b.縱模安裝在橫模外側(cè);c.橫模兩鋼板間焊接寬度可調(diào)節(jié)螺栓,上下設(shè)置加勁肋;d.側(cè)向支撐采用三角架。

        3.5軌道精調(diào)

        (1)精調(diào)方法:將軌檢小車放置在軌排架上,在排架支撐螺柱支腿處停放小車,擰緊剎車;用全站儀精確找準(zhǔn)軌檢小車的棱鏡,使用全站儀精測模式測量出軌檢小車的幾何定位情況,通過小車內(nèi)的傳感器計(jì)算出軌道定位的幾何偏差,使用調(diào)整螺桿和軌向鎖定器對(duì)排架進(jìn)行調(diào)整。

        (2)精調(diào)順序:對(duì)兩榀特定的排架而言,其精調(diào)順序見圖1,為1→3→1→2→3→2→3→4→5→3→4→6→4→5→6→5→6。

        (3)精調(diào)原則:確保兩軌排架鄰近的兩個(gè)支腿螺柱處連續(xù)進(jìn)行至少2次精調(diào);確保在單個(gè)軌排上的3個(gè)支腿螺柱處連續(xù)進(jìn)行過精調(diào);確保每兩個(gè)支腿螺柱處都連續(xù)進(jìn)行過精調(diào)。

        (4)特殊區(qū)段調(diào)整:在曲線段,軌排架以直代曲模擬軌道幾何形位,現(xiàn)以6.5m排架和最小曲線半徑4500mm驗(yàn)算最大偏差,見圖2。

        由圖5可得以下公式:

        R:線路曲線半徑;L:軌排架長度;l1軌排架中心線與線路中心線的交點(diǎn)到軌排中點(diǎn)的長度;Δ1、Δ2:分別為軌排架中點(diǎn)與軌排架端點(diǎn)的偏移量。

        令Δ1+Δ2=Δ,則得(R-?)2+L/2=(R+?)2 ③

        選擇第2,9根軌枕塊處為粗,精調(diào)時(shí)線路中心線對(duì)中零點(diǎn)位置,6.5m長度范圍內(nèi)以直代曲,則可以算出Δ1、Δ2分別為0.178mm,0.183mm。完全滿足驗(yàn)標(biāo)2mm要求,精調(diào)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        3.6軌排穩(wěn)定保護(hù)

        此項(xiàng)工作是保護(hù)精調(diào)成果和提高軌道精度的最后一道環(huán)節(jié)。混凝土澆筑后嚴(yán)禁擾動(dòng)軌排架;及時(shí)監(jiān)測軌溫變化,軌溫溫升達(dá)到10℃時(shí),立即采取降低軌溫措施,養(yǎng)護(hù)棚遮蓋已澆筑段,隔斷陽光直射,并同時(shí)采用浸水棉布織物覆蓋整個(gè)鋼軌?;炷脸跄螅?-2h,指壓無明顯壓痕,以同養(yǎng)試塊為準(zhǔn)),立即松開全部扣件和縱向魚尾板,釋放軌道在施工過程中由溫度和徐變引起的變形。

        3.7軌道幾何狀態(tài)模擬精度分析

        軌排框架法顯著特點(diǎn)是工具軌的精度和扣件系統(tǒng)的組裝精度對(duì)軌道最終精度影響較大,且維修困難。道床板施工中軌道幾何狀態(tài)模擬的精度對(duì)無砟軌道結(jié)構(gòu)的平順性、穩(wěn)定性和列車運(yùn)行的舒適性與安全性以及運(yùn)營維修成本等有著重大影響,是GRTSⅠ型雙塊式無砟軌道的核心技術(shù)之一。

        結(jié)合本段內(nèi)無砟道床施工經(jīng)驗(yàn),影響軌道最終精度的關(guān)鍵因素有以下幾點(diǎn):軌排架的制作精度;扣件系統(tǒng)的安裝精度;排架上作業(yè)的施工荷載;排架的側(cè)向支撐約束體系;全站儀的設(shè)站偏差和環(huán)境因素。復(fù)測前后的軌道幾何狀態(tài)數(shù)據(jù),均能滿足驗(yàn)標(biāo)要求。

        4.結(jié)語

        綜上所述,根據(jù)橋上雙塊式無砟道床的施工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套完整的施工工藝,為以后無砟軌道的施工提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。雙塊式無砟軌道作為目前最適用、最為經(jīng)典的一種軌道結(jié)構(gòu),因其具有高平順性、穩(wěn)定性、彈性、足夠的強(qiáng)度,在國內(nèi)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于高速鐵路和客運(yùn)專線。而無砟道床作為雙塊式無砟軌道的核心技術(shù),在很多方面還不夠完善,如現(xiàn)澆道床與預(yù)制軌枕間新舊混凝土間粘結(jié)應(yīng)力差引起的后期混凝土開裂,在運(yùn)營中列車動(dòng)荷載和溫度應(yīng)力作用下新舊混凝土結(jié)合部位的分離問題等有待進(jìn)一步研究。

        參考文獻(xiàn):

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        [3]胡新明等.無砟軌道道床翻漿修復(fù)技術(shù)[J].國防交通工程與技術(shù),2010(01):54-55.

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