張宗銳
(中鐵二十四局集團浙江工程有限公司,浙江 杭州 310000)
在高速鐵路飛速發(fā)展的今天,無砟軌道施工技術(shù)也隨之發(fā)展,原有的無砟軌道的粗調(diào)、精調(diào)技術(shù)效率已經(jīng)逐漸不能滿足無砟軌道高速發(fā)展及緊張工期的要求。在無砟軌道施工過程中,亟待開發(fā)并設(shè)計一種適用于無砟軌道施工測量的高精度、高效率的新型測量工具。一種高鐵軌道道床板粗調(diào)測量工具應(yīng)運而生。
在無砟軌道粗調(diào)測量放樣中,該工法施工過程中僅需采集待粗調(diào)軌排附近防撞墻靠近軌道側(cè)棱角點的坐標,反算該點到軌道中心的水平與豎直方向的空間距離以快速粗調(diào),相比傳統(tǒng)的將控制點直接測設(shè)到線路中心或粗調(diào)機粗調(diào)的方法,可直觀觀測可調(diào)控數(shù)據(jù),省時省工。
(1)該施工工藝中應(yīng)用的一種高鐵軌道道床板粗調(diào)測量工具可同時測量水平與豎直距離。
(2)該施工工藝可避免二次測量,操作簡單,可同時測量軌道高度、位置水平及軌距,節(jié)約時間成本。
(3)工具尺方便攜帶,粗調(diào)過程對環(huán)境要求不高,不僅大大縮短了粗調(diào)時間,提高了粗調(diào)效率,而且粗調(diào)精度的大大提高也為精調(diào)工作做好鋪墊,縮短了整體測量時間。
該施工工藝適用于待調(diào)軌排與防護墻距離較近,且防護墻已施工完成的情況。與傳統(tǒng)粗調(diào)機或其他粗調(diào)工法相比,該工藝用于軌排粗調(diào)工作時,不受天氣、季節(jié)影響,能夠保證粗調(diào)的時間穩(wěn)定。
施工工藝原理:以坐標反算推算出采集點到目標點(軌排中心)水平與豎直距離,通過獨自研制的高鐵軌道道床板粗調(diào)測量工具在施工現(xiàn)場直觀調(diào)節(jié)軌排方向與軌距。
自制測量工具尺的工作示意圖如圖1所示。圖中3、4為帶刻度的測量尺,如已知右側(cè)相近擋墻角位置,可參照該點的空間位置,通過3直觀觀測軌距和軌排橫向水平位置偏差,通過4直觀觀測軌排豎直位置偏差。
根據(jù)軌排粗調(diào)定位的精度要求,確定該工具尺精度要求,如表1所示。
圖1 自制測量工具尺的工作示意圖
表1 軌排粗調(diào)定位允許偏差 單位:mm
相比傳統(tǒng)的施工方法,該種快速粗調(diào)工法具有很大的優(yōu)勢,不僅操作簡單,減少勞動力,成本也大大降低。
(1)與L型鋼尺相比。二者均可以測量橫向與豎向距離,但L型鋼尺無水平管氣泡,且L型鋼尺為固定尺,豎尺一側(cè)不能自由活動。
(2)與道尺相比。道尺僅能測量軌距與水平,而自制工具尺不僅僅測量距離和水平,還能靈活測量2個標點間的空間幾何關(guān)系。
綜上所述,使用工具尺進行無砟軌道粗調(diào)過程中,橫向與豎向均可測距,且具備水平裝置。施工過程中,壓板與軌道一側(cè)的防護墻墻面緊密貼合,保證水平標尺與軌道垂直。將水平標尺放置在2條軌道上,觀察水平調(diào)平氣泡的位置,調(diào)節(jié)水平標尺的水平,從而可以觀測2條軌道是否水平;再將水平卡尺與2條軌道內(nèi)側(cè)卡緊,在水平標尺上讀數(shù),核準軌道平面位置是否符合設(shè)計位置要求;最后通過防護墻的頂面標高與豎直標尺的讀數(shù),核準軌道標準高度是否符合設(shè)計位置要求,從而對軌道進行調(diào)整。軌排粗調(diào)時,以軌排的每根橫梁為單位進行粗調(diào),本著先水平后豎直、先兩頭后中間、先整體后局部的原則快速而精準地調(diào)整軌排。
使用工具尺粗調(diào)時,與同類產(chǎn)品相比,不僅精度高、操作簡易、適應(yīng)性強,而且可在施工場地靈活測量2個位置間的水平與豎直距離。該施工工藝大大提高了無砟軌道粗調(diào)施工效率,同時有效降低了施工成本。
(1)軌枕鋪設(shè)。將軌枕按照一定的距離經(jīng)人工鋪設(shè)到下層鋼筋綁扎完畢的底座板上。
(2)軌排安裝。用龍門吊提起組裝好的軌排,然后徐徐下落,使其落在軌枕上方,便于將軌枕與軌排組合到一起。
(3)扣件組裝。采用WJ-8B型扣件進行組裝。組裝時,先將橡膠墊板和鐵墊板擺放在短軌枕上,用電動扭力扳手將螺旋道釘擰入尼龍?zhí)淄矁?nèi),使扣件與軌枕緊固在一起。螺旋道釘套上彈簧墊圈后,需涂上適量黃油,再擰到尼龍?zhí)淄矁?nèi),使軌枕固定到軌排上。
(4)軌排快速粗調(diào)。通過使用自主研制的工具尺,由現(xiàn)場管理人員指揮相關(guān)作業(yè)人員操作,通過橫向與縱向調(diào)節(jié)將軌排粗調(diào)到誤差范圍內(nèi)。粗調(diào)施工工藝流程如圖2所示。其中:△X為線路橫斷面中軌排中心與已知點之間的水平距離;△Y為線路橫斷面中軌排中心與已知點之間的豎直距離。通常,軌排粗調(diào)工作要在2名測量工作人員用高精度全站儀在防撞墻坐標點采集并反算完成得出△X、△Y后,才能進行軌排安裝工作。通過工具尺可以調(diào)節(jié)軌排的中線位置和高程,調(diào)節(jié)順序如圖3所示。對某2個特定軌排架而言,粗調(diào)順序為1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。
圖2 無砟軌道軌排粗調(diào)施工工藝流程
圖3 軌排粗調(diào)順序
使用工具尺時所需要的人員及人員工作內(nèi)容如表2所示。在人員配備方面,與笨重的粗調(diào)機相比,使用自制工具尺,無砟軌道精調(diào)工作所需要的勞動力大大減少。
表2 勞動力組織表
軌道粗調(diào)時所需的設(shè)備及用途如表3所示。與使用粗調(diào)機相比,所需設(shè)備更少也更加便捷。
表3 主要施工材料設(shè)備表
(1)所有測量儀器必須按相關(guān)標準實行定期標定。
(2)前期的基標點采集過程中測量區(qū)域盡量減少其他施工作業(yè)。
(3)極端天氣不得進行基標點采集。
(4)軌排粗調(diào)完成后嚴禁踩踏,并采取必要的防護措施。
(5)連續(xù)梁軌排粗調(diào)應(yīng)注意,連續(xù)梁跨度大,受風(fēng)速、溫度等外界條件影響大,故連續(xù)梁粗調(diào)應(yīng)一次性到位,且應(yīng)在粗調(diào)結(jié)束后盡快通知精調(diào)作業(yè),減小因靜置時間長而受溫度風(fēng)速等的影響。
通過自主研發(fā)一種高鐵軌道道床板粗調(diào)測量工具,在杭黃鐵路老祠堂特大橋無砟軌道道床板施工中與其他類似產(chǎn)品對比使用得以印證其高效性,并在杭黃鐵路傳芳特大橋、傳芳特大橋右線兩座橋梁中推廣應(yīng)用。在工期緊張的情況與冬季嚴寒惡劣的環(huán)境下,無砟軌道施工測量在軌排粗調(diào)與軌排精調(diào)等環(huán)節(jié)節(jié)約了大量時間,保證了每天5~6線的工作效率,促進高鐵事業(yè)的發(fā)展,同時為無砟軌道道床板快速粗調(diào)施工起到了很好的參考作用。