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        高速鐵路鋪軌工程技術(shù)分析

        2023-01-05 16:17:41劉賓文
        黑龍江科學(xué) 2022年10期
        關(guān)鍵詞:鋪架鋪軌軌枕

        劉賓文

        (中建八局軌道交通建設(shè)有限公司,南京 210023)

        鐵路鋪軌工程難度極大,施工過(guò)程中很有可能受環(huán)境因素、架梁設(shè)備因素、施工人員因素及機(jī)械設(shè)備因素的影響,如果出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象會(huì)造成嚴(yán)重的迫害性事故。應(yīng)詳細(xì)分析各種影響鐵路鋪軌工程質(zhì)量的因素,采用科學(xué)的施工技術(shù),防止出現(xiàn)安全事故,避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,提高工程品質(zhì)。

        1 我國(guó)高速鐵路鋪軌工程要求

        1.1 高速鐵路架梁建設(shè)要求

        高速鐵路鋪軌工程施工中針對(duì)大噸位箱梁架設(shè)和技術(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格要求,建設(shè)中要確保穩(wěn)固性及平整性。通常應(yīng)用32 m長(zhǎng)雙線(xiàn)整孔箱形截面梁,嚴(yán)格規(guī)定梁的重量,不可低于880 t。目前,我國(guó)主要大規(guī)模應(yīng)用整孔預(yù)制架設(shè)建造方法,此技術(shù)能夠在一定程度上縮短工期,減少對(duì)具體工作空間的限制,強(qiáng)化橋梁預(yù)定及橋梁鋪置品質(zhì),嚴(yán)格控制支出費(fèi)用。為了切實(shí)滿(mǎn)足我國(guó)鐵路發(fā)展及其在承載方面的要求,主要使用重型T梁架設(shè),大多客貨共線(xiàn)高速鐵路通常會(huì)采用重型T梁架橋機(jī),其重量需超出160 t。我國(guó)簡(jiǎn)支T梁架橋機(jī)最大起重為140 t左右,要求重型T梁能夠向橫向伸縮,簡(jiǎn)化建設(shè)工藝。高速鐵路鋪架建設(shè)中要重視研發(fā)架橋裝置,對(duì)技術(shù)人員加強(qiáng)培訓(xùn)。

        1.2 高速鐵路鋪軌建造要求

        高速鐵路鋪軌建造要求:一是針對(duì)一次鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌技術(shù)要對(duì)相關(guān)設(shè)施和技術(shù)提出一定的要求。鐵路軌道一次鋪設(shè)包括高品質(zhì)鋼軌焊接、軌道應(yīng)力操控等,一些發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了單枕鋪軌機(jī),使用其牽引力完成工作,但是這并不符合我國(guó)長(zhǎng)鋼軌建設(shè)要求。應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)鋪軌及運(yùn)轉(zhuǎn)牽引力,注重研發(fā)傳送長(zhǎng)鋼軌龍門(mén)架功能。二是針對(duì)軌道鋪設(shè)平整度及線(xiàn)路穩(wěn)固等方面要制定嚴(yán)格要求。高速鐵路運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于穩(wěn)定性、軌道平直性、精準(zhǔn)鋪制位置及軌道焊接等要求較高,要使軌道符合高速鐵路軌道平直度要求,需要使用大型養(yǎng)路機(jī)械,經(jīng)過(guò)數(shù)次打磨,才能完成施工,確保品質(zhì)。但目前的工藝水平無(wú)法滿(mǎn)足高速軌道平直度及精準(zhǔn)度要求,需要對(duì)施工方式及技術(shù)進(jìn)行深入研究。

        2 我國(guó)高速鐵路鋪軌工程施工方法

        2.1 軌枕與鋼枕聯(lián)結(jié)散布

        把軌枕運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后要進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)具體測(cè)量數(shù)據(jù),用麻線(xiàn)掛好邊線(xiàn)線(xiàn)路,展開(kāi)擺臺(tái)處理,將承軌槽中的雜物清理干凈,結(jié)合擺臺(tái)位置,有效擺放橡膠、墊板及彈條和魚(yú)尾夾板,使用撬棍把鋼軌撥到槽中,結(jié)合設(shè)計(jì)要求,科學(xué)計(jì)算軌枕之間的間距,有效擺放軌枕,用扣件鎖緊軌枕。

        2.2 上砟整道

        參照設(shè)計(jì)寬度及坡度和標(biāo)高做上砟處理。機(jī)械設(shè)備及人工互相配合,遵循一定的工藝鋪設(shè)好軌道。把道砟均勻撒進(jìn)去,每個(gè)軌道要選擇幾個(gè)適合的點(diǎn)進(jìn)行抬高,采取道砟進(jìn)行墊石,起道量需要控制在15 cm以下,要加高10 mm沉落量,調(diào)整細(xì)方軌枕位置,保證軌枕間距與偏斜偏差不超過(guò)2 cm,全部抬起軌節(jié),針對(duì)軌枕下方道砟進(jìn)行滿(mǎn)串實(shí)處置,防止后期出現(xiàn)空位情況。完成上述操作后,按照具體長(zhǎng)度一次撥道處理,保證線(xiàn)路處于設(shè)計(jì)中線(xiàn)位置之處。軌枕盒內(nèi)的道砟要全部填滿(mǎn),針對(duì)鋼軌內(nèi)外側(cè)道砟,要加強(qiáng)搗實(shí)處理,滿(mǎn)足來(lái)往列車(chē)荷載要求,及時(shí)校正線(xiàn)路。

        2.3 道岔鋪設(shè)

        進(jìn)行道岔鋪設(shè)時(shí),通常采用原位鋪設(shè)的方法,先鋪設(shè)底砟,利用人工方式擺放岔枕,配合吊裝設(shè)備操作,把鋼軌件吊裝到具體部位,再采取岔前、岔心和兩個(gè)岔尾的精準(zhǔn)定位,精確擺放1號(hào)岔枕,后面均以1號(hào)岔枕為核心基準(zhǔn)放置方枕。鋼軌排列順序需要從岔頭算起,要堅(jiān)持“先直后曲”的原則,完成安裝,再進(jìn)行精心調(diào)節(jié),對(duì)所有扣件進(jìn)行復(fù)緊處理。

        2.4 注意事項(xiàng)

        上砟整道中,鋼筋混凝土及軌枕要放在鋼軌內(nèi)側(cè)、外側(cè)均不超過(guò)45 cm的范圍內(nèi),展開(kāi)搗固處理。接頭部分要進(jìn)行搗固處理,起道時(shí),要保證高度未超出15 cm,接頭部分相應(yīng)地抬高,以便補(bǔ)充道砟,將道砟放在合適的位置。

        3 高速鐵路鋪軌技術(shù)分析

        3.1 鋪軌基地

        設(shè)置規(guī)模適宜的鋪架基地,這是高速鐵路鋪軌施工中極其關(guān)鍵的任務(wù)?;刂饕ㄜ壛蟽?chǔ)存庫(kù)、軌排儲(chǔ)存庫(kù)、成品梁儲(chǔ)存庫(kù)及機(jī)務(wù)整備線(xiàn)。在選擇基地時(shí),要考慮基地是否能夠滿(mǎn)足施工要求,要保障鋪架工程量規(guī)模。要考慮水文地理?xiàng)l件及本地天氣狀況,要考慮已存在線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)情況及工程地質(zhì)面貌,結(jié)合各種情況進(jìn)行統(tǒng)一分析,制定決策[1]。

        3.2 板式無(wú)碴軌道建設(shè)

        板式無(wú)碴軌道是我國(guó)高速鐵路工程中較為先進(jìn)的軌道構(gòu)造,具有一定的優(yōu)勢(shì),列車(chē)運(yùn)行能夠?yàn)槌丝蛶?lái)舒適、優(yōu)良的軌道品質(zhì),放置裝配簡(jiǎn)單、迅速,具有優(yōu)良的抗滑動(dòng)能力。應(yīng)用過(guò)程中,維護(hù)成本及檢修成本不高,是較為成熟的技術(shù),用途廣泛。板式無(wú)渣軌道包括鋼筋混凝土護(hù)墊層、預(yù)定軌道板及乳化瀝青砂漿層,此軌道需要嚴(yán)格參照國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)及細(xì)則,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),符合技術(shù)規(guī)范,才能保證施工質(zhì)量,應(yīng)用此軌道要密切關(guān)注鋼筋混凝土護(hù)墊層及凸形擋臺(tái)建造質(zhì)量,要重點(diǎn)解決軌道板調(diào)節(jié)、軌道板預(yù)定等難題。

        3.3 橋梁鋪設(shè)建設(shè)

        列車(chē)行駛是否穩(wěn)定關(guān)系著乘客舒適度。乘客在選擇高鐵出行時(shí),對(duì)列車(chē)穩(wěn)定性及舒適性要求越來(lái)越高,整孔簡(jiǎn)支梁及靜動(dòng)力功能應(yīng)用效果良好,施工鋪設(shè)周期較短,在高速鐵路建造施工中得到了廣泛應(yīng)用。其中,梁的鋪設(shè)建造成為施工技術(shù)難點(diǎn),建設(shè)梁的方法非常多,最常見(jiàn)的有鋪軌跡架梁法和架橋機(jī)架梁法。

        3.4 鋪架建設(shè)組織設(shè)計(jì)

        鋪架建設(shè)中,要實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門(mén)的協(xié)調(diào)配合,其中包含長(zhǎng)鋼軌焊接、長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸、成品梁運(yùn)輸、軌排生產(chǎn)、長(zhǎng)鋼軌鋪制等工序,整體施工周期較長(zhǎng),要對(duì)每一道工序及部門(mén)進(jìn)行整合,這樣才能順利完成鋪架工作。鋪架工作進(jìn)行前,要做好鋪架施工安排,把散落和獨(dú)立的施工串聯(lián)成一個(gè)整體,融合在合理有序的全套連貫施工作業(yè)計(jì)劃中[2]。

        4 高速鐵路鋪軌技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用

        4.1 鐵路人工鋪軌工程技術(shù)應(yīng)用及實(shí)踐

        有砟軌道人工鋪設(shè)實(shí)踐。在使用人工技術(shù)方法鋪設(shè)鐵路有砟軌道時(shí),前期需要針對(duì)鐵路線(xiàn)路中的線(xiàn)道岔位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位,加強(qiáng)測(cè)量與放樣處理。在鋪設(shè)起拔道樁時(shí),要先鋪設(shè)道床底碴,配合人工及機(jī)械設(shè)備。在線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中,鋪設(shè)軌枕及鋼軌,使用固扣配件,連接鋼軌接頭位置,完成鋼軌鋪設(shè)工作后,要結(jié)合線(xiàn)路軌頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,優(yōu)化后期鐵路養(yǎng)護(hù)方案。在有碴軌道人工鋪設(shè)中,要一次性把底砟做足,結(jié)合運(yùn)輸車(chē)輛的承載量,合理布置施工現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合方格網(wǎng)進(jìn)行卸車(chē)處置。在指揮卸砟時(shí),要應(yīng)用機(jī)械,針對(duì)已卸載的道砟作攤平處理,完成攤鋪工作后,采取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)[3]。應(yīng)用兩側(cè)邊裝檢查鐵路鋼軌掛線(xiàn),使軌道鋪設(shè)處足夠平整,如果道砟存在局部不均勻的現(xiàn)象,應(yīng)繼續(xù)通過(guò)人工方式做整平處理。要展開(kāi)固錨軌枕工作,使用固錨配合軌枕,實(shí)施硫磺固錨方案。在固錨施工前期,要徹底清理螺旋倒釘孔內(nèi)雜物及異物,保證螺旋道釘孔內(nèi)足夠清潔,把錨固插入到釘口內(nèi),使用定位卡加固螺旋道頂,保障道頂固錨位置足夠精準(zhǔn)、牢固。在完成施工任務(wù)后,繼續(xù)清理軌枕承接槽表面的各種殘留物,針對(duì)軌枕進(jìn)行絕緣防銹涂料涂刷處理,以便發(fā)揮優(yōu)良的防腐效果。

        無(wú)砟軌道人工鋪設(shè)實(shí)踐。在鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí),使用人工鋪設(shè)方法,要先把長(zhǎng)鋼軌運(yùn)送到鐵路軌道鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)用拖拉動(dòng)力技術(shù),把長(zhǎng)鋼軌卸到固定的鐵路線(xiàn)路位置。把所有長(zhǎng)鋼軌把入制成接軌槽中,在上面加入配件,精準(zhǔn)調(diào)節(jié)軌道,保證鋪設(shè)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。具體操作流程為:使用基地裝車(chē)運(yùn)輸長(zhǎng)鋼軌,將長(zhǎng)鋼軌運(yùn)到具體的鋪軌地點(diǎn),使用拖拉設(shè)備及滾輪卸載設(shè)備,將長(zhǎng)鋼軌放在指定的線(xiàn)路中[4]。工作人員負(fù)責(zé)安裝鋼軌和具體配件,安裝鋼軌時(shí),使用急救器,避免出現(xiàn)意外情況。應(yīng)用移動(dòng)型接觸焊軌,進(jìn)行單元軌焊接,做好放散鎖定工作,保證軌道定軌溫度滿(mǎn)足具體設(shè)計(jì)要求。通過(guò)人工檢測(cè)方法,精心調(diào)整軌道,使軌道平面幾何尺寸符合具體施工要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

        4.2 鐵路機(jī)械鋪軌工程技術(shù)應(yīng)用及實(shí)踐

        有砟軌道機(jī)械鋪設(shè)實(shí)踐。鐵路機(jī)械鋪設(shè)分為有砟軌道鋪設(shè)及無(wú)砟軌道鋪設(shè)。在使用機(jī)械方法鋪設(shè)有砟軌道時(shí),多采取軌排法,在施工前期,要針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)鐵路鋪設(shè)位置展開(kāi)道砟預(yù)鋪設(shè),在軌排后,針對(duì)鋪軌基地做組裝處理并裝車(chē)運(yùn)輸。機(jī)械鋪軌主要使用機(jī)車(chē)推送軌排,應(yīng)用人工銜接鋼軌接頭完成初步線(xiàn)路。道砟鋪設(shè)厚度能大于底砟位置厚度。進(jìn)行軌排運(yùn)輸時(shí),應(yīng)用機(jī)車(chē)把長(zhǎng)鋼軌運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)龍門(mén)架處[5]。鋪設(shè)軌排要連接魚(yú)尾板及軌排,同時(shí)應(yīng)用軌隙片控制預(yù)留軌縫,保障鋼軌接頭相錯(cuò)量。

        無(wú)砟軌道機(jī)械鋪設(shè)實(shí)踐。在使用機(jī)械方法鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí),主要使用無(wú)砟道床鋪軌設(shè)備,搭配拖拉式方法,展開(kāi)鋼軌鋪設(shè)。通常情況下,運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)條軌均超過(guò)500 m。利用常規(guī)運(yùn)輸車(chē)配合鋪軌基地內(nèi)燃機(jī)車(chē),把鐵軌運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng),用長(zhǎng)軌鋪設(shè)進(jìn)行連掛處理,適當(dāng)增加配件,完成單元焊接及鎖定任務(wù)。主要分為以下幾個(gè)步驟:運(yùn)輸長(zhǎng)鋼軌,保證鋪軌機(jī)組順利就位,應(yīng)用機(jī)車(chē)推送鋪軌機(jī)組,保障鋪軌機(jī)組發(fā)揮實(shí)效性。密切連接安裝配件,把拉軌設(shè)備放在鋼軌拖拉位置,保障后期能與鋪設(shè)軌道密切銜接,并適當(dāng)添加鋼軌夾軌器。展開(kāi)鋼軌焊接及鋼軌鎖定,應(yīng)用移動(dòng)接觸焊軌機(jī)械,完成單元軌焊接和鎖定任務(wù)。調(diào)節(jié)安裝的軌道,檢驗(yàn)軌道平面幾何尺寸,只有軌道幾何尺寸符合鐵路軌道預(yù)設(shè)要求,才能達(dá)到竣工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[6-10]。

        5 結(jié)語(yǔ)

        高速鐵路鋪軌建設(shè)工作復(fù)雜,具有一定的系統(tǒng)性,施工過(guò)程中對(duì)工期及工程質(zhì)量要求較高。應(yīng)全面發(fā)揮各崗位人員施工技術(shù)優(yōu)勢(shì),研發(fā)、引進(jìn)新技術(shù),有效控制鐵路鋪軌成本,減少不必要的成本支出,在保障鐵路鋪軌品質(zhì)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造更高的效益。

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