衛延斌
[摘要]通過對CRTSⅡ雙塊式無砟軌道施工技術的研究和工程實踐,提出此項無砟軌道體系的標準施工作業流程,介紹提高CRTSⅡ雙塊式無砟軌道作業效率所采取的技術管理措施和專門研發的創新機具和應用技術。
[關鍵詞]客運專線無砟軌道快速施工
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0610100-01
一、CRTSⅡ雙塊式無砟軌道簡介
CRTSⅡ雙塊式無砟軌道是我國鄭(州)西(安)鐵路客運專線首次采用的設計時速350km/h的無砟軌道道床施工技術。該項技術可以概括為:依靠CPIII測量布控網對軌枕的每個承軌面的三維坐標全程精確定位和復核,預先布設完成道床模板和布筋、現澆道床混凝土、雙塊式軌枕振動沉入定位的機械化高精度施工作業技術。
二、CRTSⅡ雙塊式無砟軌道作業流程
(一)安裝支腳。根據測量放樣的支腳位置,采用鉆孔模板定位,沖擊鉆鉆孔,吊車配合,錨栓固定支腳。直線地段及超高在0~120ms之間的曲線地段,直接將支腳固定在混凝土墊層上;曲線超高在121~175mm之間的地段,在曲線外側的支腳下面增加一個底座框架。支腳與模板軌道之間是相互獨立的,以不影響支腳定位精度。
(二)安裝模板軌道。模板軌道的定位與支腳同步進行,根據鉆孔模板相應孔位,用沖擊鉆鉆孔,鉆孔深度為10~12cm,吊車配合模板就位,錨栓錨固。直線地段及超高在0~85mm之間的曲線地段,直接將模板軌道固定在混凝土墊層上;曲線超高在85~150mm之間的地段,在曲線外側模板軌道下面增加一個底座框架。
模板軌道之間通過叉形連接軌連接;在有底座框架和投有底座框架的鋼模板軌道之間通過一個專用的行走軌進行連接過渡;鋼模板軌道與洞外鋪設的行走軌之間通過專用的連接件連接。
(三)鋪設道床配筋。在調整支腳的同時,綁扎道床配筋。直線地段,鋼筋網下使用混凝土墊塊,曲線地段,鋼筋網片下安裝鋼筋撐件。
(四)無砟軌道混凝土施工。1Ⅱ混凝土布料。混凝土入模后,混凝土壓實車就位,插入式振搗棒振搗,開啟振動框架,通過刮板將混凝土表面刮平。施工前,在鋼模板上彈兩條墨線,上面一條標記線為混凝土面設計位置,與支腳頂園臺面之間距離為453mm;待混凝土軌枕振入后體積相抵,砼上表面與上線大致平齊,達到設計位置。2.軌枕安裝。軌枕裝配車隨車吊將自固定架橫梁拆卸車運來的一組固定架橫梁與5根軌枕組裝在人工配合下固定成一榀,軌枕安裝車從裝配車上取1根橫梁和載有1榀軌枕的固定架,前行到安裝區內,先將橫梁放置在一對支腳上(橫梁固定端統一置于線路外側),然后放下軌枕框架,驅動設各振入軌枕至新澆筑的混凝土中。用塞尺檢查軌枕框架和橫梁之間的接觸面,確認安裝到位。3.抹面。軌枕就位后,采用金屬刮尺及鐵抹子將混凝土表面刮平,并進行初次抹面,混凝土初凝前進行二次抹面和壓光(曲線超高段,需要三次甚至四次抹面和壓光)。4養護。混凝土收面后,先進行噴霧養護,終凝后表面覆蓋土工布灑水養
(五)測量復核。測量人員對已完成道床進行精度復核,每60m為一個復核單元,對每個承軌槽三維坐標一一復核,控制其相對誤差在0.5mm以內。
三、保證無砟軌道施工質量、提高作業效率的幾個管理創新和研發的新機具
(一)全面推行技術管理崗位責任制
1.建立工序責任人制度。控制旭普林無砟軌道施工質量和進度的關鍵在于把握工藝流程中的關鍵工序,盡可能縮短平均時間。同時,優化配合工序作業方式,減少和避免由于配合工序占用關鍵工序時間,這樣就可以最大限度地提高無砟軌道施工效率。將每個工序和作業面都有技術人員把關,安全員跟班。所有工序都安排有對應的責任人,分別對自己負責的工序質量負責;2.建立質量檢查責任人制度。檢查內容、標準和責任人對應;3.建立技術交底制度;4.實行格式化管理,細化無砟軌道的檢測手段。包括;(1)成品質量檢測驗收;(2)施工過程中的檢測控制;(3)測量復核;5.建立無砟軌道設備維修保障體系。每個軌道項目部都成立了以分管設備的副經理為首的設備管理體系,逐步完善設備使用保養維修制度和崗位責任制,形成從培訓考核上崗再培訓再考核上崗的工作程序。
(二)通過機具創新提高施工效率
1.軌道移動式混凝土溜槽。雙線隧道無砟軌道第一線施工時,砼輸送車喂料時存在幾個問題:(1)布料困難,且效率低;(2)車輛就位困難,且易損壞中心水溝。
為降低勞動強度、提高施工效率,設計、加工了軌道移動式混凝土溜槽,在I線隧道施工中得到了較好的應用,實踐證明移動式混凝土溜槽具備如下主要特點:
(1)砼輸送車不用跨溝喂料,節省人工,降低勞動強度;(2)溜槽角度可調,砼溜放布料的橫向寬度增大,提高了砼橫向布設效率,同時避免了堆積離析;(3)砼溜槽在軌道上行走,移動便捷;(4)加工簡單,成本低。
2.隧道內砼輸送轉臺車。對于長大雙線隧道,第一線無砟軌道完成,開始施工第二線時,混凝土供應受到道路寬度影響,砼輸送車可實現洞內會車,但無法調頭,形成以下問題:
(1)受施工場地的限制,輸送車需要長距離倒車,砼輸送效率大為降低、司機易疲勞、不利施工安全;(2)不能提前進行支腳和鋼模板軌道的預布設,工序有間斷,施工效率大大降低。
由此,我們設計了隧道用轉臺車,解決了如下問題:
(1)長大隧道(對于長段路基也適用)無砟軌道第Ⅱ線施工中,解決了砼輸送車在的長距離倒車問題,提高工效,有利安全;(2)轉臺車前方可預安裝支腳和鋼模板軌道,提高工效。
如不采用轉臺,運距4km以上時,隧道無砟軌道第二線施工日進度在100米/天以內;使用轉臺車后,日進度可達到220—240米/天。工效提高45%。轉臺車為獨立研發產品,于2008年2月23日申報國家專利并于2008年9月19日獲得批準。專利號:200820076340.2。
(三)功效分析
通過采取以上管理和機具創新,無砟軌道施工進度由開始不足100米/天,達到300米/天的穩定進度。分別于2008年9月12日和10月16日,在鄭西鐵路客運專線張茅隧道無砟軌道施工中創造了第1線施工單日進度402.21米和第Ⅱ線施工單日進度251.79米的全線最高記錄。
四、結束語
今后中國高速鐵路軌道系統將大量采用無砟軌道。在保證無砟軌道實體質量和精度前提下,強化施工組織管理,優化設備和工裝機具,不斷提高軌道機械的施工效率,是施工技術人員需要長期潛心研究的課題。鄭西鐵路客運專線張茅隧道的無砟軌道施工在這方面率先做了有益的嘗試,并取得了明顯的效果。