張天放 劉忠波
(1、中鐵二十三局第二集團有限責任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000 2、哈爾濱鐵路局工程管理所,黑龍江 哈爾濱 150006)
武廣客運專線是連通武漢至廣州間新建高時速的鐵路客運專線。所指的高時速,是它按著350km/h的速度進行設計并施工。我局的施工地點位于新建咸寧站內,承擔南北兩咽喉區共10組無砟道岔的施工。道岔采用德國BWG 公司技術生產的18號道岔。此10 組18號BWG 無砟道岔是國內繼京津城際鐵路使用后,第二次用于武廣客運專線,該種道岔技術含量高、價格昂貴,要求鋪設精度高等特點,且國內對這種高速道岔的施工經驗潰乏。
武廣客運專線是國家、鐵道部的重點建設項目,它對中國邁進高速鐵路時代有著深遠的意義。我局首次施工此種道岔,更是武廣客運專線首家施工BWG 高速道岔企業。成功攻克道岔施工技術難題,不僅我局在高速無砟道岔施工上勝于其它企業,而且在高速鐵路市場上取得無法估量的重大意義。
工程測量的目的,就是對道岔進行精確的定位,高速無砟道岔對定位的要求精度非常高。
3.1.1 CPⅢ控制網的建立與交接
CPⅢ控制點建立的密度為150~200m,我國客運專線無砟軌道測量控制網標準如下表:
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CPⅢ控制基樁點復測的內容、方法與各項限差應滿足:1)復測控制點間夾角時,方向觀測應不少于兩測回,距離往返觀測各兩測回。2)控制點間的距離允許偏差為1/20000,直線段控制點間夾角與180度較差應小于8″,曲線段控制點間夾角與設計值較差計算出的線路橫向偏差應小于1.5mm,弦長測量值與設計值較差應小于2mm。
測量儀器的選擇也非常重要,對于高精度的無碴道岔,必須選用高精度的測量儀器。
3.1.2 道岔的鋪設定位
道岔采用工廠預組裝,經廠家自檢合格后,鐵路分節段運輸到施工現場,在用吊裝設備安裝到位的方案。所以,在道岔就位之前,必須依據坐標定出道岔岔首、岔心、岔尾等主要控制點的位置。道岔控制點及道岔安放就位過程中力求精確,減少后序調整工作量。
3.2.1 道岔的粗調
按照設計圖紙及標準檢查道岔各部件的完整性,調整軌距及岔枕位置,調整道岔中心線與設計中心線相符。
在兩側鋼軌外側對稱安裝豎向調節器,使道岔抬起,在岔枕端頭安裝絲杠,配合豎向調節器調整標高,標高略低于設計標高5mm。每個絲杠受力均勻后可以撤掉調節器。避免直接用絲杠升降道岔,受力集中有時會造成岔枕的損壞。
避雨拱棚搭建方法:在原葡萄架水泥立柱頂端加固1根長0.8 m的支柱,使其高度達到2.5 m,水泥立柱頂端加固1根1.5~1.7 m的橫梁,橫梁兩端和立柱頂端各拉1道10#鐵絲,用竹片做拱,跨度1.6 m,竹拱兩端固定在鐵絲上,竹拱間距0.6~1.2 m。竹拱與竹拱間用鐵絲連接并扶正,每畝需碗口粗的竹竿10根,用于地兩頭水泥柱的固定。兩頭用地錨拉緊固定。薄膜用竹片加壓以及拉繩固定在搭架的竹拱上,膜的兩側卷細竹竿捆在拉緊的鐵絲上。每間隔7 m,用布條將棚膜固定在葡萄老藤蔓上,防止風大揭棚。搭建完成后,行與行的空隙為30 cm,這樣可保證東西向的陽光照到葡萄樹。
3.2.2 鋼筋綁扎
由于我局只施工支承層上部結構,故支承層施工不在詳細論述。為了避免在道岔安放過程中,損壞道床板鋼筋,故采取先鋪設道岔,后進行鋼筋的綁扎。
鋼筋的規格、材質應符合設計及驗標要求,并做二次檢驗方可使用。按照設計要求,鋼筋綁扎縱、橫向筋交叉處設置絕緣卡。
3.2.3 安裝模板及側向調節支架
為了保證混凝土道床板的幾何尺寸,模板必須選用鋼模,模板設計要牢固,并自身能很好地固定。模板設計為三角形支架,支架底用膨脹螺栓與支承層混凝土牢牢結合在一起。
模板支立完成后,安裝側向調節支架。安裝的目地就是為了能夠調節道岔的平面位置。
3.2.4 道岔的第一次精調
此次精調的目的就是使道岔基本符合標準要求,調整道岔的高程、平面位置、各部件安裝及密貼情況。精調采用高精度瑞士徠卡全站儀2003 進行調整平面位置,高精度數顯水準儀DNA03 調整標高(數顯水準儀的精確可達0.01mm)。
先用側向調節支架調整平面位置,等平面位置符合要求后,再調節絲框使高程滿足設計要求。
3.2.5 FAKOP 結構的調整
FAKOP 是德語的縮寫,其意思是動態軌距優化。由于本工程采用德國BWG 公司技術生產的道岔,故這種道岔的轉轍器是帶有動態軌距優化的轉轍器。這也是此種高速無砟道岔最重要的特點之一。此部位檢查非常重要,FAKOP結構的轉轍器基本軌向外彎曲加寬軌距,最大軌距加寬為15mm,主線基本軌也不再是一條直線,而是一種特殊的軌道曲線,直基本軌向外凸起。在直基本軌軌頭外側加工了一凹槽作為測量基準,檢查方法是用一弦線平行于軌道中心線,量測弦線到軌頭凹槽的距離。
3.2.6 道岔的第二次精調
此次精調是施工當中非常重要的一次,它是澆筑岔區道床板混凝土前最后的一次調整,直接關系到道岔的鋪設質量。
為滿足德國BWG 道岔鋪設時的高精度測量要求,從瑞士安伯格技術公司引進GRP1000軌道檢測車,用該檢查車檢測道岔方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標,并能夠自動存儲、導出數據、計算偏差,精度可達0.1mm。通過調節絲框及側向調節支架使道岔處于精確位置。
3.2.7 道岔澆筑混凝土前的其它檢查
通過多次軌檢小車的檢測、調整,使道岔幾何形態完全符合設計及標準要求。并根據《客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收暫行標準》進行檢查密貼及縫隙等各項指標。待各項全部合格后,準備澆筑混凝土。澆筑前用塑料布對鋼軌及扣件系統進行包裹,避免沾污。
岔區道床板按設計要求采用C30 混凝土澆筑,澆筑采用廠拌混凝土,罐車運輸,汽車泵澆筑的方法,混凝土澆筑應由一端向另一端逐段推進,掌握澆筑速度,避免向灰枕及鋼軌上傾倒混凝土,以免造成污染及擠壓偏移。隨時灌注,設專人隨時檢查道岔的線性偏差。
混凝土初凝后,對混凝土表面壓光抹面,設置1%排水坡。并注意拆出絲杠?;炷两K凝后,拆除模板及側向調節支架。
本工程鋼軌接頭焊接采用德國斯密特鋁熱焊施工技術,道岔內鋼軌焊接原則為轍叉軌排與導軌連接部,先直股,后曲股;導軌與導軌之間,先直股,后曲股;導軌與基本軌跟部,先基本軌,后尖軌;道岔前后焊接順序為先岔前,再岔后;先直股,后曲股。軌縫焊接完成后進行粗磨、精磨等工序,最后進行焊縫探傷檢測。
混凝土成型后,利用GRP1000 軌檢小車再次對道岔水平、高低、軌距、軌向等進行采集,使用道岔扣件系統對軌道線性進行精密調整,以消除混凝土澆筑過程中及其它自然因素對道岔產生的干擾偏差,使道岔線性符合要求。
高速無砟道岔在我國正在不斷地改進與拓新,所得的施工經驗也在不斷地進行積累。本文僅就國內新引進的德國BWG 高速無砟道岔施工工藝做一簡單的論述,還有許多技術含量高的工藝需要大家去研究探索,只有這樣,中國高速鐵路的發展也會迅速騰飛。
武廣客運專線無砟道岔的成功鋪設,標志著我局已經具備了高速道岔的鋪設技術。做為首家施工成功的企業,在道岔鋪設完畢后,武廣客運專線有限公司、德國海特坎普咨詢公司、新鐵德奧道岔有限公司CNTT 等單位給予我局高度的評價,并組織其它施工企業紛紛來我局進行現場觀摩,學習施工經驗。為此我局取得的經濟價值及社會效益無可估量,為我局進入高速鐵路建筑市場奠定了堅實的基礎。
[1]鐵道部工程管理中心客運專線道岔技術資料.
[2]新鐵德奧道岔有限公司客運專線道岔資料.