馬明興
(中國中鐵四局集團有限公司第八工程分公司,安徽 合肥230000)
與普通鐵路有砟軌道相比,高速鐵路無砟軌道系統的施工工藝更為復雜,技術含量更高,其難點主要體現在以下幾個方面:
有碴軌道采用均一性較差的天然道碴材料,在列車荷載作用下其道床肩寬、碴肩堆高、道床邊坡、軌距間距及軌枕在道床中的支承狀態相對易于變化,并導致軌道幾何形變。
無砟軌道的下部基礎、底座、道床板(或CA砂漿調整層)均為現場工業化澆注;雙塊式軌枕、軌道板、微孔橡膠墊層、軌下膠墊、扣件、鋼軌等均為工廠預制件或標準產品,可以保證其性能有較好的均一性。由此組成的軌道整體結構與有碴軌道相比具有更好的結構連續性和彈性均勻性,為提高軌道的平順性,改善乘車質量提供了有利條件。
無砟軌道結構中,作為無縫線路穩定性計算參數的軌道橫向阻力、軌道縱向阻力不再依賴于材質和狀態多變的有碴道床,其整體式軌下基礎可為無縫線路提供更高和更恒定的軌道縱、橫向阻力,具有更好的耐久性和更長的使用壽命。
無砟軌道維修工作量大大減少,被稱為“省維修”軌道,為延長線路的維修周期以及客運專線列車的高密度、準點正常運行提供重要保證。
客運專線的行車速度高、密度大,所有線路地面檢查、維修作業都必須在“天窗”時間內進行。我國客運專線上安排“天窗”作業更加困難。減少線路維修工作量是保證客運專線列車準點正常運行的前提條件。
無砟軌道采用整體式軌下基礎。與采用散粒體結構的有碴道床基礎相比,在列車荷載作用下不會產生道碴顆粒磨耗、粉化、相對錯位所引起的道床結構變形;在列車荷載反復作用下不會產生變形積累,使軌道幾何尺寸的變化基本控制在軌下膠墊、扣件及鋼軌的松動和磨損等因素之內,從而大大降低軌道幾何狀態變化的速率,減少養護維修工作量,延長維修周期和軌道使用壽命。
無砟軌道施工前必須按照無砟軌道鋪設標準,進行路基、橋梁、隧道等軌下基礎的質量評估。確保工后沉降、徐變監測及技術評估滿足標準要求,具備條件后方可鋪設無碴軌道。
無砟軌道施工前對已竣工的路基、橋面進行全面的線路貫通控制測量。控制測量以施工復測時的導線點和線路中心點,作為線路的控制基點形成閉合的導線網使用。全站儀進行精密導線測量,及時進行控制網平差和中線調整,同時在各施工區段分界處設加密控制點作為趨近測量的公用控制點。
支承層和底座混凝土施工完成7天后混凝土強度滿足通行工程車輛要求時可根據現場情況安排鋼筋和軌枕運輸胭筋放置在水硬性支承層或底座混凝土上軌枕放置在線路中心線兩側放置時注意保護測量控制點并留下龍門吊走行位置的通道存放軌枕位置必須堅實平整。
軌道安裝定位的主要工序依次分別為:首先鋪設軌枕、安裝工具軌然后進行軌道調整定位,再進行軌道電路參數檢查最后軌道精確調整和固定。施工時,一般100m為一個施工單元組織施工。
2.4.1 鋪設軌枕、安裝工具軌
在軌枕鋪設施工前,應提前將每一施工單元所需工具軌、道床板鋼筋等材料通過相鄰一側的路基預先運輸、堆碼到位。軌枕鋪設使用散枕機施工。散枕機通過挖掘機特殊改裝而成,挖掘機上安裝專用液壓軌枕夾鉗,進行軌枕的吊裝、并按照正確的軌枕問距直接將軌枕擺放到位。
每一施工堆元的軌枕擺放到位后需要穿入道床板縱向鋼筋,鋼筋使用專用綁扎線綁扎,為滿足軌道電路絕緣性能要求,需要采用塑料套管及墊塊對道床板內鋼筋進行處理。
松開扣件螺栓、檢查軌下墊板的數量和組裝情況,在保證符合設計要求的前提下,安裝工具軌,必須保證鋼軌落槽。在細調軌枕間距以保證滿足設計要求,擰緊螺栓并使用扭力扳手檢測螺栓扭矩。
2.4.2 軌道調整定位
軌道調整定位施工采用專用支撐架、雙向調整軸架完成,支撐架間隔2.5m設置,雙向調整軸架每隔3根軌枕對稱設置,雙向調整軸架基座預先安裝在鋼軌底面。
支撐架內安裝宅鋼軌夾鉗和豎直調整裝置。首先使用水準儀測量軌道面高程,起落豎直調整裝置,使軌頂標高滿足設計值。允許誤差為±10mm;用扳手上緊雙向調整軸架的豎直螺栓。
2.4.3 軌道精確調整和固定
軌道精確調整在道床板混凝土澆筑前1.5~2小時前進行。按照細調定位支座位置劃分檢測斷面,使用軌檢小車和全站儀逐一檢測每一個檢測斷面線路的水平、高低、軌向等幾何形位和中線位置。根據軌檢小車輸出的檢測數據確定檢測斷面處軌道精確調整的量值。
用扳手微動調整雙向調整軸架的豎直螺栓絲桿,調整線路的幾何行位,直至滿足設計要求。在細調定位支座上安裝螺旋調整器,旋轉調整手柄,使調整刻度達到調整量值.確認軌道中線位置調整到位。將U形卡板插入細調定位支座內卡緊,然后將卡板與軌枕的鋼筋桁架焊牢,完成軌道固定。
道床板上層鋼筋的接地措施采取單點接地,100m范圍接入綜合地線。鋼筋交叉點采用絕緣塑料套管進行綁扎,底層鋼筋綁扎保護層墊塊,鋼筋絕緣經現場測試符合規定后再進行下道工序施工。
混凝土入模后,立即插入振動棒振搗。對軌枕底部位置混凝土要加強振搗,確?;炷恋拿軐嵭裕粨v固時防止振動棒觸碰雙向調整軸架的豎直螺栓和其它固定裝置。道床板混凝土表面用平板式振動器振平并以人工抹平,確保道床板的頂面高程、平整度和排水坡度符合設訓標準。
道床板餛凝土澆筑2~5小時后,松開雙向調整軸架的豎直螺栓和其它固定裝置?;炷凉嘧⑼瓿珊髴⒓催M行表面覆蓋?;炷两K凝后噴灑養護劑養護14天左右,防止其表面產生裂紋。雙向調整軸架的豎直螺栓取出后,遺留的螺栓孔應采用高標號的砂漿封堵。
道岔區的路基基床或橋梁驗收合格且沉降監測分析結果合格后,根據線路測量控制網測設道岔位置。安裝模板,罐車運輸,汽車泵澆筑道岔區支承層和底座混凝土。組織協調道岔生產廠家將道岔運輸進場后,配合廠家進行道岔鋪設和調整,綁扎道床板鋼筋,安裝模板,進行工電聯調合格后,澆筑道床板混凝土并覆蓋養生。
高性能混凝土是以耐久性為基本要求,采用常規材料和工藝制造的混凝土中摻入一定量的礦物摻和料和專用復合外加劑,取用較低的水膠比和較少的水泥用量,并在施工時采取嚴格的質量控制措施,制備的滿足要求的力學性能并具有較高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土,且必須滿足相關規范的技術質量要求。
無砟軌道將迅速適用于高速鐵路、地鐵線路、城際鐵路干線上。與德國良好的施工條件相比,我國鐵路雙塊式無砟軌道施工面臨復雜多變的工程施工條件和環境因素。需解決不同地域氣候溫度差異較大,路段地質變化多樣等問題,研究探索各種條件下的CRTS型雙塊式無砟軌道施工工藝技術,是今后研究的重要內容。
[1]高飛,趙艷娟.大西客運專線無砟軌道精調施工技術[J].山西建筑,2014(31).
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