概要:随着高速铁路的发展,越来越多的事实证明,高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统,将使道砟粉化严重,线路维修频繁,安全性、舒适性及经济性相对较差,因此无砟轨道成为高速铁路工务工程技术的发展方向。
目前,我国常用的无砟轨道类型有CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTS型Ⅲ板式无砟轨道和CRTSⅠ双块式无砟轨道、CRTSⅡ双块式无砟轨道。下面对其中CRTSⅡ型板式无砟轨道铺设技术进行介绍。
一、工程概况
某客专线路全长50.104km,均采用CRTSⅡ型板式无砟轨道,合同标段为约5000块/60双线公里CRTSⅡ型轨道板铺设。轨道结构高度(内轨轨顶面至支承层底面)为779mm,曲线超高在路基表层上设置;轨道板宽度为2550mm,厚度为200mm,标准轨道板长度为6450mm,异型轨道板(补偿板)长度根据具体铺设段落合理配置; 砂浆调整层理论厚度为30mm。水硬性材料支承层顶面宽度为2950mm,底面宽度为3250mm,厚度为300mm;线间C25混凝土封闭层最小厚度为150mm。
二、CRTSⅡ型板式无砟轨道铺设技术 (一)底座砼施工
底座砼为钢筋砼结构,为适应中国铁路长桥设计方案及快速施工的特点,底座砼施工工艺进行了较大改进,具体包括三方面:
1、采用了后浇带结构。梁跨中部或桥梁固定齿槽连接处设臵两种类型后浇带。通过后浇带张拉和剪切联接时间的不同控制,解决了砼温度应力及变形应力的放散。
2、采用了临时端刺方案。采用临时端刺方案可以保证长桥上分段实现铺设轨道板,为国内长桥上多标段、多作业、多点施工的提供了可行性,既在底座板全部形成板带结构前为后续铺板创造了条件,增加了工序搭接时间,有效缩短了工期。
3、底座砼钢筋的绝缘措施。为适应中国轨道电路传输方式,减少由于结构钢筋形成回路后,对轨道电路传输带来的感抗及阻抗影响,保障信号传输长度满足高速铁路运行要求,底座砼钢筋采取了绝缘措施。
(二)轨道板就位
轨道板运输到位后,铺板龙门机吊装轨道板,人工辅助就位。在两端凸形挡台位置准备2根35mm厚的方木条。在铺板龙门机吊装落板时,将方木条卡凸形挡台与轨道板之间,以免撞坏凸形挡台,最后将轨道板落在支撑垫木上。如轨道板没有安装到位,采用4根Φ40的钢管放在轨道板下方作滚轴,从凸台一侧用方木撬动轨道板来调整轨道板位置。曲线地段每块轨道板必须按相应的偏转角放置。
道板吊装、运输过程中应注意的事项:(1)装前仔细检查钢丝绳,起吊螺栓有无损伤,起吊螺栓是否拧紧,起吊螺栓与轨道板之间是否垫了橡胶垫。不得使用短、断的起吊螺栓。(2)轨道板运输车上按距轨道板端头600mm位置放置支撑垫木,垫木尺寸2400×150×150mm。在
轨道板运输车上应采取防滑、防蹿动的措施。尤其是轨道板运输通过便道上线路时,必须做好防滑、防窜动措施。(3)采用16T平板汽车运输轨道板,一次最大载重量为3块轨道板。吊装完成后,拧紧加固螺栓及加固装置,防止轨道板运输过程中移位。(4)轨道板吊装前,必须確认线路下部结构中预埋接地是在哪一侧,装车时必须将轨道板接地端子侧与下部结构接地侧调整在同一侧,及接地侧方向一致。
(三)轨道精调
(1)确定全站仪坐标:全站仪采用自由设站法定位,通过观测附近8个控制点棱镜,自动平差、计算确定位置。改变测站位置,必须至少交叉观测后方利用过的4个控制点。为加快进度,每工作面配备2台具有自动搜索、跟踪、计算、传输数据功能的全站仪。
(2)测量轨道数据:全站仪测量轨道精测小车顶端棱镜,小车自动测量轨距、超高。
(3)反馈信息:接收观测数据,通过配套软件,计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据,将误差值迅速反馈到精测小车的电脑显示屏幕上,指导轨道调整。
(4)调整标高。用普通六角螺帽扳手,旋转竖向螺杆,调整轨道水平、超高。高度只能往上调整,不能下调。
(5)调整中线:采用双头调节扳手,调整轨道中线。 (四)轨道精调
轨枕编号,应对轨枕编号之后精调,便于调整和测量。全站仪采用自由设站法定位,最前后4对连续的CPⅢ点观测,计算确定位置、自动平差。改变测站位置,一定不能少于后方利用过的4个控制点的交叉观测。每工作面宜配备2台全站仪,来加快进度。使用全站仪测量轨道精调小车棱镜,小车自动测量水平、轨距、轨面高程、轨向、中线位置,自动计算通过配套软件实际测量设计、理论、数据以及数据的偏差值,并指导轨道调整,通过迅速显示到精调小车电脑显示屏幕。旋转竖向支撑螺杆,调整轨道高程、水平。采用地锚螺栓调整,路基上也可以采用双头调节扳手调整,桥梁上还能够使用斜撑调整。
高程调整时,不能同时松开两股钢轨的扣件,应先固定一根钢轨作为参照,松开另外一根。每次松开扣件数量不得连续超过10个扣件。当钢轨高低位置为正调整时,可采用轨下调高垫板进行调整。采用轨下调高垫板进行调整时,先松开弹条,取出绝缘块,提升钢轨,在轨下垫板和铁垫板间垫入所需厚度的轨下调高垫板(轨下调高垫板的型号分别为0.5mm、1mm、2mm、 5mm 、8mm ),钢轨落下后再用可控制扭矩的内燃扳手拧紧螺母,其扭矩控制在120N.m,使弹条安装到位。轨下垫板总厚度不得超过10mm,数量不得超过2块,并把最薄的调高垫板放在底层,以防轨下调高垫板窜出。(当调高量需0.5mm级别时,可紧贴铁垫板承轨面加0.5mm厚的轨下调高垫板,数量可为3块。
(五)砂浆灌注
在砂浆灌注地点,将灌注软管与砂浆中转仓(或灌浆斗)进行连接,灌注软管另一端作为出口对准灌浆孔(一般情况下,通过三个灌浆孔的中间孔即可完成灌浆施工),开启出料调节阀(设于存储仓出料口),进行灌浆施工。灌浆过程中,应对侧面封边砂浆的6个排气孔进行观测,排气孔冒出砂浆后,用木塞或泡沫材料塞住排气孔,同时观察灌浆孔内砂浆表面高度的变化情况,应确保砂浆面至少达到轨道板的底边(有超高时应高出底边,且至少达到砂浆垫层最高点)且不能回落时,灌浆过程才可告结束。精调调节装置的拆除。垫层砂浆抗压强度至少达到1MPa后,方可拆除轨道板下精调校正装置。
结束语
在铁路工程中,轨道的铺设是重中之重,在文章中,结合自身的实际经验,系统分析了铁路轨道施工的工艺,并作出如下几点小结:
(1)采用螺栓孔速调标架法对轨道板进行精调,测量效率与自动化程度高,不易测量错误,且能保存精调结果数据。
(2)轨道板铺设采用了调板门吊、竖向支撑螺杆等配套机具和设备,使用机动灵活、转运方便,不占运输通道,施工干扰小,工效高、适用性强。
(3)合理运用移动式砂浆搅拌灌注车及砂浆中转仓,进行水泥乳化沥青砂浆现场制备和灌注,该设备适应性强、工效高。
参考文献
[1]曾志.CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工技术[J]. 铁道建筑,2009年9期.
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