中国水利水电第七工程局有限公司
摘要:随着我国交通的发展,高速铁路发展速度越来越快,其中,高速铁路板式无砟道岔得到了较为广泛的应用,同时,也对相应的工艺技术以及精度提出更高的要求。本文主要以京沪高铁某站的的无砟道岔施工为例,对其铺设工艺做出详细的探讨与总结,希望为其它板式无砟道岔施工提供一定的借鉴。
关键词:高速铁路;板式;无砟道岔铺设;施工技术
1、引言
在高速铁路的轨道结构中,道岔是其非常重要的组成部分,其中,板式无砟道岔凭借其结构稳定、施工后的通过速度较高、维护简便等优势在高铁中得到较为广泛的应用。此外,在现阶段我国的高铁发展过程中,各项技术的提高也使板式无砟道岔施工技术有了较大的进步。
2、板式无砟道岔结构的布置
2.1工程概况
在京沪高速铁路A站的设计中,一共设计出10组的板式无砟道岔,其中,18号的一共有八组,42号的一共有两组,整个结构由下向上依次为路基的基床、混凝土垫层、自流平混凝土底座、道岔板以及轨道。
混凝土垫层中的混凝土为C25等级的素混凝土,厚度为20cm,自流平混凝土底座采用的材料为C40等级的钢筋混凝土,厚度为18cm,预制道岔板采用的材料为C40等级的钢筋混凝土,厚度为24cm。
2.2结构特点
在该工程的板式无砟道岔结构中,18号的道岔一共长70m,岔前32.658m,岔后37.342m,辙叉角为3°15′45.28″,半径为1100m的圆曲线,通过速度为侧股79km/h,直股348km/h;42号的道岔一共长158m,岔前60.498m,岔后97.502m,辙叉角为1°20′49.57″,半径为5000m的圆曲线+缓和曲线,通过速度为侧股160km/h,直股350km/h。在18号和42号的道岔区都设置上1:40的轨底坡。
2.3工程分析
结合往常的道岔铺设施工方法和现场的施工情况,由于在该工程的施工现场中不具备工厂组装、并分段运输到施工现场进行安装的条件,所以,为了有效的保证施工的质量问题,京沪高铁A站的板式无砟道岔采用原位组装、灌注自流平混凝土的方法进行铺设施工。
3、高铁板式无砟道岔的铺设施工
在高铁板式无砟道岔铺设过程中,共包括两个部分的内容,即道岔板的铺设以及钢轨构配件的安装,其中,道岔板的铺设直接将对道岔钢轨的铺设精度产生较大的影响。
3.1施工工艺流程
高速铁路板式无砟道岔铺设的施工工艺流程如图1所示。
3.2施工准备
在正式开展无砟道岔铺设施工之前,要做好以下几点准备工作:第一,收集相关技术资料,并加以熟悉与掌握;第二,保证路基的沉降评估合格,并且要在铺设轨道板之前进行CPⅢ控制网的测量布设,与此同时,要利用测控网对线路的平面位置以及高程进行测量和平差分析,以保证施工误差在允许的范围之内;第三,根据工程的施工计划安排,组织好各个构件以及模板、道岔板等材料的进场,并对进场的材料尺寸、质量等进行严格的检查;第四,在进行道岔板的混凝土浇筑之前,要进行灌板工艺的相关试验,以保证自流平混凝土的含气量以及密实度、粘聚性等满足指标要求。
3.3首组道岔的铺设及评估
在无砟道岔铺设施工过程中,要通过对首组道岔的铺设进行一定的质量评估,并对其尺寸进行检查,从而合理的确定工艺流程、人员配置等内容。其次,还要通过对首组道岔的铺设进行施工工艺的进一步优化。当首组道岔由专家进行质量检验,并评估合格、确定好施工工艺之后,才可以选择相同厂家、相同型号的道岔进行铺设。
3.4道岔板的铺设
3.4.1垫层施工
在对路基的沉降进行评估且合格之后,要对垫层的高程以及平面位置进行测量,其次进行模板的支立与混凝土的浇筑,待混凝土发生初凝之后在其两侧20cm范围内设置一个向外侧的排水坡,坡度设置为2%,并将垫层表面道床底部位置按照施工设计进行拉毛与切缝处理。在垫层混凝土发生凝固后,进行基准点以及粗铺垫的测量放样工序。
3.4.2钢轨的安装与道岔板的安装
按照道床钢筋的布置图进行道床钢筋的加工以及布设,其中,纵向以及横向的钢筋都要采用塑料绝缘的卡进行搭接绑扎,钢筋间的绝缘电阻要在2MΩ以上。其次,将道岔板支撑点的位置利用砂浆找平,并放置支撑垫块,垫块的高程以及平面位置要与工程设计的要求相符,在隐蔽工程验收合格后,在道岔板铺设位置的四个角上放置上起到临时支撑作用的方木,将道岔板吊装至方木上。
另外,要参照测量放样的控制点与道岔板三棱槽位置对道岔板的位置进行调整,以使道岔板能够初步对位。在粗铺完道岔板之后,要在道岔板侧面的四周位置上安装上精调爪,然后对其位置进行精调,以使每个精调爪都能够与支撑垫块保持紧密相贴状态,在将精调爪调整至完全支撑道岔板后,将方木进行撤除即可。
3.4.3道岔板的精调
在高铁轨道中,由于无砟轨道对整体性具有较高的要求,并且在灌注完毕混凝土之后再进行轨道结构尺寸的调整将具有较大的难度,所以,在灌注混凝土前一定要对道岔板进行精细的调整,调整完毕后将道岔板固定,再进行混凝土的灌注。
在对道岔板进行精调的过程中,所用到的除了道岔精调系统外,还要用到与之配套的莱卡1201+或者是莱卡1800型全站仪、自动气象测试仪等专业的测量仪器。
在进行道岔板的精调时,正确的顺序为:第一,单组的道岔要从查尾位置向岔头位置进行依次的调整;第二,渡线道岔要从过渡区向两头的位置进行依次的调整;第三,单块道岔板要先调整四角的高程,再进行平面位置的精调。在将所有的道岔板精调完毕之后,要对整组的道岔进行全面的复测,主要是对各个棱镜孔的平面位置以及承轨台的高程、相邻板间的搭接平顺性等内容进行复测,对于不符合要求的要对其进行重新的调整。
3.4.4混凝土的灌注
在进行底座的混凝土灌注时,采用的为具有较高流动性以及较高的抗离析性、间隙通过性的自流平混凝土,该类型混凝土在灌注过程当中无需进行振捣方可获得密实性较均匀的高性能混凝土。
底座的模板采用的为2m-3m为一个单元的钢模板,相邻模板之间要采用螺栓进行连接,进行模板的支立时要根据底座的边线点进行,使模板保持垂直、平顺、稳固、接缝密贴的状态,还要对模板的底部进行砂浆封底,以免出现漏浆的情况。
为了避免混凝土在灌注过程中出现道岔板的上浮或者是移动,要在灌注混凝土前安装一个固定架,从而将道岔板的位置进行固定,在混凝土达到相关强度要求之后再将其拆除即可。
另外,在灌注混凝土前还要将模板内部的杂物进行清除,并利用高压水枪将模板内部进行一定润湿,注意不能出现积水的情况,在润湿后将道岔板的预留孔以及预埋件等进行覆盖保护,以免混凝土被污染。
3.4.5道岔板的复测
在灌注完毕底座3天之后,要对道岔板进行复测,主要是进行道岔板上各个定位棱镜的坐标以及承轨面高程的复测,并将复测的结果准确的进行上报,对于那些个别道岔板超限的情况,一定要对其进行揭板重灌。
4、结束语
综上所述,在高速铁路的板式无砟道岔施工中,由于施工工序较为复杂,道岔板的铺设精度要求也非常高,这就需要施工单位对道岔板的铺设施工技术进行严格的管理与控制,以使最后的铺设成果达到高铁的高精度要求。
参考文献:
[1]龚军平,许兆军.京沪高速铁路路基上道岔板铺设及质量控制[J].铁道建筑,2013,(6):156-159.
[2]王万平.高速铁路板式无砟道岔铺设施工技术研究[J].中国科技博览,2014,(6):136-137.
[3]冀光民,李金,吕文超,等.高速铁路岔区板式无砟轨道系统制造与施工技术[Z].中铁十七局集团有限公司,中铁十七局集团物资有限公司.2012.