桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工应用技术

时间:2022-09-13 11:44:56

桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工应用技术

摘要通过大西客运专线无砟轨道施工实际,介绍无砟轨道轨排框架法的工艺流程、技术要点及注意事项,总结经验,为以后的铁路无砟轨道施工技术提供参考

关键词无砟轨道轨排框架法 施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

1工程概况

我部负责施工的大西铁路客运专线侯马跨汾河特大桥(0#台~456#墩)无砟轨道起讫里程为DK552+182.56~DK567+140,单线全长29.668km,其中直线段21.94km,曲线段7.728km正线全部采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道。CRTS I型双块式无砟轨道结构自上而下依次由钢轨、扣件、轨枕、道床板和底座板构成。(见图1)

图1CRTS I型双块式无砟轨道结构

2工艺特点及关键技术

大西铁路无砟轨道轨排框架法采用桥上龙门吊安装轨排并通过在轨排上加轨向调节器、螺杆调节器调节轨道的中线、标高的一种施工方法。轨排框架法的特点就是轨排的轨距比较稳定,精调过程中只需调整中线和标高,轨排架定位钢轨轨距。

测量精调工作是轨道工程成败的关键,精调是指采用高精度的全站仪配合精密轨检小车来调整轨道的中线、标高、轨向,保证轨道参数符合设计要求。大西客专采用莱卡全站仪和安伯格轨检小车,中线、标高、轨向的实际误差控制在±1mm之内,效果较好。

3工艺流程及技术要点

3.1中间层施工

⑴根据每块底座板的长度采用裁纸刀及3m长铝合金尺裁取4mm厚的聚丙烯土工布(土工布的宽度为定尺2.8m),铺设于底座板顶面,四周采用胶带将土工布固定。

⑵对应凹槽位置处的土工布采用裁纸刀和直尺裁取1000mm×678mm的尺寸,铺设于凹槽的底面。裁取泡沫板,将泡沫板嵌入弹性垫板铺设在凹槽四周,采用胶带将泡沫板与弹性垫板间的接缝封闭,然后采用胶带将泡沫板与凹槽底部及泡沫板与底座顶面土工布接缝封闭。

3.2测量放线

⑴通过CPⅢ控制点按设计道床板位置在每块底座板土工布上放出轨道中线控制点,用钢钉精确定位,红油漆标识,用墨线弹出轨道中心线。

⑵以轨道中心控制点为基准放出轨枕控制边线。

⑶根据弹出的轨道中心线及凹槽位置采用墨线定位出道床板底层每根纵横向钢筋的位置。

3.3道床板底层钢筋安装

⑴从一端向另一端按弹出的纵横向钢筋位置线逐根安装纵横向钢筋,安装时先将绝缘卡卡在纵向钢筋上,然后将横向钢筋直接放置在绝缘卡卡槽上;横向钢筋安装完成后,按照横向钢筋安装顺序和方式,从道床板一端向另一端采用塑料绝缘扣对纵横向钢筋交叉部位进行斜向交错扎结。

⑵钢筋绑扎完成后在钢筋网纵向钢筋下安装35mm厚C40混凝土保护层垫块,每横断面上安装5个纵向间距0.8m,确保每平米不少于4个。

3.4轨排组装

⑴吊装,将待用轨枕使用龙门吊与轨枕专用吊具吊放在轨排组装平台上,每次起吊每垛的1层(5根轨枕),吊装时需低速起吊、运行。

⑵匀枕,按照组装平台上轨枕块的定位线人工匀枕,轨枕间距误差控制在5mm内,并对轨枕表面进行清理。

⑶检查调整轨枕块位置,并弹线将一侧的螺栓孔布成一条线,偏差小于1mm。

⑷吊装轨道排架,人工配合龙门吊将轨道排架扣件螺栓孔位置与轨枕上螺栓孔位置对齐,平稳、缓慢地将排架放置于轨枕上,复查轨枕位置并上紧扣件。

3.5轨排就位

⑴布设轨排。铺装龙门吊从分枕组装平台上吊起轨排运至铺设地点,按中线和高程定位,误差控制在高程-10~0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结,每接头安装4套螺栓,初步拧紧,轨缝留6~10mm。每组轨排按准确里程调整轨排端头位置。

⑵安装轨向锁定器。靠近防护墙一侧轨向锁定器一端支撑在防护墙上,另一端支撑在轨排托梁的支腿上;靠近线路中线侧在距离轨排托梁支腿外侧50cm处钻孔预埋长20cm的φ16圆钢,做为轨向锁定器的支撑。

3.6轨排粗调

粗调顺序。对某两个特定轨排架而言,粗调顺序为:1458236712345678。(见图3)

图3轨排粗调顺序

⑴中线调整。配备全站仪和测量手簿,采用自由设站法定位,设站时应至少观测附近4对CPⅢ点,测量轨排框架托梁上的中心基准器,轨排两侧各安排4人同时对轨向锁定器进行调整。中线一次调整不到位时应循环进行,直到中线偏差满足±5mm要求。

⑵高程调整。使用精密电子水准仪测量每榀轨排对应托梁处钢轨的标高(每榀8个点),与设计轨面标高对照计算高程差。调整轨排标高时应逐点调整,粗调后的轨道高程误差控制在高程-5~-2mm。

⑶粗调完成后,相邻两排架间用夹板联结,接头螺栓按1-3-4-2顺序采用活动扳手拧紧。

3.7顶层钢筋安装及接地焊接

⑴按设计纵向钢筋间距在轨枕钢筋桁架上用白色粉笔标识出纵向钢筋位置并摆放好纵向钢筋,纵向钢筋与轨枕桁架钢筋交叉部位安装绝缘卡,采用塑料绝缘扣按斜向扎结。

⑵纵向钢筋摆放完成后采用白色粉笔在道床板最外侧两根钢筋上按设计横向钢筋间距标出横向钢筋位置,从道床板一端向另一端逐根安装横向钢筋,纵横向钢筋交叉处安装绝缘卡。横向钢筋安装完成后按安装顺序和方式对纵横向钢筋交叉点采用塑料绝缘扣按斜向扎结。

⑶纵横向接地钢筋之间采用30cm长φ16“L”型钢筋单面焊接(两个弯钩长度各15cm),焊接长度不小于100 mm;接地端子采用焊接方式固定在道床两侧接地钢筋上;接地端子的焊接应在轨道精调完成后进行,端子表面应加保护膜,焊接时应保证其与模板密贴。

⑷进行绝缘电阻测试。先目测检查绝缘卡安装是否良好,有无脱落现象;然后用兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据,全部检查任意两根非接地钢筋间电阻必须达到2MΩ以上。

3.8纵横向模板安装

⑴安装横向模板。横向模板高度为31cm,下端插入底座板板缝内5cm,模板顶部通过定位器与轨排工具轨连接,底部在两端采用8cm×8cm×21cm木块支撑。混凝土初凝前、后各2h内分2次轻提模板,以顺利取出横向模板。

⑵安装纵向模板。纵向模板高度31cm,下端插入底座混凝土5cm,安装前在底座侧面四周顶部粘帖5mm厚双面胶条,确保不漏浆,使用时统一编号。保证纵向模板工作面垂直水平面。

3.9轨道精调

⑴全站仪设站。采用莱卡TCRP1201全站仪观测4对连续的CPⅢ点,自动平差、计算确定设站位置,如偏差大于0.7mm时,应删除1对精度最低的CPⅢ点后重新设站。改变测站位置后,必须至少交叉观测后方利用过的6个控制点,并复测至少已完成精调的一组轨排,如偏差大于2mm时,应重新设站。(见图4)

图4全站仪设站

⑵测量轨道数据。轨检小车放置于轨道上,安装棱镜。使用全站仪测量轨检小车棱镜。轨检小车自动测量轨距、超高、水平位置,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轨检小车的电脑显示屏幕上,指导轨道调整。

⑶调整中线。采用开口扳手调节左右轨向锁定器,调整轨道中线,一次调整2组,左右各配2人同时作业。在调整过程中,全站仪一直测量轨检小车棱镜,接收观测数据,通过配套软件,将误差值迅速反馈到轨检小车的电脑显示屏幕上,直到误差值满足要求后调整结束。

⑷调整高程。采用用开口扳手,旋转竖向螺杆,调整轨道水平、超高。调整后人工检查螺杆与混凝土是否密贴,保证螺杆底部不悬空。调整螺杆时要缓慢进行。

3.10混凝土浇筑

⑴施工准备。浇筑前清理浇筑面上的杂物,浇筑前洒水润湿后的底座上不得有积水。为确保轨枕与新浇混凝土的结合良好,需在浇筑前对轨枕进行喷雾1次。用防护罩覆盖轨枕、扣件及钢轨。检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空。检查接地端子是否与模板密贴。

⑵检查和确认轨排复测结果。浇筑混凝土前,进行轨道几何参数的复核,超过允许偏差应重新调整。

⑶混凝土拌合与运输。道床板混凝土由拌和站集中拌制,施工时采用混凝土运输车运至现场汽车泵泵送入模。混凝土运输车将混凝土运至施工现场后,应检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度指标,合格后方可卸料。

⑷混凝土布料。采用一端向另一端连续进行,当混凝土从轨枕下自动漫流至下一根轨枕后,方可前移至下一根轨枕继续往前浇筑。下料过程中须注意及时振捣,下料应均匀缓慢,不得冲击轨排。

⑸混凝土振捣。道床混凝土捣固采用4个振捣器人工进行振捣,作业时分前后两区间隔2m捣固,前区主要捣固轨枕底部和下部钢筋网,后区主要捣固轨枕四周与底部加强。捣固时应避免捣固棒接触排架和轨枕。

⑹抹面。表层混凝土振捣完成后,及时修整、抹平混凝土面。混凝土入模后用坡度尺和木抹按设计排水坡度(0.7%)完成粗平,坡度尺用于两线钢轨之间,木抹用于钢轨下、纵向轨枕间及钢轨外侧部分。1h后再用钢抹抹平压实。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝前进行第三次抹面,抹面时严禁洒水润面,并防止过度操作影响表层混凝土的质量。抹面过程中要注意加强对轨道下方、轨枕四周等部位的施工。加强对表面排水坡的控制,确保坡度符合设计要求,表面排水顺畅,不得积水。

⑺混凝土初凝后,松开支承螺栓1/4~1/2圈,同时松开扣件和鱼尾板螺栓,避免温度变化时钢轨伸缩对混凝土造成破坏。

3.11混凝土养护

根据现场施工条件,混凝土养护采用覆盖土工布洒水再覆盖塑料薄膜保水的自然养护方式,养护期间重点加强湿度和温度控制,及时覆盖以减小混凝土的暴露时间,防止混凝土表面水分蒸发。混凝土洒水养护的时间不少于14天。

混凝土养护期间,对混凝土的养护过程做详细的记录,并建立严格的责任制。

4注意事项

4.1扣件安装应注意

⑴安装前检查螺栓孔内是否有杂物,螺栓螺纹上是否有砂粒等,并在螺栓螺纹上涂抹专用油脂。

⑵将螺栓旋入螺栓孔内,用手试拧螺栓,看是否能顺利旋进,若出现卡住现象,则调整后重新对准、旋入。

⑶使用扭矩扳手按照设计扭矩要求上紧螺栓,轨枕与钢垫板、钢垫板与橡胶垫板必须密贴,弹条前端三点要与轨距块密贴。

4.2轨道精调时应注意

⑴精调顺序。同粗调顺序。

⑵精调时轨道轨距不需要调整,但是轨排架作为“工具”来使用,必须在使用前定期进行轨距、轨道平顺性校核,保证使用过程中轨距满足要求。

⑶顺接过渡方法。前一站调整完成后,下一站调整时需重叠上一站调整过的8到10根轨枕。

在CPⅢ点精度、设站精度、全站仪精度、测量小车精度符合规范要求的情况下,两设站点测量同测点的绝对偏差值中线不大于0.5mm、高程不大于2mm;若偏差大于以上数据,则需要查找分析原因,首先是检查设站点1和设站点2的设站精度,如设站精度没有问题,则需要对CPⅢ控制点进行复测,以确保CPⅢ点的整体精度;过渡段从顺接段后的第一个轨排架开始,每枕的数据递减值宜小于0.2mm,直到绝对偏差约为零为止。

⑷轨排精调后应尽早浇筑混凝土,如果轨排受到外部扰动,或放置时间过长(12h),或环境温度变化超过15℃时,必须重新检查确认合格后,方能浇筑混凝土。

4.3浇筑混凝土时应注意

⑴桥上单块混凝土浇筑不允许出现施工缝,如出现机械故障等原因中断浇筑,本块道床板废除,拆除后重新施做。

⑵道床板混凝土振捣密实后,表面应按向线路外侧的坡度(0.7%)设置横向排水坡,人工整平、抹光。

⑶下料时应及时振捣,防止集料过多导致轨排上浮,避免振捣器碰撞轨枕和钢筋,并随时监测轨排几何形位的变化。

⑷混凝土初凝前后应采用喷雾保湿养护措施,初凝后应立即解开夹板螺栓、松开扣件等固定装置。

⑸混凝土终凝后,方可拆除支撑螺栓和扣件等固定装置。

⑹道床混凝土未达到设计强度75%之前,严禁在道床上行车或碰撞轨道部件。

⑺无砟道床施工过程中应加强轨道部件的防护,避免混凝土等产生的污染。

结束语:在大西客运专线无砟轨道施工中采用轨排框架法施工工艺,施工熟练后,流水作业,质量稳定,安全便捷。轨排框架法是以轨排架固定轨距,龙门吊吊装轨排架,精调只需调整轨道中线和标高,快捷、高效,保证了施工进度和质量。

参考文献:

⑴桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构设计图 (大西原运施轨02)

⑵高速铁路轨道工程施工质量验收标准 (TB10754-2010)

⑶高速铁路轨道工程施工技术指南(铁建设[2010]241号)

⑷铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)

⑸高速铁路测量规范(TB10101-2009)

⑹客运专线铁路无砟轨道施工手册 (铁道部工程管理中心)

⑺大西客专CPⅢ控制测量评估工作流程 (大西铁工管(2012)19号)

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