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摘 要 :随着我国高速铁路的不断发展,无砟道岔的应用越来越广泛,其铺设施工技术为人们所重视.本文结合京沪高速铁路六标段铺架施工现场经验,对长枕埋入式无砟道岔铺设技术的重点难点进行了研究.


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关 键 词 :长枕埋入式、无砟道岔、铺设技术

1.引言

长枕埋入式无砟道岔铺设施工主要包括底座混凝土底座浇注、道岔预组装、道岔轨排精调定位、道床板钢筋网与模板施工;预安装转辙设备、调试;道岔二次精调;道床板混凝土浇筑与养生;道岔焊接与长钢轨焊接锁定成跨区间无缝线路;安装转辙设备与调试;道岔整修至验交等施工技术做详细介绍.

2. 长枕埋入式无砟道岔施工技术

岔区线下工程施工完毕,工程质量经验收合格,沉降变形经评估合格,无砟道岔区精测网测设完毕,方可开始无砟道岔施工,其工艺流程如下:岔区控制网复测,埋设加密基桩;钢筋混凝土底座施工;在铺岔基地预组装道岔与精调;道岔轨排分段运输,道岔轨排就位;道床板钢筋网与模板施工;预安装转辙设备、调试;道岔二次精调;道床板混凝土浇筑与养生;道岔焊接与长钢轨焊接锁定成跨区间无缝线路;安装转辙设备与调试;道岔整修至验交.

2.1 道床板下层钢筋绑扎

(1)在底座混凝土表面凿毛处理后,按照设计和规范要求绑扎道床板下层钢筋.道床上层纵向钢筋布设可在底层钢筋铺设后进行.

(2)道床板钢筋按设计进行绝缘处理.道床板纵横向钢筋搭接处安装绝缘卡,交叉点用专用绝缘绑扎带绑扎钢筋.绝缘卡安装和绝缘绑扎如图2-1.

(3)道床板钢筋网架设完毕,应进行绝缘性能测试,并报监理验收,详细记录测试数据.

(4)监理验收合格后方可进行下一步施工.

2.2 道岔散件组装

(1)道床板下层钢筋绑扎完毕,绝缘测试合格后,方可原位安装道岔组装调试平台.

(2)道岔原位组装调试平台安装前,先根据道岔线路中心线控制,放样定出组装平台纵梁位置,纵梁顶面标高值按设计线路标高值返算确定.纵梁顶面标高调整到位后,进行固定.然后在纵梁上按岔枕间隔作标记,根据道岔的道岔始端、道岔中心、道岔终端的控制点,定出各个无砟岔枕的位置,依此布置道岔的组装调试平台.

(3)组装平台直股一侧的边线应与道岔的直股的中心线平行,并应预留岔枕的调整量.组装平台安装高程应与道岔的设计坡度一致,并应使岔枕就位后与设计高程一致.

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(4)组装平台安装时应使各部位的调整丝杆居中,保证平台的设计调整量.

(5)组装平台安装到位后,应使各支撑点支撑牢固,防止倾斜.

(6)摆放岔枕、扣件及钢轨件

①在道岔原位组装平台上按照设计顺序布置岔枕,拉钢弦线控制道岔中线,确保1号岔枕的位置和方向,调整组装平台限位调整机构,使岔枕安装到位.

②根据道岔铺设图中岔枕的顺序摆放岔枕,以水准仪测量控制,初调每根岔枕高低,消除明显高低差.

③以钢尺控制,按设计调整岔枕间隔.

④以1号岔枕为基准方正岔枕,并与间隔调整配合进行.岔枕定位以直股外侧第一个岔枕螺栓孔为基准拉线确定,岔枕方正符合设计要求.

⑤调整时严禁用撬棍插入岔枕螺栓套管内撬拨岔枕.

⑥岔枕基本调整到位后安装道岔扣件普通垫板和滑床垫板.先按照装配配齐零部件,再由下至上依次组装垫板,最后整体安装到岔枕对应位置.

⑦吊机配合吊装道岔钢轨件.吊装应先尖轨、再心轨、最后吊装导轨部分,每段吊装顺序按照先直向后侧向,先外股后里股进行.

⑧调整、紧固道岔.吊装就位后,逐段拨正钢轨,使钢轨落槽,然后进行方向、轨距、密贴调整.调整基本到位后紧固扣件,扣件螺栓采用扭矩扳手终拧,测定力矩是否符合设计规定,钢轨连接严格按照厂内标记的接头顺序和设计预留轨缝值进行.

2.3 绑扎上层钢筋

道岔组装完毕后,应按照图纸要求,将上层钢筋绑扎在轨枕桁架钢筋上.同底层钢筋一样,绑扎时应采用绝缘卡进行绝缘.绑扎完毕后进行绝缘测试,对不符合要求的部分重新绑扎.

2.4 支架模板

钢筋绑扎及道岔组装完毕后,可支架模板,若工期紧张,模板支架可同时进行,模板应按照规范要求进行固定,确保混凝土浇筑时不跑模,混凝土浇筑前,模板应涂油处理.完毕后报监理验收.

2.5道岔一次精调

(1)无砟轨道道岔区的精调和固定采用道岔竖向/侧向支撑调整系统实现,该系统包括竖向支撑调整装置和侧向辅助拉杆调整装置,以上装置同轨检小车测量系统配合使用,完成无砟轨道道岔的精调和固定.支撑体系安装完成后,拆除岔枕安装平台,调整支撑体系使道岔轨排达到初步精调的水平.如图2-2和图2-3所示.

(2)道岔一次精调测量工作采用全站仪和水准仪完成.测量基桩网使用前,应进行控制桩复测.根据复测的无砟轨道道岔区测量控制基桩进行逐点测量调整.

(3)道岔水平调整.高精度水准仪对道岔轨面逐点测量,确定道岔标高调整数值.调整支撑螺杆丝杆高度、精调起平道岔.轨面标高精确调整后,道岔高低、水平不超过设计限值.

(4)道岔方向调整.先从线路中线控制桩引出,全站仪测量控制,调整侧向支撑丝杆使道岔横移对中并固定,再从道岔两侧加密测量基标拉钢弦线复核轨道中线.道岔横向和水平调整器如图2-4所示.

(5)道岔支距、间隔调整

①轨距及支距调整.调整时应以直基本轨一侧为基准,按照先调轨距再调支距的步骤进行,使尖轨检测点支距和导曲线支距允许偏差符合设计要求.

②密贴调整.调整尖轨、心轨密贴和顶铁间隙,确保密贴良好.

③轨向调整.调整直线尖轨的直线度满足组装要求;曲线尖轨圆顺平滑无硬弯. ④调整可动心轨辙叉工作边直线度满足组装要求;心轨尖端前后各1m范围内不允许抗线;可动心轨辙叉曲股工作边曲线段应圆顺无硬弯.

⑤间隔调整.可动心轨辙叉咽喉宽度、趾跟端开口、护轨轮缘槽宽度、查照间隔、尖轨非工作边与基本轨工作边的最小间距等须调整到位,不得大于设计允许偏差值.

⑥道岔精细调整到位后,线路几何形位指标应符合下表2-1的规定.

2.6 道岔二次精调

(1)道床板混凝土浇筑施工前,须对道岔系统进行二次精调.

(2)道岔二次精调,采用轨检小车及其它检测工具检测道岔方向、高低、水平、轨距等几何形位指标,根据轨检小车检测数据确定精调数值.如图2-5所示

(3)随轨检小车移动,根据检测反馈数值逐点对道岔水平、方向进行微调定位.

①调整支撑螺杆高度、精调起平道岔.道岔高低、水平不超过设计限值.

②调整侧向支撑丝杆,对道岔方向超限点作局部精调.直股工作边直线度符合规定指标、曲股工作边曲线段应圆顺无硬弯.

③调整轨距、支距.使尖轨检测点支距和导曲线支距允许偏差符合设计要求.

④调整尖轨、可动心轨密贴和顶铁间隙.保证密贴段密贴良好、间隙值不超限.

⑤整组道岔调试完毕应对弹条螺栓、岔枕螺栓副、限位器螺栓、翼轨间隔铁螺栓副、长短心轨间隔铁螺栓副进行复拧,复拧扭矩达到设计值.


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⑥调整后的道岔须由监理单位会同施工单位按照道岔铺设技术条件中的检测验收项点逐项检测道岔,混凝土浇筑前的道岔须完全满足道岔铺设验收的要求.

2.7 道床板混凝土浇筑及养护

(1)、道岔二次精细调整到位并固定后,进行混凝土浇筑准备.

(2)、道床板混凝土边模安装.

①道床板混凝土边模板采用定型钢模板,相邻模板拼缝保证密贴.

②模板固定装置应同基础层预埋件牢固联接,防止跑模.

③模板安装前,应清理道床板钢筋网片内遗留的杂物.

④混凝土浇筑前和浇注过程中,须进行模板加固状态检查,确保混凝土浇筑施工顺利进行.

⑤道岔转辙机基坑模板根据设计道岔转辙机基坑结构形式选配.

⑥转辙机基坑两侧岔枕之间加设临时支撑,固定岔枕间距.

⑦混凝土浇筑前,在钢轨需要焊接位置必须安装预留焊接所需的沟槽模板.

⑧钢模板固定后,应检查转辙机基坑长度、宽度和深度,符合设计后方可进入下道工序.

(3)、对道岔钢轨部件、垫板、滑床垫板、扣件等应加装临时防护膜,防止混凝土浇筑时的污染.

(4)、混凝土基础层及岔枕应洒水湿润,以利于界面结合.

(5)、检查模板加固状态和混凝土泵送、捣固设备工况,确保混凝土浇筑施工顺利进行.

(6)、道床板混凝土浇筑时的道岔轨温应满足设计要求.

(7)、道床板混凝土由统一的拌合站集中供应,混凝土搅拌运输车运输,泵送入模,机械振捣.每车混凝土均做坍落度检查,坍落度应满足

要求.

(8)、混凝土灌注按照道床板分段顺序间隔进行.

①混凝土灌注过程中,保证振捣密实的同时,应有专人随时检查道岔轨排的固定装置、防止移位.

②混凝土入模后,立即插入振动棒振捣.对岔枕底部位置混凝土要加强振捣,确保混凝土的密实性.转辙机坑位置应加强捣固.

③捣固时防止振动棒触碰支撑螺栓和侧向支撑装置.

④道床板混凝土表面用平板式振动器振平并以人工抹平,确保道床板的顶面高程、平整度和排水坡度符合设计标准.

⑤同一配合比每班次应制作5组试件.

(9)、道床板混凝土浇筑2~5小时达到初凝后,松开扣件螺栓(辙叉部分除外),拆除竖向支撑螺杆,遗留孔洞以同级砂浆填充密实.

(10)、混凝土浇筑完毕及时覆盖棉被,并搭设养护保温棚,每组道岔安装10台热风机进行保温养护.

(11)、在道床板混凝土养生期间,施工区严格封闭,严禁行人车辆在道岔上通过.

(12)、道床板混凝土养生结束后,进行后续清理工作.

拆除道岔钢轨部件、垫板、滑床垫板、扣件上的临时防护膜,清洗遗留水泥砂浆.

(13)、道床砼施工技术要求

①道床混凝土施工前,模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆;模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂.

②混凝土浇筑前对钢轨、扣件和轨枕表面必&

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#39035;用彩条布进行覆盖,防止混凝土浇筑时受到污染;同时,混凝土回填层及轨枕用水湿润,以利于界面结合.

③道床混凝土的施工配合比可按设计文件要求,结合施工现场的水泥、砂石料等实际情况,在工地上选配出满足要求的施工配合比.

④混凝土道床浇筑前,应复测轨排几何形位、保护层厚度,且配合相关专业人员检测长轨排绝缘性能,(每一块混凝土道床单元的钢筋网架绝缘指标,均需有检测、确认、签字记录)符合要求后方可进行混凝土浇筑.

⑤混凝土应采取措施预防碱骨料反应,并应符合《铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件》(TB/T3054)的要求.

⑥道床板混凝土的强度等级必须满足设计要求,钢筋混凝土的保护层最小厚度满足相关规范要求,混凝土由统一的拌合站集中供应,运输车运输,每车混凝土均做坍落度检查,坍落度应满足设计要求.

⑦混凝土的运送应与施工进度相适应,并保证混凝土在运送途中不产生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象,混凝土浇筑时,应留取强度检验试件.同一配合比每班次应至少取一组检验试件.混凝土强度的检验评定应符合现行《铁路混凝土强度检验评定标准》(TB10425)和设计文件有关规定. ⑧混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜大于2m,当大于2m时,应采用滑槽、溜管等设施辅助下落,出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m,保证混凝土不出现离析现象,每块道床板混凝土均应一次连续浇筑完成,不得中断.

⑨混凝土施工缝的界面应与线路中心线垂直,施工缝宜设在设计伸缩缝处,不得随意留置施工缝,线下构筑物设计伸缩缝处道床应设伸缩缝,混凝土的品质必须在整个浇筑过程中保证始终恒定,每卡车运送的混凝土塌落度应该在允许范围之内.

⑩混凝土道床浇筑振捣密实后,表面需按设计认真做好横向排水坡及标高,且人工整平、抹光,其尺寸允许偏差应满足表2-2的要求.

2.8 道岔前后到发线线路部分施工

(1)道岔前后到发线线路部分道床板混凝土浇筑,应在道岔区施工时与道岔区一并施工.

(2)对道岔钢轨、扣件等应加装临时防护膜,防止到发线线路部分混凝土浇筑时造成污染.

(3)到发线线路部分道床板施工前,应加强已完工的无砟道岔和区间(或站线)无砟轨道的复测、联测工作,减小其偏差,在到发线线路部分内调整好轨道的平顺,使轨道几何尺寸和平面位置偏差满足有关规范要求.

3.经济效益分析

对高速铁路长枕埋入式无砟道岔综合施工技术的研究,特别是在目前高速铁路长枕埋入式无砟道岔施工尚未形成比较成熟的施工工法情况下,对我中交股份占领高速铁路道岔施工市场有着不可估计的潜在市场效益.该技术研发后,每组道岔可节约成本约1万元.

4.结语

本课题在国外先进施工技术的基础上,结合京沪高铁实际情况,开发出一套适合自己的成熟、完善的施工工艺,大大提高了施工效率,节约了施工成本,对日后国内类似施工具有很强的借鉴意义.

作为高铁建设中一项重点难点工程,在长枕埋入式道岔施工中,应遵循“整体设计、系统建设、优质高效、一次建成”的方针,坚持设计高标准、科技高起点、工程高质量的要求,实现科技创新、管理创新、制度创新,达到“一流的设计、一流的工程、一流的技术装备、一流的技术管理”的建设目标,努力打造拥有中国自主知识产权的高速铁路技术体系.

参考文献

[1] 中华人民共和国铁道部.客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准(铁建设[2007]85号).北京:中国铁道出版社,2007.

[2] 中华人民共和国铁道部.客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南(TZ216-2007).北京:中国铁道出版社,2007.

[3] 中华人民共和国铁道部.客运专线道岔暂行技术条件(2005)135号文.北京:中国铁道出版社,2005.

作者简介

王少宏(1972-),男,高级工程师,2006年毕业于长沙理工大学交通工程专业,工学学士.

蒋万军(1979-),男,工程师,2003年毕业于兰州交通大学土木工程学院土木工程专业,工学学士.

赵轲(1982-),男,工程师,2009年毕业于长安大学交通信息工程及控制专业,工学硕士.

张文军(1986-),男,助理工程师,2010年毕业于中国地质大学地下建筑与道桥专业,工学学士.

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