CRTSⅠ型无砟轨道路基段道床施工技术论文_周树沛

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摘要:CRTSⅠ型双块式无砟轨道已广泛应用于国内高速铁路中,其具有高精度、高平顺性、结构整体性强、维修量少等特点,对施工技术及工艺的规范化、标准化程度要求较高,是一项综合性、系统性非常强的工程。结合新建长昆客专湖南段CKTJ-1标CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基段施工经验,简述无砟轨道路基段支承层铺设、道床板施工等关键施工工艺,为CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工提供借鉴和参考。

关键词:CRTSⅠ型双块式;路基;支承层;道床板;施工技术

1 工程概况

新建长沙至昆明铁路客运专线湖南段CKTJ-1标段2单元正线轨道采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道,标段施工起讫里程为DK30+000~DK55+068.8,正线全长25.068km(双线),其中路基段无砟轨道28段,总长7.625km。路基段 CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构由60kg/m长钢轨、福斯罗300-1型扣件、双块式轨枕、道床板、支承层等组成,轨道结构见图1。

图1 CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基段结构图

2 无砟轨道道床施工步骤和施工组织

2.1 施工步骤

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床采用钢轨支撑架法施工,施工步骤为:铺设条件评估→CPⅢ测设→支承层铺设→混凝土道床板施工→质量检查。支承层与道床板的施工对轨道整体结构的质量起决定性作用,以下重点介绍支承层铺设和混凝土道床板施工工艺。

2.2 施工组织

利用路基结构作为运输通道,运输钢筋、轨枕、工具轨、模板。轨枕存放在路基两侧水沟边上。纵向钢筋存放在两线间,加工好的横向钢筋存放在路基两侧。由远离便道端开始施工支承层。先施工Ⅰ线路基支承层,Ⅱ线做为通道,待Ⅰ线路基支承层强度达到75%后,Ⅰ线支承层作为通道,施工Ⅱ线路基支承层,Ⅰ、Ⅱ线路基支承层施工完成后,Ⅰ、Ⅱ线间填充级配碎石。Ⅰ线道床板施工,Ⅱ线支承层作为便道,用溜槽浇筑混凝土。Ⅱ线道床板施工,采用地泵浇筑混凝土。Ⅰ、Ⅱ线道床板进度错开500m同步向前施工。

3 支承层与道床板施工

3.1 支承层施工方法

支承层施工方法根据使用机械设备的不同可分为模筑法和滑模摊铺机法。支承层长度大于200m的地段,必须采用滑模摊铺机施工,困难地段采用模筑法施工。采用滑模摊铺机摊铺施工时,支承层材料应采用水硬性混合料;采用模筑法施工时,支承层材料应采用低塑性混凝土。

3.1.1 模筑法施工支承层工艺

模筑法施工基本工艺流程为:施工准备→基础面清理及湿润→放样、安装模板→低塑性混凝土拌制、运输→混凝土施工→拉毛及修整→拆除模板→切缝→覆盖养生→质量检查。采用模筑法施工支承层前,应根据CPⅢ控制点按5~10m间距测放支承层模板放样点,为模板定位提供基准。

3.1.2 滑模摊铺机施工工艺

滑模摊铺机工法相比模筑法,具有成型好、效率高、施工速度快、综合质量优秀等优点,因而在铺设条件允许的情况下,都应优先采用滑模摊铺机工法。滑模摊铺机施工基本工艺流程为:施工准备→基准线测量→基础面清理及湿润→水硬性材料拌制运输→自卸车喂料或机械布料→摊铺机参数设定及校准→滑模摊铺机作业→拉毛及修正→切缝→覆盖养生→质量检查。采用滑模摊铺机施工支承层前,应根据CPⅢ控制点测放摊铺机行走导向线,导向线距待摊铺的混凝土支承层1~1.5m为宜,高度为路面延伸至导向线实测标高加0.2m,每根导向钢纤距离为5~10m,摊铺前应复测,以满足施工精度。

3.2 道床板施工技术

3.2.1 道床板施工工艺

无砟轨道道床板施工工艺流程图见图2。

3.2.2 主要工序施工方法

(1)测量放样

依据CPⅢ控制点,每隔10m在支承层上测放出轨道中线控制点。以轨道中线控制点为基准放样出轨枕控制边线和道床板的纵、横向模板的边线位置。

(2)底层钢筋安装

按照已放轨道中线和边线及设计图纸,用石笔沿墨线定出纵向和横向钢筋的位置,然后依据点位安装道床板钢筋。将混凝土保护层垫块按墨线位置摆放好后,先安放纵向钢筋再安装横向钢筋。除纵横向接地钢筋按规定焊接外,其余纵向钢筋与横向钢筋(含轨枕桁架横向钢筋)交叉点均采用绝缘卡。相邻纵向钢筋搭接接头或焊接接头位置应错开不小于1m,同一横断面内钢筋搭接率小于50%。

(3)轨枕散布

轨枕采用人工散布,每4人一组,分区段按放样标识放置轨枕,设专人对所摆放的轨枕位置进行调整,使其与标识线吻合。散枕之前确定散枕的起始里程位置,并每隔10米左右校核一次,以控制累计纵向误差,要求轨枕间距误差不大于±5mm,左右偏差不大于±10mm,并应保持轨枕基本平顺,与线路中心垂直。

(4)轨排粗调

粗调时,应遵循“先中线、后高程”的原则,轨排起升应两侧同时进行。对应中线点位,每组轨排对称安装手摇式千斤顶3~4对,利用撬棍和千斤顶初步调整轨排中线和高程。用水准仪测设轨排标高,用千斤顶反复调整轨排高程低于设计标高0~5mm。通过垂球定位,采用撬棍拨动千斤顶和轨排,使之符合设计中线位置。拆除千斤顶后,若轨道状态有所变化,需人工再次调整中线和高程。中线通过侧向敲击支撑螺杆,高程通过人工调整螺杆调节器。轨排粗调完成后,相邻轨排应用鱼尾板进行连接,轨缝控制在10mm。钢轨接头处应平顺,不得有错牙及错台。见图3。

图3 轨排粗调

(5)钢筋安装与绝缘测试

按设计要求进行钢筋绑扎。对纵向钢筋与横向钢筋及轨枕桁架上层钢筋交叉处以及上层纵向钢筋搭接范围的搭接点按设计要求设置绝缘卡;绑扎过程中不得扰动粗调过的轨排。纵横向接地钢筋采用L型焊接,单面焊接长度不小于100 mm。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,焊接时应保证与模板密贴。

道床板钢筋绑扎并焊接完成后,应进行绝缘性能测试,检测采用欧姆表。非接地钢筋中任意两根钢筋的绝缘电阻值不小于1010Ω。

(6)模板安装

模板采用固定钢模,其强度、刚度、稳定性满足要求,两侧钢模和端模通过螺栓及卡子连接可形成刚性整体,伸缩缝处通过螺栓连接也可形成一个整体。模板上口采用连接拉杆,下口在在路基支承层钻眼,通过植入钢筋锚至下承层上的钢筋防止侧模外移。模板间接缝采用双面胶止浆模板安装前再次清洁,并涂脱模剂。

图4 轨排精调

(7)轨排精调

轨排精调均采用精调小车配合螺杆调节器的方法。精调小车上道时,必须标定水平,轨距,全站仪检查正反面偏差,保证数据准确。全站仪采用自由设站法,观测4对连续的CPⅢ点,自动平差、计算确定设站位置。其流程为:全站仪设站→测量轨道状态→轨排调整→数据采集→轨排固定。轨道精调按三遍进行调整,第一遍,调整高程中线,第二遍,对部分不合格点重新调整,第三遍精调数据采集合格后,立即采用横向固定装置固定轨排,并在现场拉警戒线。见图4。

(8)混凝土浇筑、抹面成型

混凝土浇筑前,应对支承层表面的杂物和灰尘清理干净,使用吹风机清除灰尘,并洒水湿润。同时,检查扣件及螺杆调节器的稳定性以及轨排固定装置是否牢靠,确保轨排的竖向和横向锁定到位。

混凝土运输到施工现场后应检测每车的坍落度、入模温度等指标,合格后利用汽车泵直接将混凝土泵送入模。

混凝土浇筑应从一侧向另一侧连续进行,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。浇筑时注意避免对轨排造成冲击,应随时监测轨排几何形位的变化,发现问题及时进行调整。捣固应坚持快插慢拔的原则,避免过捣、漏捣,采用捣固棒振捣时应加强轨枕底部位置的振捣。捣固以混凝土不下沉,无气泡,表面泛浆为准,确保混凝土质量。

混凝土浇筑完成后应及时进行收面。收面分4次进行,在混凝土入模振捣后约3m时即可用木抹完成粗平(第1次),紧随着再用钢抹抹平(第2次),在第2次收面后约30分钟后进行第3次的收面,约90分钟后进行第4次的收面、压光,抹面时严禁洒水润面。抹面过程中要注意加强对螺杆调节器下方、轨枕四周等部位的抹面,按要求设置排水坡,并且须严格控制道床板顶面的标高和平整度。

(9)混凝土养护

养护方法为采用土工布覆盖洒水保湿养护,洒水量要保证混凝土始终保持湿润状态,潮湿养护时间为7天,养护期间禁止任何车辆通行。

4 质量控制要点

通过长昆客专CRTSⅠ型双块式无砟轨道工程实践的经验和总结,其施工过程中质量控制要点如下:

(1)模板安装根据模板边线调整顺直,采用侧向拉杆固定牢靠,保证侧向拉杆数量和固定牢靠,注意横向模板必须固定牢靠,保证板缝正确,防止混凝土浇筑时跑模、变形。

(2)轨排精调应考虑当时气温,避免因温度变化导致轨排精度变化,并在混凝土浇筑前进行最后一遍精调及锁定。如果轨道放置时间过长,或环境温度变化超过15℃,或受到外部条件影响,必须重新检查或调整。

(3)加强混凝土品质控制。把控原材料进场质量,严格按照施工配合比和搅拌工艺参数拌制混凝土,保证坍落度、含气量、温度指标符合要求。

(4)合理选择混凝土浇筑时间,夏季施工时,注意温度变化,选择傍晚至早晨浇筑混凝土,以免温度过高,影响混凝土质量。雨季施工时,需准备必要的遮雨设施,钢筋防水防锈。

(5)混凝土的养护是无砟轨道混凝土质量控制的关键性工序,养护工艺应根据不同地段、不同季节因地制宜,必要时采用喷涂养护剂或保水降温等措施,以减少表面裂纹,提高道床使用寿命。

5 结论和体会

结合新建长昆客专湖南段CKTJ-1标CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基段施工经验,针对CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工组织、道床施工关键技术进行了总结,具体体会有如下几点:

(1)线路施工现场作业面窄、交叉作业较多,制订无砟轨道施工专项施工组织是非常必要的。合理安排工期、优化施工组织和资源配置,可以在保证施工质量的前提下,提高整体施工进度,达到保质保量的目的。

(2)温度对无砟轨道施工影响较大。在轨排精调、混凝土浇筑、养护等工序中,温度变化不但影响轨排铺设的精度,而且会造成混凝土成品质量降低。因此在作业过程中必须加强对温度变化的监测,通过合理安排作业时间,减少温度变化对施工的影响。

(3)混凝土养护除采用常规养护方式外,应因地制宜选取喷涂养护剂、降温等措施,可以有效预防和减少混凝土裂纹的产生。

参考文献:

[1] 卢春房.轨道工程[C].北京:中国铁道出版社,2015.

论文作者:周树沛

论文发表刊物:《基层建设》2016年8期

论文发表时间:2016/7/14

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