王軍波
摘要:高速鐵路客運專線板式道岔板施工是客運專線軌道工程施工的重要組成部分。本文結(jié)合我國目前鐵路客運專線無砟軌道的鋪設(shè)現(xiàn)狀,針對高速鐵路板式道岔板施工技術(shù)中重要構(gòu)成部分,道岔板精調(diào)以及自流平混凝土澆筑技術(shù)進行論述,為鐵路客運專線板式無砟軌道的鋪設(shè)提供相關(guān)參考。
關(guān)鍵詞:鐵路;板式無砟道岔;精調(diào);混凝土灌注
前言
隨著高速鐵路建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,高速道岔已經(jīng)在我國客運專線推廣應(yīng)用??瓦\專線高速道岔的高精度施工是保證道岔正常使用的重要環(huán)節(jié),且道岔是整個軌道系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)之一,其構(gòu)造復(fù)雜、鋪設(shè)難度大、行車安全性低,只有對高速道岔高精度的施工,才能保證道岔具有高平順性,繼而保證列車通過時的舒適度和安全性。
1.鐵路客運專線板式無砟軌道的構(gòu)成
鐵路路基上道岔區(qū)板式無砟軌道可分為五個部分,即扣件系統(tǒng)、道岔鋼軌、道岔板、底座以及找平層。
1.1扣件
選用扣件時需要同道岔配套,除安裝電務(wù)設(shè)備范圍以外,扣件間距為600mm。
1.2道岔鋼軌
正線采用60kg/m鋼軌,其道岔標(biāo)準(zhǔn)為:42號單開道岔(CN-6142AS),直向通過速度為350km/h,側(cè)向通過速度為160km/h;18號單開道岔(CN-6118AS),直向通過速度為350km/h,側(cè)向通過速度為80km/h。道岔鋼軌、扣件及其他部件必須符合工程施工要求。
1.3道岔板
道岔板的質(zhì)量必須滿足《客運專線鐵路岔區(qū)板式無砟軌道混凝土道岔板暫行技術(shù)條件》(科技基[2008]173號)的要求。而且道岔板放樣前應(yīng)進行基準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測,精度滿足相關(guān)要求后方可進行,其誤差不超過5mm。對安放好的道岔板進行調(diào)整,誤差不超過0.3mm,調(diào)整結(jié)果必須符合道岔板定位坐要求。
1.4底座
底座延展貫穿于整個道岔區(qū),通長設(shè)置HRB335級鋼筋,底座側(cè)面(沿道岔方向)同混凝土墊塊外側(cè)面齊平,其厚度為180mm,橫向?qū)挾容^相應(yīng)的道岔板寬400mm(兩側(cè)200mm),寬出部分向軌道外側(cè)設(shè)置2%的橫向排水坡。
1.5找平層
找平層橫向?qū)挾容^相應(yīng)的底座寬400mm(兩側(cè)各200mm),厚度為119mm,寬出部分向軌道外側(cè)設(shè)置2%的橫向排水坡,變坡點較底座板內(nèi)移50mm。找平層混凝土達到設(shè)計強度的70%前,禁止在找平層上踩踏及碰撞。找平層誤差:厚度±10mm,中線位置10mm,表面平整度15mm/4m,頂面高程±10mm,表面進行拉毛處理。
2.道岔板施工準(zhǔn)備
道岔板鋪設(shè)之前的準(zhǔn)備工作:底座鋼筋絕緣綁扎、中隔墻施工、精調(diào)墊塊安裝、自密實混凝土配置、道岔精調(diào)系統(tǒng)等準(zhǔn)備到位。
2.1底座鋼筋絕緣綁扎
道岔板底座鋼筋采用HRB335鋼筋,進場的鋼筋必須檢測并合格方能使用,鋼筋加工按圖紙要求進行加工,并使用絕緣卡進行綁扎并進行絕緣檢測,絕緣值≥2MΩ。如檢測的絕緣值小于2MΩ時,仔細排查每個綁扎結(jié)點,確保絕緣值符合設(shè)計要求。
2.2中隔墻施工
中隔墻施工前應(yīng)對道岔板的板腳進行測量放樣,根據(jù)道岔板線外試驗段經(jīng)驗,中隔墻的橫向比道岔板各寬5cm,縱向往道岔板方向?qū)?cm,高程比設(shè)計道岔板板底低3cm,混凝土采用與底座同強度的混凝土施工,振搗密實。
2.3精調(diào)墊塊安裝
精調(diào)墊塊按照設(shè)計尺寸進行制作,采用才C55混凝土澆注,并對其養(yǎng)護待強度達到要求后方能使用。精調(diào)墊塊安裝前對每個精調(diào)墊塊的位置進行放樣,按放樣位置進行安裝。
2.4自密實混凝土配置
自密實混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)線外試驗段的驗收結(jié)果而定,每次使用前必須先進行試拌,調(diào)配合格后方能進行批量生產(chǎn)。
2.5道岔精調(diào)系統(tǒng)
道岔板精調(diào)選用SSPS道岔精調(diào)系統(tǒng)進行測設(shè),需要的主要測量儀器有全站儀、對中三腳架、棱鏡套筒、自動氣象測試儀、精鏡等。全站儀通過快速測量系統(tǒng),測量正在調(diào)整的道岔板上的4個(或6個)定位孔上棱鏡的實際三維坐標(biāo),保證電腦通過事先輸入的置放棱鏡點理論坐標(biāo)與實測坐標(biāo)對比后,其偏差值會實時顯示在快速精調(diào)系統(tǒng)的屏幕上。
3.道岔板精調(diào)
3.1道岔板粗鋪
粗鋪前采用高效吹風(fēng)機對灰塵、細屑及表面殘留物等進行清理,做到道岔板下、墊層表面無雜物、灰塵。清理干凈后在中隔墻位置上測量放樣道岔板位置,并彈處墨線。
用平板車將道岔板從存放場地運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,道岔板粗鋪采用50T汽吊和吊具配合使用。在道岔板下放置方木墊塊,作粗鋪臨時就位的支承,墊塊尺寸長x寬x高為200mm x 200 mm x 200 mm。粗鋪精度控制在平面、高程均為士5 mm。
3.2道岔板精調(diào)
道岔板精調(diào)采用天拓S8快速精調(diào)系統(tǒng)進行精調(diào)。定位棱鏡孔按設(shè)計坐標(biāo)位于道岔板的兩側(cè)四角及中間位置,精調(diào)時測量組通過測量、調(diào)整在定位棱鏡孔中的精密微型棱鏡的坐標(biāo),獲得所需調(diào)整的方向及調(diào)整量,人工用精調(diào)扭矩扳手來調(diào)節(jié)精調(diào)裝置以達到道岔板準(zhǔn)確定位的目的。
使用精調(diào)全站儀進行道岔板的測量精調(diào),全站儀架設(shè)在強制對中桿上,在GRP網(wǎng)上進行設(shè)站(設(shè)站位置距離精調(diào)道岔板在6~20m范圍內(nèi))后視棱鏡架設(shè)在GRP點上。通過精確測量道岔板的精調(diào)棱鏡孔位的實測坐標(biāo)與設(shè)計坐標(biāo)比較,獲得平面坐標(biāo)和高程的相對差值,然后通過精調(diào)爪上面的三個方向精調(diào)螺栓人工用快速扳手精確調(diào)節(jié)道岔板的平面位置和高度,進行道岔板的精調(diào)。精調(diào)相對基準(zhǔn)點的精度控制在高程±0.3 mm,橫向0.3 mm,縱向0.3 mm。
精調(diào)過程:全站儀架設(shè)在道岔板之間的基準(zhǔn)點上,以上一塊已經(jīng)精調(diào)到位的道岔板直股上的一個棱鏡點及相應(yīng)的基準(zhǔn)點兩個點定向。道岔板上精調(diào)棱鏡孔位的理論坐標(biāo)已經(jīng)倒入快速精調(diào)系統(tǒng)的全站儀內(nèi),全站儀架設(shè)在基準(zhǔn)點上,通過快速測量系統(tǒng),測量正在調(diào)整的道岔板上的4個定位孔上棱鏡的實際三維坐標(biāo),其結(jié)果與理論數(shù)據(jù)的差值會實時顯示在快速精調(diào)系統(tǒng)的屏幕上,再通過道岔板四周的多向精調(diào)器,對道岔板進行橫向、豎向、縱向的調(diào)整,消除偏差量,直到道岔板達到要求。精調(diào)完成后采用輔助量尺、游標(biāo)卡尺等,對相鄰道岔板上的定位孔之間測距進行測量檢查,可獲得縱向補充控制;儀器三角架的尺寸,目標(biāo)棱鏡的高度,棱鏡加常數(shù)等必須準(zhǔn)確無誤;精調(diào)完成后,對道岔板要加以保護,嚴(yán)禁踩踏。流程圖如下:
具體操作流程:
1)前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:分別在GRP文件和道岔類型坐標(biāo)文件中輸入設(shè)計院提供的兩個轉(zhuǎn)換點坐標(biāo)(設(shè)計坐標(biāo)、相對坐標(biāo)),通過SSPS軟件自動把道岔板定位孔相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo);
2)外業(yè)精調(diào):
先在在TSC2手簿上運行道岔板精調(diào)軟件SSPS,而后選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選項,導(dǎo)入道岔板數(shù)據(jù)和GRP數(shù)據(jù),再選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選項,導(dǎo)入道岔板數(shù)據(jù)和GRP數(shù)據(jù),接著電臺通道設(shè)置,點擊主菜單“調(diào)板”,點擊“新岔板”,點擊主菜單“調(diào)板”,點擊“新岔板”,點擊主菜單“調(diào)板”,點擊“新岔板”,點擊主菜單“調(diào)板”,點擊“新岔板”,查看建站精度,點擊”接受”,查看建站精度,點擊”接受”,選擇“檢查岔板”,檢查鉆孔精度,如個別鉆孔有問題,可以進行剔除或修正,最后選擇“檢查岔板”,檢查鉆孔精度,如個別鉆孔有問題,可以進行剔除或修正。
4自密實混凝土施工
自密實混凝土灌注前應(yīng)采用壓緊裝置固定軌道板,以確保軌道板上浮或偏移滿足相關(guān)要求。模板采用木模板加工,制作簡單,安裝方便,便于拆卸和多次使用。模板應(yīng)垂直安裝,模板內(nèi)側(cè)宜貼附一層透水模板布,并應(yīng)確保接縫處不漏漿。安裝模板時,對每塊道岔板單獨隔開。
模板加固時,可外側(cè)距模板邊50 cm處打入70 cm長的鋼釬,錨入深度40 cm,斜撐采用可調(diào)節(jié)絲桿和15 cm x 10 cm方木加固。并且在模板接縫嚴(yán)密,接縫采用雙面膠布粘貼,確保不漏漿。
模板安裝完成后在灌注前應(yīng)對道岔板進行復(fù)測,并符合要求。
鑒于自密實混凝土對材料要求極為嚴(yán)格,混凝土用水泥、砂石料及外加劑等材料配制和澆筑技術(shù)要求較為嚴(yán)格。水泥可依據(jù)工程的要求選擇普通硅酸水泥、火山灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的。
5.結(jié)論
鐵路客運專線克服了道岔鋪設(shè)經(jīng)驗不足的困難,及時總結(jié)施工經(jīng)驗,解決施工問題,保證了道岔的鋪質(zhì)量,線路現(xiàn)己開通運營,線路運行狀態(tài)良好。但是其技術(shù)水平依然有待提高,需要不斷進行研究先進技術(shù),這樣才能確保鐵路客運專線的安全運行。
參考文獻:
[1]何華武. 中國鐵路高速道岔技術(shù)研究[J]. 中國工程科學(xué). 2009(05)
[2]我國最大號碼高速鐵路道岔研制成功[J]. 鑄造技術(shù). 2009(03)
[3]朱金技. 客運專線有碴軌道高速道岔施工方法[J]. 建材技術(shù)與應(yīng)用. 2009(05)
[4]丁水霖. 高速鐵路道岔鋪設(shè)[J]. 上海鐵道科技. 2008(03)
[5]郭慶智,張海濤. 客運專線有碴道岔施工技術(shù)[J]. 安徽建筑. 2008(02)
[6]劉宇旭. 高速鐵路無砟道岔鋪設(shè)施工技術(shù)[J]. 中國科技投資. 2008(05)