張 雄
(中鐵大橋局第七工程有限公司,湖北 武漢 430050)
原州區(qū)至王洼鐵路位于寧夏回族自治區(qū)固原市,地域偏遠(yuǎn),鐵路線路起點為寶中鐵路固原車站,終點為固原市彭陽縣王洼煤礦,線路全長為36.953 km,其中改建0.812 km,新建線路長36.141 km。該區(qū)屬中溫帶半干旱大陸季風(fēng)氣候區(qū)。其特征為:晝夜溫差大,空氣干燥,冬季漫長而寒冷,夏季短促而炎熱,年平均氣溫6.4 ℃,極端最高氣溫為34.6 ℃,極端最低氣溫-30.9 ℃。最大積雪深度31 cm,土壤最大凍結(jié)深度121 cm。
本標(biāo)段鋪架里程36.953 km,特大、大中橋梁16座,隧道7座,分布零散,點多線長,管理跨度大,施工組織難度大,施工工期緊。結(jié)合線路便道不足,山路崎嶇,材料運輸困難等特點,項目部采用線路預(yù)鋪道砟,軌排場釘聯(lián)軌排,TJ165架橋機(jī)邊鋪邊架進(jìn)行項目的鋪架作業(yè)。
在鐵路工程中,鐵路鋪架工程實際上就是指在施工過程中通過對鋼軌以及鐵路相關(guān)設(shè)施進(jìn)行鋪架。鐵路鋪架存在的難點很多,包括橋梁鋪架、隧道鋪架等,總的來說,鐵路鋪架工程的施工特點如下:
(1) 鐵路鋪架施工的難度大;
(2) 施工質(zhì)量要求高;
(3) 施工的干擾性強;
(4) 鐵路鋪架工程的協(xié)調(diào)配合多;
(5) 施工條件艱苦,材料運輸困難。
鐵路鋪架施工因其施工特點,前期的施工策劃及準(zhǔn)備工作對于整體施工組織、施工進(jìn)度控制、成本控制至關(guān)重要,重點做好以下工作。
前期應(yīng)先熟悉招投標(biāo)文件、合同,對照施工圖紙和設(shè)計相關(guān)資料,了解施工范圍、施工標(biāo)準(zhǔn)、工程量及建設(shè)單的相關(guān)要求。對施工圖紙方面存在的問題及時與設(shè)計單位進(jìn)行溝通,做好圖紙會審、清單對比工作。
施工調(diào)查人員在現(xiàn)場對線下工程及沿線施工情況進(jìn)行調(diào)查,了解線下施工的進(jìn)度、施工環(huán)境及交通道路情況,對鋪架基地的選址、規(guī)模、與營業(yè)線的關(guān)系等方面著重進(jìn)行調(diào)查分析,明確鋪架施工方案、大型機(jī)械設(shè)備的選用、鋪架材料的進(jìn)場線路和方式,是否增設(shè)料場、軌排基地等,做好鋪架前期的準(zhǔn)備策劃工作。
根據(jù)沿線交通、電力、用水、自然環(huán)境及社會環(huán)境,結(jié)合橋隧形式、鋪架線路曲線半徑、隧道內(nèi)架梁條件等,規(guī)劃好鋪架基地位置、鋪架施工方案、機(jī)械設(shè)備的選用及進(jìn)場方式、材料的進(jìn)場線路及進(jìn)場計劃、沿線存碴備料點的選擇等。
鋪架施工過程中,在做好施工方案、技術(shù)交底、測量及試驗檢測的同時,還應(yīng)重點做好以下幾個方面的工作。
鋪架施工跨度大,與線路上各專業(yè)交叉施工頻繁,在鋪架施工前,應(yīng)提前與四電專業(yè)溝通,明確信號絕緣、信號機(jī)、電容枕、綜合接地的位置,合理安排施工計劃,避免出現(xiàn)交叉施工相互干擾和返工情況。
由于鋪架施工所需原材料數(shù)量大、規(guī)格型號多、供應(yīng)周期長,所以在做好物資采購計劃保證物資供應(yīng)的同時,還應(yīng)在材料進(jìn)場時嚴(yán)格按程序進(jìn)行相關(guān)檢驗工作,對于存在問題的材料堅決不允許進(jìn)場。
鋪架施工所用大型機(jī)械設(shè)備較多,保證架橋機(jī)、鋪軌機(jī)等設(shè)備的正常使用是工程順利推進(jìn)的前提條件。加強機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng),對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)并持證上崗,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,根據(jù)技術(shù)說明書嚴(yán)格查驗設(shè)備的技術(shù)性能,不達(dá)標(biāo)的不得在工程中使用。在低溫地區(qū)要做好機(jī)械設(shè)備冬季防寒保溫措施,特別是氣溫低于-20 ℃區(qū)域,應(yīng)加強發(fā)動機(jī)外部保溫措施,選用低溫電瓶,燃油箱增設(shè)加熱系統(tǒng),液壓系統(tǒng)采用冬用液壓油等措施確保施工、運輸機(jī)械設(shè)備正常運轉(zhuǎn) 。
施工隊伍應(yīng)根據(jù)各自的任務(wù)劃分領(lǐng)取相應(yīng)的工序流程卡,每道工序負(fù)責(zé)人進(jìn)行自檢,自檢合格后進(jìn)行簽認(rèn),然后把工序責(zé)任卡交給下一道工序負(fù)責(zé)人,由下道工序責(zé)任人監(jiān)督上道施工工序確認(rèn)無誤后進(jìn)行簽認(rèn),工序卡最后由工程部、安質(zhì)部進(jìn)行現(xiàn)場檢查確認(rèn)。
(1)根據(jù)線路特點、隧道尺寸、線路曲線半徑等情況,做好架橋機(jī)的選擇、大坡度架梁措施、隧道內(nèi)架梁方案及小曲線半徑架梁方案。
(2)架梁作業(yè)前檢查架橋機(jī)整備狀態(tài),檢查制動系統(tǒng)及防止溜逸措施,所有操作人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)后持證上崗,檢查鋼絲繩是否完好,關(guān)注天氣變化,超過五級大風(fēng)嚴(yán)禁作業(yè),并做好相關(guān)防風(fēng)措施。
(3)成品梁出廠前應(yīng)進(jìn)行合格驗收,并附有產(chǎn)品制造技術(shù)證明書。無相關(guān)合格證書或檢查發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的梁,不允許架設(shè)。
(4)架梁前,應(yīng)先對線路和橋梁墩臺的進(jìn)行交接樁,檢查線路中線及斷面,橋墩、墊石等位置是否正確,頂面是否平整,墊石錨栓孔大小、位置、深度是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。
(5)支零號柱要嚴(yán)格檢查零號柱底支墊是否垂直牢固,受力是否均勻,抄墊材料是否堅實,防止架橋機(jī)傾覆;在捆梁、喂梁、落梁作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作,嚴(yán)禁違章作業(yè),確保架橋機(jī)安全。
(6)架梁前加強對支座型號、固定端與活動端、支座坡度的檢查,支座安裝要與梁體預(yù)埋鋼板密貼,支座螺栓要上緊。
(7)橫隔板焊接前,應(yīng)對橫隔板混凝土殘渣、鐵銹等進(jìn)行清理,檢查焊條質(zhì)量是否符合要求。橫隔板焊縫高度不得小于8 mm,焊縫要均勻、飽滿。焊接完成后應(yīng)敲去焊渣對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查,是否存在裂紋或氣泡等缺陷,存在問題的焊縫應(yīng)及時進(jìn)行處理。
(8)架梁作業(yè)完成后,重點檢查橋梁支座中線及橋梁中心線是否滿足規(guī)范及設(shè)計要求,修補因架梁造成的混凝土外觀質(zhì)量缺陷。
(9)嚴(yán)格控制錨栓孔灌注砂漿質(zhì)量,灌漿前必須先對孔內(nèi)雜物、積水進(jìn)行清理,灌漿結(jié)束后養(yǎng)護(hù)要到位,在冬季施工時,要做好冬季施工措施。
(10)嚴(yán)格控制T梁運輸速度,做好運輸途中的T梁支護(hù),運輸途中領(lǐng)車員要認(rèn)真負(fù)責(zé),實時觀察線路情況,發(fā)現(xiàn)異常要及時通知司機(jī)減速或停車。
(1)鋪軌前應(yīng)先做好與線下單位的驗交工作,對于存在問題的路基做好記錄,上報監(jiān)理、業(yè)主單位并要求及時整改、交付。
(2)做好工程量的統(tǒng)計,提前提報物資、機(jī)械進(jìn)場計劃,施工計劃發(fā)生變更時,及時更改相關(guān)計劃。
(3)根據(jù)軌縫計算公式計算預(yù)留軌縫。
(4)鋪放軌枕前,底部道砟頂面要取平,軌枕間距嚴(yán)格按圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行鋪設(shè),方枕完畢驗收合格后方可上道砟。
(5)鋪軌作業(yè)中荒道撥移應(yīng)及時緊跟鋪軌進(jìn)行,及時對線路線形、質(zhì)量進(jìn)行整修,保證鋪架設(shè)備行車安全。及時補齊未安裝的配件,抽換破損軌枕,復(fù)擰接頭螺栓和其他相關(guān)工作。確保線路無反超高和三角坑等危及行車安全的因素存在。
(6)做好軌排表的計算統(tǒng)計工作,軌排釘聯(lián)要加強對硫磺錨固、抗拔等試驗檢測工作,軌排的生產(chǎn)要進(jìn)行檢查和驗收,不同規(guī)格軌排要做好標(biāo)記。
(7)鋪軌后,及時進(jìn)行補碴,避免出現(xiàn)大的三角坑、反超高、空吊板,確保行車安全。上碴整道作業(yè)階段,著重加強道砟質(zhì)量和軌道幾何尺寸檢查工作,大型機(jī)養(yǎng)設(shè)備整道作業(yè)前要確保線路狀況滿足機(jī)養(yǎng)條件。
軌縫控制一直是影響軌道施工質(zhì)量的重要因素,本項目地處寧夏固原嚴(yán)寒地區(qū)且晝夜溫差較大,冬季鋪軌軌縫預(yù)留難度較大,做好軌縫預(yù)留質(zhì)量控制對鐵路軌道施工質(zhì)量和后期線路的正常使用具有非常重要的意義。
5.3.1 軌縫控制工藝流程圖(圖1)
圖1 軌縫控制工藝流程圖
5.3.2 控制要點
(1)軌排釘聯(lián)。軌排生產(chǎn)嚴(yán)格按照項目施工進(jìn)度計劃和計算的軌排表進(jìn)行,著重加強對枕木間距、螺旋道釘錨固、接頭相錯量等質(zhì)量點的過程盯控和驗收,確保軌排釘聯(lián)質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
(2)線路復(fù)測。鋪軌作業(yè)中,因軌道中線、高程不到位、線路不順直,整道順直后將會導(dǎo)致軌縫將縮小,鋪軌誤差不得不同將會導(dǎo)致軌縫縮小的程度不同。在項目部鋪軌施工中實際預(yù)留軌縫,根據(jù)鋪軌時軌排對中的偏移程度和平順狀態(tài),對預(yù)留軌縫值略微進(jìn)行了加大。
鋪軌施工要提前做好線路中樁的復(fù)測工作,同時在距線路中心一側(cè)1.25 m處布設(shè)好鋪軌參考邊樁,以控制鋪軌產(chǎn)生的誤差,上碴整道后便于軌縫控制。
(3)氣象觀測。為確保預(yù)留軌縫的施工質(zhì)量,施工作業(yè)前應(yīng)提前搜集沿線各地氣象資料,并在鋪軌作業(yè)過程中及時量測溫度情況,確保鋪軌時預(yù)留軌縫準(zhǔn)確。
(4)測量軌溫。鋪軌過程中,一般情況下每小時對軌溫測量一次,根據(jù)實時溫度對照算好的軌縫值進(jìn)行預(yù)留軌縫。
升溫或降溫較大階段,每段軌排都要量測一次軌溫。
測量軌溫采用雙軌溫計,軌溫計應(yīng)貼在左右兩股鋼軌的陰面,等軌溫穩(wěn)定后再讀數(shù)。取值應(yīng)取兩只軌溫計讀數(shù)的平均值。
(5)軌縫計算。鋪軌施工中預(yù)留軌縫大小,應(yīng)滿足鎖定后的軌道在接頭阻力和道床阻力共同作用下,鋼軌有足夠的伸縮空間放散部分溫度應(yīng)力,以使得鎖定后的軌道在鋼軌軌道歷史最高溫度、軌縫為零的時候而軌端不頂緊受力。根據(jù)《客貨共線鐵路軌道工程施工技術(shù)指南》TZ 201—2008中鋪軌時預(yù)留軌縫的計算公式為:
α=0.0118×(Tmax-t)×L-C
進(jìn)行計算后預(yù)留,式中:
α——軌縫計算預(yù)留值(mm);
Tmax——該地區(qū)鋼軌可能達(dá)到的最高鋼軌溫度(℃);
t——施工時實測鋼軌溫度(℃);
L——鋼軌長度(m);
C——鋼軌接頭阻力和道床阻力限制鋼軌自有伸長度(mm);
(6)軌縫控制。用軌縫卡尺實際測量左右股鋼軌接頭軌縫值時,應(yīng)把軌縫卡尺塞在鋼軌接頭內(nèi)側(cè)偏下處,并避開鋼軌接頭肥邊,這樣測量的軌縫值才能盡可能的準(zhǔn)確,最大限度地減小了測量的誤差。
(7)上緊魚尾板。在鋪軌過后按規(guī)定及時、多次對螺栓進(jìn)行復(fù)擰,以保持接頭的規(guī)定扭矩。鋼軌接頭阻力對鋼軌自有伸長度起決定作用,接頭螺栓的數(shù)量及其擰緊力對控制軌縫的質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。
(8)上碴整道。鋪軌后要及時對線路進(jìn)行撥正,增加道床的縱橫向阻力,避免因溫度急劇變化導(dǎo)致鋼軌伸縮造成軌縫不均勻。上碴碴量要做好控制,滿足道床截面的同時為線路機(jī)養(yǎng)提供條件。
(9)檢查軌縫、及時調(diào)整。分區(qū)段或分階段鋪軌完成后,要及時對前期鋪軌中預(yù)留的軌縫進(jìn)行檢查,對比計算的軌縫預(yù)留值進(jìn)行分析,得出結(jié)論并及時調(diào)整后續(xù)軌縫的取值。
原王鐵路鋪架工程克服了交通不便、低溫、大風(fēng)等惡劣自然條件,精心謀劃,合理的布置鋪架基地及施工機(jī)械選型,優(yōu)化了施工方案及材料運輸條件。同時,軌縫控制是鐵路軌道施工的重要控制內(nèi)容,項目部在鋪軌施工中對軌縫預(yù)留進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,保證了施工安全、質(zhì)量,縮短了施工工期,同時也為后期的竣工驗收提供了保障。