摘要:隨著近年來高速鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展,對無砟軌道施工技術(shù)的要求越來越高。但是在實際施工過程中,無砟軌道還存在較多施工難點,例如剛度控制、沉降控制、線性控制等。為了達到施工要求,需要對這些施工難點進行分析。文章以滬昆客專云南段工程為例,對高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點進行了分析,然后對施工技術(shù)難點的控制進行了探討。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;無砟軌道;施工難點;控制技術(shù);軌道剛度控制;沉降控制 文獻標識碼:A
中圖分類號:U213 文章編號:1009-2374(2017)10-0196-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.099
在高速鐵路工程施工過程中,無砟軌道施工技術(shù)是非常關(guān)鍵的施工技術(shù),施工質(zhì)量對列車行駛的穩(wěn)定性和安全性有比較大的影響,所以做好無砟軌道施工技術(shù)的控制是每一個施工單位都需要認真考慮的問題。在實際施工過程中,一些施工單位由于施工技術(shù)不成熟,缺乏施工經(jīng)驗,對鐵路無砟軌道施工效果造成了比較大的影響。為了保證高速鐵路無砟軌道施工質(zhì)量,需要對高速鐵路無砟軌道施工中存在的技術(shù)難點進行分析,并提出相應(yīng)的完善措施。
1 案例介紹
中鐵十六局滬昆鐵路客運專線云南段項目部管段位于云南省嵩明縣牛欄江鎮(zhèn)境內(nèi),起訖里程為DK1108+110.45~DK1124+148.325,全長16.04km。CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道正線長度為32.08km延米。
軌道型式為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,軌道結(jié)構(gòu)自上而下依次由U71MnG鋼軌、WJ-8B扣件、SK-2型軌枕和道床板、支承層(或底座)及端梁等組成。軌道結(jié)構(gòu)高度路基地段為815mm,樁板結(jié)構(gòu)以及剛性路基段(5m 2 無砟軌道施工技術(shù)難點 2.1 軌道剛度控制 當無砟軌道從橋涵過渡段通過時,需要保證軌道具有良好的剛度。在施工過程中,軌道剛度控制是施工中的重點和難點,對技術(shù)要求比較高。為了保證結(jié)構(gòu)剛度可以達到設(shè)計要求,過渡段填筑級配碎石需要嚴格按照設(shè)計要求進行分層施工,分層夯實,分層檢測,嚴格控制填料的壓實度,且嚴格按照規(guī)范要求進行施工,并進行合理的規(guī)劃和設(shè)計,保證其可以達到施工要求。 2.2 沉降控制 由于高速鐵路無砟軌道的結(jié)構(gòu)是利用扣件進行連接的,因此對地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有著比較高的要求,所以在施工時做好軌道基礎(chǔ)的沉降控制是施工的重點和難點。由于施工過程中地基基礎(chǔ)會有變形或沉降的情況出現(xiàn),而且不易把握沉降規(guī)律,導(dǎo)致無砟軌道施工難度增加。 2.3 精度控制 由于無砟軌道對施工精度要求比較高,如果采用傳統(tǒng)的測量方法是不能達到施工要求的,為了保證軌道線路的平順度,提高鐵路工程的施工質(zhì)量,發(fā)展和應(yīng)用高精度的測量技術(shù)和測量設(shè)備是非常必要的。在施工過程中,為了保證無砟軌道的平順性,需要一次性成型,并保證結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)固性。但是在實際施工的過程中,由于一些規(guī)范要求未能落實到位,對無砟軌道工程的施工質(zhì)量造成了比較大的影響。為了保證測量數(shù)據(jù)的準確性,在利用軌道檢測小車進行測量時,要按照“兩點一線、定點定位”的原則來進行定位。在測定時,距離測站20~80m的長度范圍內(nèi)數(shù)據(jù)準確度比較高,因此順接段長度和搭接測量段的長度要控制在6.26~20m之間,本工程取值為10m,并根據(jù)兩次測量數(shù)據(jù)和測量距離來確定具體的長度。在實際測量時,需要準確的判斷和分析測站的位置,并做好數(shù)據(jù)的記錄和分析工作。在進行精調(diào)時,在被調(diào)整軌道上放置小車,然后利用全站儀跟蹤測量小車棱鏡點,并將對應(yīng)點為軌道的位置顯示出來,并根據(jù)實際位置和設(shè)計位置的偏差對軌道方向進行調(diào)整,軌道位置經(jīng)過精調(diào)后要將誤差保持在允許的范圍值內(nèi)。 2.4 線性控制 在無砟軌道施工過程中,線性控制是施工的重點和難點。為了保證線型的平直,保證施工質(zhì)量,需要做好監(jiān)測工作。此外,還要控制好軌道施工裂縫,對施工技術(shù)管理制度進行完善,做好施工質(zhì)量的監(jiān)測工作,對遇到的問題及時進行處理,保證無砟軌道的施工效果。 3 無砟軌道施工技術(shù)難點控制 3.1 無砟軌道測量精度控制 本工程在進行無砟軌道測量時,使用CPIII平面控制網(wǎng)對測量精度進行控制,布網(wǎng)形式如圖1所示。在進行實際測量時,CPIII點號會根據(jù)施工里數(shù)的變化進行變化,為了保證施工測量精度,可以在線路右側(cè)使用偶數(shù)號進行編號,在線路左側(cè)使用單數(shù)號進行編號,然后根據(jù)編號進行測量。另外,為了進一步保證測量精度,需要利用全站儀來保證測量精度。 3.2 控制基礎(chǔ)沉降 在無砟軌道施工過程中,為了保證列車通行安全性,需要控制好基礎(chǔ)沉降,在保證鐵路可靠性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提升行車的穩(wěn)定性。在進行路基基層施工過程中,工作人員要提升思想認識,對施工技術(shù)參數(shù)進行確定,科學(xué)的指定施工方案。在開展路基施工時,要嚴格按照規(guī)范標準和規(guī)范要求進行施工,合理選擇填充料的類型,控制好填充材料質(zhì)量。按照規(guī)范要求對沉降進行觀測,如果路基沉降值超過規(guī)范要對其原因進行分析,并針對性地采取相應(yīng)的控制措施。路基施工后對沉降進行檢測,確保路基沉降值在規(guī)范范圍內(nèi)時才可以開展無砟軌道的鋪設(shè)施工。 3.3 控制無砟軌道均衡剛度 在無砟軌道施工過程中,當無砟軌道從橋涵段經(jīng)過時,為了保證列車通行條件,需要保證軌道剛度分配的均衡性。在工程設(shè)計過程中,要做好現(xiàn)場的勘察工作,根據(jù)具體的情況合理地選擇施工材料和施工結(jié)構(gòu)型式。施工過程中,要嚴格按照技術(shù)標準進行施工,對施工方案進行落實,控制好施工進度,保證無砟軌道均衡剛度,確保每個部位剛度都可以達到施工規(guī)范要求。
3.4 線形控制措施
3.4.1 外部幾何尺寸的控制。在對無砟軌道軌排的外部尺寸進行控制時,需要重點做好軌道高程和相對中線偏差的控制。根據(jù)規(guī)范要求,要將軌道高程誤差和相對中線誤差控制在2mm內(nèi),也就是說軌道高程實際值、各處中線和設(shè)計誤差不能超過設(shè)計誤差2mm。在無砟軌道施工過程中,保證軌道外部幾何尺寸可以保證軌道平順結(jié)性。在進行高程測定時,會受螺桿支撐程度、扣件扭矩等因素的影響,因此在進行精調(diào)時,要先將高軌設(shè)置高度進行適當?shù)念A(yù)偏,進而降低偏移量。
3.4.2 控制軌排內(nèi)部幾何尺寸。軌排內(nèi)部測量主要是測量軌道的相對平順性。主要對兩根鋼軌之間的高度差和兩根鋼軌之間的距離進行測量。為了控制好軌排內(nèi)部幾何尺寸,需要通過精調(diào)實現(xiàn)。但是在測量過程中,如果溫度變化幅度過大,會影響儀器的測量精度。因此在對靜態(tài)平順性指標進行精調(diào)時,需要將軌向平順性拓展到鄰近軌枕的相對指標。由于超高主要是鄰近鋼軌高程出現(xiàn)的,因此界定水平也是一樣的,對軌道進行精調(diào)后可以達到規(guī)定限值1mm時,如果軌道鋪長后水平偏差會存在大于超高限值的可能性,遠比高程、中線等指標超高限值的可能性大。
3.4.3 軌頭和軌縫的處理。在無砟軌道施工過程中,一般會將軌縫保持在15~30mm之間。在進行施工時,為了確保大型的設(shè)備可以順利從鋼軌通過,會將軌縫設(shè)計為最小值,同時為了防止鋼軌溫度過高導(dǎo)致鄰近鋼軌之間出現(xiàn)擠壓變形的情況,會將軌縫設(shè)計為最大值。根據(jù)本工程的設(shè)計要求,軌縫之間的間隔距離要求保持在10~15mm之間,因此本軌道工程為小軌縫??紤]到上述因素,在進行施工時要對軌枕之間的距離進行適當?shù)恼{(diào)整,并在經(jīng)過相應(yīng)的計算后才可以選擇橋梁工具軌,使其可以和設(shè)計配套。這樣一來就會導(dǎo)致施工工序變得繁瑣,會增加施工費用。整個設(shè)計過程要求保證軌枕的穩(wěn)定性以及軌縫間隔距離的合理性。根據(jù)本工程所在地區(qū)的溫差變化情況,要求將軌縫保持在8~10mm之間,在條件允許的情況下,需要將設(shè)計值調(diào)小。在對軌枕進行微調(diào)試時,軌縫處的誤差很難使用三角平均測量法測量出來,所以在測量工作完成后,還需要使用鋼尺再次測量一次,將誤差保證在1mm以內(nèi)。
3.5 控制好材料質(zhì)量
在無砟軌道施工過程中,施工材料是影響高速鐵路施工質(zhì)量非常重要的因素。例如砂漿、水泥等材料會直接影響工程質(zhì)量。由于砂漿、水泥等材料敏感性比較強,容易受環(huán)境溫度、工程施工等因素的影響,所以在施工時要選擇質(zhì)量良好的砂漿和水泥。嚴把材料的選擇關(guān)、運輸關(guān),做好材料的配比試驗工作,并對其進行檢測。另外,在材料拌和時,還要選擇合理的攪拌機械,并根據(jù)拌和要求進行拌和施工,以提高計量的準確性。
4 結(jié)語
總而言之,無砟軌道高速鐵路施工過程中,為了充分發(fā)揮出無砟軌道的優(yōu)勢,需要施工單位做好施工技術(shù)難點的施工管理,實施精準化施工,并做好測量工作和技術(shù)管理工作。本工程施工后安排了兩輛動車進行試運營,經(jīng)過試運營后兩輛動車速度在達到380km/h時依然可以穩(wěn)定運行,施工效果良好。
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作者簡介:何祖金(1982-),男,廣西桂平人,中鐵十六局集團第三工程有限公司工程師,研究方向:高速鐵路、高速公路施工管理。
(責任編輯:王 波)