陳曉博
(中鐵二十一局集團(tuán)第四工程有限公司,青海西寧 810000)
鐵路工程在我國交通基礎(chǔ)建設(shè)項目中占據(jù)重要地位,其建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,項目數(shù)量也越來越多。在鐵路工程施工項目中,對各項作業(yè)內(nèi)容均有一定的技術(shù)要求。其中,軌道鋪設(shè)要求相對較高,軌道鋪設(shè)的施工質(zhì)量決定著鐵路工程的整體質(zhì)量,同時也影響鐵路工程使用的安全性。所以,施工單位必須意識到鐵路軌道鋪設(shè)施工的重要性,合理采用先進(jìn)的施工工藝與技術(shù),根據(jù)實際情況選擇施工機(jī)械設(shè)備,在鋪設(shè)施工過程中需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,確保符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,為鐵路工程整體施工質(zhì)量提供保障,有助于后續(xù)施工順利進(jìn)行,確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院蜁惩ㄐ浴?/p>
改建鐵路烏將鐵路擴(kuò)能改造工程甘泉堡至將軍廟段,施工地點(diǎn)為五彩灣至準(zhǔn)東K166+772—K207+168段。該段鐵路為國鐵Ⅰ級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),也是電氣化的雙線鐵路,設(shè)計速度為160km/h。工程共207.61km正線及聯(lián)絡(luò)線,其中包含164.274km有砟軌道鋪設(shè)和43.336km無砟軌道鋪設(shè),還包含20.352km的站線鋪設(shè)工程,整個鋪設(shè)工程共計54組道閘、45.7萬m3道床。
施工前,技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙審核,力爭將問題解決在施工前,為施工提供可靠依據(jù)。軌道鋪設(shè)時應(yīng)根據(jù)相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格控制。例如,鐵路運(yùn)輸能力、承受能力等,根據(jù)設(shè)計圖給出的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)實施軌道鋪設(shè)施工,并嚴(yán)格按照施工圖示實施操作,確保軌道鋪設(shè)施工符合質(zhì)量要求。
軌道鋪設(shè)質(zhì)量在一定程度上受鋼軌的影響,因此選擇適合的鋼軌非常重要。一般情況下,在選擇鋼軌時滿足60kg/m即可,但如果遇到鋪設(shè)半徑明顯小于坡度或曲線長度等特殊情況時,在軌道鋪設(shè)時應(yīng)選擇淬火鋼軌。傳統(tǒng)鋼軌選擇需要避免U74和U71Mn兩種類型的鋼軌,原因是這兩種類型的鋼軌強(qiáng)度和硬度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有一定的差距,導(dǎo)致其使用壽命無法滿足軌道使用年限要求。目前,相較于其他鋼軌,PD3鋼軌更符合軌道鋪設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在常規(guī)情況下,PD3鋼軌優(yōu)點(diǎn)顯著,在鐵路工程鋼軌鋪設(shè)施工中的應(yīng)用率較高。預(yù)制軌枕的加工包括鋼筋加工和軌枕環(huán)形預(yù)制加工。
鐵路工程離不開道砟施工,如果其施工質(zhì)量不符合要求,可能會引發(fā)軌道整體鋪設(shè)質(zhì)量問題。因此,需嚴(yán)格按照施工工序完成道砟施工,特別要注意區(qū)間段施工,必須使用硬質(zhì)道砟,利用施工環(huán)節(jié)的鋪高作業(yè),確保道床鋪設(shè)整齊且均勻。
鐵路的正線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按照重型軌道60kg/m執(zhí)行,并且是一次性跨區(qū)間連接,車站新建中使用的鋪設(shè)鋼軌為次重型,且為標(biāo)準(zhǔn)長度,涉及發(fā)線、其他站線、次要站線;用60kg/m 12號單開道岔(SC330)鋪設(shè)正線道岔,將50kg/m 12號混凝土岔枕道岔(專線4257)在客車道發(fā)線中使用,其他站線道岔為50kg/m 9號混凝土岔枕道岔(CZ2209)。
選擇跨區(qū)間無縫線路進(jìn)行鐵路鋪設(shè),按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)確定區(qū)間單元軌節(jié)長度,大橋和兩端線路護(hù)軌枕頭的軌節(jié)設(shè)計單元各不相同,有的是一個單元,有的則是數(shù)個單元。長鋼軌焊接在廠內(nèi)完成,選用閃光焊焊接進(jìn)行單元軌節(jié)接頭焊接,選用焊鋁熱焊焊接完成道岔區(qū)鋼軌接頭鎖定。
鐵路途經(jīng)地區(qū)的最低及最高軌溫、中間軌溫、鎖定軌溫見表1。鎖定溫度在軌道的鋪設(shè)過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵守技術(shù)要求。
表1 鐵路鎖定軌溫表 單位:℃
(1)施工前需要將岔料運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?,并確認(rèn)道岔的中心樁、岔尾樁和岔頭等,提前在路基附近搭建施工平臺。
(2)岔枕應(yīng)采用人工抬運(yùn)的方式,根據(jù)設(shè)計圖紙的要求將岔枕按照長短從頭到尾進(jìn)行擺放,擺放時一定要注意控制岔枕之間的距離。
(3)鋼軌需要采用人工抬運(yùn)的方式,在鋪設(shè)過程中應(yīng)遵循先直后曲的步驟,然后再對整個鋼軌進(jìn)行調(diào)整,按照鋪設(shè)圖紙撥正方向。
(4)在軌道鋪設(shè)過程中的零散配件應(yīng)提前在對應(yīng)的岔枕上散布。
(5)按照設(shè)計圖紙的需求安裝道岔,木岔枕使用的道釘一定要進(jìn)行防腐處理,在預(yù)埋塑料套管時應(yīng)使用力矩扳手組裝,如果在混凝土岔枕上使用硫磺錨固道釘,必須在組裝前進(jìn)行集中錨固。
(6)在整個道岔組裝完畢后,應(yīng)及時調(diào)整道岔的方向,對道岔的尺寸和空吊板進(jìn)行修整。
(7)道岔鋪設(shè)或插入道岔滑移就位后,進(jìn)行上砟整道。
4.2.1 鋪碴整道
起道:將軌道根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整前后、高低、左右、水平位置,并預(yù)留沉落量。
方枕:將軌枕按設(shè)計位置放正。
補(bǔ)砟:鋼軌兩側(cè)40~50cm范圍內(nèi)補(bǔ)滿道砟。
搗固:采用小型機(jī)械加強(qiáng)搗固,機(jī)械搗固采用兩臺一組平行作業(yè),共需4臺。搗固時,接頭處要加強(qiáng),各軌枕鎖定強(qiáng)度要均勻。
在每一次的整道作業(yè)時必須保證枕盒內(nèi)有足夠的道碴,然后根據(jù)整道的步驟對軌道進(jìn)行作業(yè),在整道作業(yè)完畢后一定要將多余的道砟清理掉并穩(wěn)固軌道。搗固作業(yè)不得少于5次。按水平樁起道,打平小洼,校正軌道左右水平和前后高低。起道時,應(yīng)先校正一股軌面高程(直線上先起左股,曲線上先起內(nèi)股),然后分別找平另一股高程,均勻進(jìn)行,每次起道高度不宜大于15mm,曲線外軌超高應(yīng)在緩和曲線全長范圍內(nèi)順接。兩個軌道在同一橫截面上的三角坑和高度差在6.25m范圍內(nèi)不能超過4mm。在一條鋼軌上用目測應(yīng)是平順的,最大的高差不能超過4mm。軌枕正位,上緊扣件,搗固道床,接頭處無空吊板,其他部位無連續(xù)空吊板,正線和到發(fā)線上空吊板不得大于8%。道床最后整修,填補(bǔ)盒內(nèi)道砟,根據(jù)設(shè)計圖紙要求對道床進(jìn)行整理。保持鋼軌和道床邊坡上下邊平行。根據(jù)設(shè)計圖紙的要求對軌道板中心線和凸形擋臺中線進(jìn)行調(diào)整,使其保持對齊。在軌道板安裝完畢時,應(yīng)安裝軌道板支撐螺栓后再進(jìn)行精調(diào)。
4.2.2 架梁施工
架梁施工前應(yīng)考察施工現(xiàn)場,了解施工現(xiàn)場的環(huán)境特點(diǎn)、地形地貌、填土質(zhì)量等,根據(jù)了解的情況制定合理的架梁施工方案,明確梁片的質(zhì)量以及技術(shù)要求,制定合理的施工順序。
4.2.3 鋪設(shè)鋼軌
鋼軌鋪設(shè)的施工工序包括鋼軌托卸、枕軌鋪設(shè)、軌間縫隙調(diào)整、扣件和道岔板安裝,具體的施工內(nèi)容包括:
(1)鋼軌托卸。首先,施工人員在機(jī)械器具的輔助下脫出鐵路鋼軌,操作時動作需緩慢,鋼軌脫出后再行分軌,隨后送入推動設(shè)備,利用推送設(shè)備推送鋼軌至各個部位,包括推拉架下方、鋪軌機(jī)前方等。其次,連接鋼軌與拖拉架,利用拖拉機(jī)拖拉鋼軌,需保持勻速向前,每向前10m測量拖拉機(jī)的行駛方向,如有偏差需及時調(diào)整。同時設(shè)置一對滾輪于鋼軌下方,拖拉鋼軌尾部,直至軌道鋪設(shè)端部,利用液壓裝備于承軌槽順利安裝鋼軌。最后,鋼軌完成托卸落入承軌槽之前,將回收軌道下方安裝的滾輪置于指定區(qū)域備用。
(2)鋪設(shè)枕軌。利用專業(yè)設(shè)備吊運(yùn)軌枕,將其全部送至接收平臺,每次吊運(yùn)軌枕的數(shù)量不得超過20根;隨后利用傳送裝置將接收平臺的軌枕再次轉(zhuǎn)運(yùn),送達(dá)鋪設(shè)設(shè)備,施工人員通過控制設(shè)備將軌枕按照指定方向進(jìn)行鋪設(shè),確保軌枕之間的距離相等,測量軌枕的枕距、鋪設(shè)方向、位置,并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[1-2];利用液壓裝置在軌道內(nèi)安裝鋼軌。
此外,未開始鋪設(shè)鋼軌時,測量人員應(yīng)按照施工圖紙,利用水準(zhǔn)儀等專業(yè)設(shè)備對鐵路軌道進(jìn)行測量,并確定具體的鋪設(shè)位置。測量結(jié)果有助于開展后續(xù)軌道鋪設(shè)作業(yè),預(yù)防軌道鋪設(shè)錯位等情況發(fā)生。同時應(yīng)沿著鋼軌中心橫向外拉,降低鋼軌位移現(xiàn)象的發(fā)生。
(3)調(diào)整軌間縫隙。鐵路軌道鋪設(shè)施工過程中,工作人員需嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范要求,定期測量軌間縫隙并予以調(diào)整。同時,降低施工噪聲污染。
(4)安裝扣件。軌道鋪設(shè)結(jié)束后,可經(jīng)人工安裝扣件,利用扣件加固鐵路軌道結(jié)構(gòu);同時,工作人員需認(rèn)真檢查扣件的安裝位置以及加固情況,調(diào)整膠墊位置、確保膠墊和平墊圈無破損、扣件密切貼合于軌道底部。以此為鐵路軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供保障,預(yù)防鐵路投入使用后軌道發(fā)生質(zhì)量問題,例如下陷、錯位等。
(5)安裝岔道板。為確保岔道板安裝滿足精度要求,需合理應(yīng)用鋪板門吊等專業(yè)器具,利用機(jī)械方式完成岔道板安裝。岔道板必須安裝平穩(wěn),對其安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查,有效控制安裝誤差,確保誤差不超出5mm,測量岔道板的安裝方向及四角位置、高程,并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確保一切正常后即可將岔道板固定。
4.2.4 無縫處理
目前,在鐵路工程中軌道無縫處理工藝的應(yīng)用較為普遍。該工程在鋪設(shè)長鋼軌時,采用換鋪法,使用的過渡鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)軌,長度為25m,經(jīng)人工撥正過渡軌道,同時進(jìn)行大機(jī)整道處理,于待換長軌線路中心位置放置鋼軌,將其鋪設(shè)于對應(yīng)的鐵道線路,舊的軌道運(yùn)送至軌排基地,可用來拼裝軌排;與此同時,采用合適的焊接工藝完成岔道和軌節(jié)等焊接,例如鋁熱焊接法、氣壓焊接法等。
4.2.5 道岔施工
首先測量道岔位置,并進(jìn)行標(biāo)記,設(shè)控制樁,可作為施工時的參照。樁位處鋪設(shè)底碴,合理控制鋪設(shè)厚度,約15cm為宜,碾壓底碴,將其整平,底碴壓實度需達(dá)到1.6g/cm3,如未達(dá)標(biāo),需多碾壓幾次;于承軌槽內(nèi)放入一定數(shù)量的岔枕,調(diào)整岔枕間距使其距離相等,對岔枕安裝位置進(jìn)行測量后并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。完成岔枕安裝后,如安裝質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范,即可連接鋼軌。根據(jù)施工方案嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范,完成軌枕扣件與鋼軌連接配件的安裝,并檢查安裝質(zhì)量;利用專業(yè)的檢測設(shè)備檢查道岔施工質(zhì)量,確保鐵路軌道鋪設(shè)施工一切正常[3]。
4.2.6 鋪設(shè)灌注袋
鋪設(shè)過程中,軌道板和底座的縫隙中會存留許多雜物,這些雜物在灌注袋鋪設(shè)前必須進(jìn)行清理。如果清理工作沒有及時做到位,鋪設(shè)的灌注袋很容易被劃破。灌注袋在鋪設(shè)過程中的型號要根據(jù)軌道板的型號、軌道板和底座之間縫隙的大小確定。在鋪設(shè)灌注袋的方式上也要嚴(yán)格采用雙Z折疊法進(jìn)行,避免因鋪設(shè)方法錯誤造成灌注袋脫落和砂漿流出。
(1)未開始軌道鋪設(shè)時,根據(jù)項目所在地的地質(zhì)條件、施工環(huán)境等,同時收集相關(guān)資料,全面了解其供電、供水情況。同時,施工人員還要認(rèn)真審核地質(zhì)環(huán)境以及水文情況,根據(jù)相關(guān)變化情況合理控制施工質(zhì)量,施工過程中如有異常需及時采取處理措施。
(2)嚴(yán)格遵守施工順序開展軌道鋪設(shè)作業(yè),認(rèn)真審查路基、隧道、橋梁等作業(yè),確定合格后開始下一道工序施工。
(3)軌道鋪設(shè)不能忽視周邊區(qū)域,不得大量占用農(nóng)田,于車站周邊進(jìn)行軌道鋪設(shè),方便施工,也不會影響居民的正常生活。與施工現(xiàn)場設(shè)置安全通道、防火標(biāo)志等,避免安全事故的發(fā)生。
(4)軌道運(yùn)輸和裝卸過程中,需重點(diǎn)保護(hù)道岔路基質(zhì)量,嚴(yán)格遵守施工規(guī)范,正確使用起重機(jī)。起吊期間不僅要加固雙點(diǎn),還要避免軌道出現(xiàn)變形,通過審核道砟和材料質(zhì)量,確保其滿足鐵路工程建設(shè)質(zhì)量的要求。
(5)開展軌道鋪設(shè)施工,生產(chǎn)技術(shù)部門需負(fù)責(zé)監(jiān)督和管理。嚴(yán)格遵守鐵路工程設(shè)計規(guī)范開展軌道鋪設(shè)作業(yè)。如果設(shè)計項目與施工標(biāo)準(zhǔn)不符,需及時上報并進(jìn)行處理,同時加大軌道鋪設(shè)施工質(zhì)量的管理與控制力度,保證鐵路軌道的整體質(zhì)量。
(6)施工中應(yīng)根據(jù)鋪設(shè)的能力預(yù)設(shè)軌道板的存放點(diǎn)。對存放點(diǎn)需要滿足的必要條件是地基要有足夠的承載力,避免因無法滿足設(shè)計要求而發(fā)生沉降的情況。在存放點(diǎn)軌道板類型的選擇上,應(yīng)根據(jù)鋪設(shè)中的實際情況進(jìn)行選擇和配置。除了考慮以上問題外,還應(yīng)考慮運(yùn)出過程中軌道板的規(guī)格是否滿足運(yùn)板需求。軌道板經(jīng)過嚴(yán)格檢驗后,在裝車時也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。例如在裝車的過程中除了要保證平穩(wěn)對稱以外,還要在每一塊軌道板的起吊位置墊入方木,并且裝載的層數(shù)也不能超過4層,裝載完畢后,為提高運(yùn)輸質(zhì)量,還需要用鋼絲繩對軌道板進(jìn)行加固。
軌道鋪設(shè)是整個鐵路建設(shè)工作中比較重要的環(huán)節(jié),對鐵路工程整體質(zhì)量具有不可忽視的作用。所以,施工時一定要對整體質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理,為鐵路高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障。