張?zhí)旆?劉忠波
(1、中鐵二十三局第二集團(tuán)有限責(zé)任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000 2、哈爾濱鐵路局工程管理所,黑龍江 哈爾濱 150006)
武廣客運(yùn)專線是連通武漢至廣州間新建高時(shí)速的鐵路客運(yùn)專線。所指的高時(shí)速,是它按著350km/h的速度進(jìn)行設(shè)計(jì)并施工。我局的施工地點(diǎn)位于新建咸寧站內(nèi),承擔(dān)南北兩咽喉區(qū)共10組無砟道岔的施工。道岔采用德國BWG 公司技術(shù)生產(chǎn)的18號(hào)道岔。此10 組18號(hào)BWG 無砟道岔是國內(nèi)繼京津城際鐵路使用后,第二次用于武廣客運(yùn)專線,該種道岔技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴,要求鋪設(shè)精度高等特點(diǎn),且國內(nèi)對這種高速道岔的施工經(jīng)驗(yàn)潰乏。
武廣客運(yùn)專線是國家、鐵道部的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,它對中國邁進(jìn)高速鐵路時(shí)代有著深遠(yuǎn)的意義。我局首次施工此種道岔,更是武廣客運(yùn)專線首家施工BWG 高速道岔企業(yè)。成功攻克道岔施工技術(shù)難題,不僅我局在高速無砟道岔施工上勝于其它企業(yè),而且在高速鐵路市場上取得無法估量的重大意義。
工程測量的目的,就是對道岔進(jìn)行精確的定位,高速無砟道岔對定位的要求精度非常高。
3.1.1 CPⅢ控制網(wǎng)的建立與交接
CPⅢ控制點(diǎn)建立的密度為150~200m,我國客運(yùn)專線無砟軌道測量控制網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)如下表:
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CPⅢ控制基樁點(diǎn)復(fù)測的內(nèi)容、方法與各項(xiàng)限差應(yīng)滿足:1)復(fù)測控制點(diǎn)間夾角時(shí),方向觀測應(yīng)不少于兩測回,距離往返觀測各兩測回。2)控制點(diǎn)間的距離允許偏差為1/20000,直線段控制點(diǎn)間夾角與180度較差應(yīng)小于8″,曲線段控制點(diǎn)間夾角與設(shè)計(jì)值較差計(jì)算出的線路橫向偏差應(yīng)小于1.5mm,弦長測量值與設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于2mm。
測量儀器的選擇也非常重要,對于高精度的無碴道岔,必須選用高精度的測量儀器。
3.1.2 道岔的鋪設(shè)定位
道岔采用工廠預(yù)組裝,經(jīng)廠家自檢合格后,鐵路分節(jié)段運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,在用吊裝設(shè)備安裝到位的方案。所以,在道岔就位之前,必須依據(jù)坐標(biāo)定出道岔岔首、岔心、岔尾等主要控制點(diǎn)的位置。道岔控制點(diǎn)及道岔安放就位過程中力求精確,減少后序調(diào)整工作量。
3.2.1 道岔的粗調(diào)
按照設(shè)計(jì)圖紙及標(biāo)準(zhǔn)檢查道岔各部件的完整性,調(diào)整軌距及岔枕位置,調(diào)整道岔中心線與設(shè)計(jì)中心線相符。
在兩側(cè)鋼軌外側(cè)對稱安裝豎向調(diào)節(jié)器,使道岔抬起,在岔枕端頭安裝絲杠,配合豎向調(diào)節(jié)器調(diào)整標(biāo)高,標(biāo)高略低于設(shè)計(jì)標(biāo)高5mm。每個(gè)絲杠受力均勻后可以撤掉調(diào)節(jié)器。避免直接用絲杠升降道岔,受力集中有時(shí)會(huì)造成岔枕的損壞。
避雨拱棚搭建方法:在原葡萄架水泥立柱頂端加固1根長0.8 m的支柱,使其高度達(dá)到2.5 m,水泥立柱頂端加固1根1.5~1.7 m的橫梁,橫梁兩端和立柱頂端各拉1道10#鐵絲,用竹片做拱,跨度1.6 m,竹拱兩端固定在鐵絲上,竹拱間距0.6~1.2 m。竹拱與竹拱間用鐵絲連接并扶正,每畝需碗口粗的竹竿10根,用于地兩頭水泥柱的固定。兩頭用地錨拉緊固定。薄膜用竹片加壓以及拉繩固定在搭架的竹拱上,膜的兩側(cè)卷細(xì)竹竿捆在拉緊的鐵絲上。每間隔7 m,用布條將棚膜固定在葡萄老藤蔓上,防止風(fēng)大揭棚。搭建完成后,行與行的空隙為30 cm,這樣可保證東西向的陽光照到葡萄樹。
3.2.2 鋼筋綁扎
由于我局只施工支承層上部結(jié)構(gòu),故支承層施工不在詳細(xì)論述。為了避免在道岔安放過程中,損壞道床板鋼筋,故采取先鋪設(shè)道岔,后進(jìn)行鋼筋的綁扎。
鋼筋的規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)標(biāo)要求,并做二次檢驗(yàn)方可使用。按照設(shè)計(jì)要求,鋼筋綁扎縱、橫向筋交叉處設(shè)置絕緣卡。
3.2.3 安裝模板及側(cè)向調(diào)節(jié)支架
為了保證混凝土道床板的幾何尺寸,模板必須選用鋼模,模板設(shè)計(jì)要牢固,并自身能很好地固定。模板設(shè)計(jì)為三角形支架,支架底用膨脹螺栓與支承層混凝土牢牢結(jié)合在一起。
模板支立完成后,安裝側(cè)向調(diào)節(jié)支架。安裝的目地就是為了能夠調(diào)節(jié)道岔的平面位置。
3.2.4 道岔的第一次精調(diào)
此次精調(diào)的目的就是使道岔基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求,調(diào)整道岔的高程、平面位置、各部件安裝及密貼情況。精調(diào)采用高精度瑞士徠卡全站儀2003 進(jìn)行調(diào)整平面位置,高精度數(shù)顯水準(zhǔn)儀DNA03 調(diào)整標(biāo)高(數(shù)顯水準(zhǔn)儀的精確可達(dá)0.01mm)。
先用側(cè)向調(diào)節(jié)支架調(diào)整平面位置,等平面位置符合要求后,再調(diào)節(jié)絲框使高程滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2.5 FAKOP 結(jié)構(gòu)的調(diào)整
FAKOP 是德語的縮寫,其意思是動(dòng)態(tài)軌距優(yōu)化。由于本工程采用德國BWG 公司技術(shù)生產(chǎn)的道岔,故這種道岔的轉(zhuǎn)轍器是帶有動(dòng)態(tài)軌距優(yōu)化的轉(zhuǎn)轍器。這也是此種高速無砟道岔最重要的特點(diǎn)之一。此部位檢查非常重要,F(xiàn)AKOP結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)轍器基本軌向外彎曲加寬軌距,最大軌距加寬為15mm,主線基本軌也不再是一條直線,而是一種特殊的軌道曲線,直基本軌向外凸起。在直基本軌軌頭外側(cè)加工了一凹槽作為測量基準(zhǔn),檢查方法是用一弦線平行于軌道中心線,量測弦線到軌頭凹槽的距離。
3.2.6 道岔的第二次精調(diào)
此次精調(diào)是施工當(dāng)中非常重要的一次,它是澆筑岔區(qū)道床板混凝土前最后的一次調(diào)整,直接關(guān)系到道岔的鋪設(shè)質(zhì)量。
為滿足德國BWG 道岔鋪設(shè)時(shí)的高精度測量要求,從瑞士安伯格技術(shù)公司引進(jìn)GRP1000軌道檢測車,用該檢查車檢測道岔方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標(biāo),并能夠自動(dòng)存儲(chǔ)、導(dǎo)出數(shù)據(jù)、計(jì)算偏差,精度可達(dá)0.1mm。通過調(diào)節(jié)絲框及側(cè)向調(diào)節(jié)支架使道岔處于精確位置。
3.2.7 道岔澆筑混凝土前的其它檢查
通過多次軌檢小車的檢測、調(diào)整,使道岔幾何形態(tài)完全符合設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求。并根據(jù)《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行檢查密貼及縫隙等各項(xiàng)指標(biāo)。待各項(xiàng)全部合格后,準(zhǔn)備澆筑混凝土。澆筑前用塑料布對鋼軌及扣件系統(tǒng)進(jìn)行包裹,避免沾污。
岔區(qū)道床板按設(shè)計(jì)要求采用C30 混凝土澆筑,澆筑采用廠拌混凝土,罐車運(yùn)輸,汽車泵澆筑的方法,混凝土澆筑應(yīng)由一端向另一端逐段推進(jìn),掌握澆筑速度,避免向灰枕及鋼軌上傾倒混凝土,以免造成污染及擠壓偏移。隨時(shí)灌注,設(shè)專人隨時(shí)檢查道岔的線性偏差。
混凝土初凝后,對混凝土表面壓光抹面,設(shè)置1%排水坡。并注意拆出絲杠?;炷两K凝后,拆除模板及側(cè)向調(diào)節(jié)支架。
本工程鋼軌接頭焊接采用德國斯密特鋁熱焊施工技術(shù),道岔內(nèi)鋼軌焊接原則為轍叉軌排與導(dǎo)軌連接部,先直股,后曲股;導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間,先直股,后曲股;導(dǎo)軌與基本軌跟部,先基本軌,后尖軌;道岔前后焊接順序?yàn)橄炔砬?,再岔后;先直股,后曲股。軌縫焊接完成后進(jìn)行粗磨、精磨等工序,最后進(jìn)行焊縫探傷檢測。
混凝土成型后,利用GRP1000 軌檢小車再次對道岔水平、高低、軌距、軌向等進(jìn)行采集,使用道岔扣件系統(tǒng)對軌道線性進(jìn)行精密調(diào)整,以消除混凝土澆筑過程中及其它自然因素對道岔產(chǎn)生的干擾偏差,使道岔線性符合要求。
高速無砟道岔在我國正在不斷地改進(jìn)與拓新,所得的施工經(jīng)驗(yàn)也在不斷地進(jìn)行積累。本文僅就國內(nèi)新引進(jìn)的德國BWG 高速無砟道岔施工工藝做一簡單的論述,還有許多技術(shù)含量高的工藝需要大家去研究探索,只有這樣,中國高速鐵路的發(fā)展也會(huì)迅速騰飛。
武廣客運(yùn)專線無砟道岔的成功鋪設(shè),標(biāo)志著我局已經(jīng)具備了高速道岔的鋪設(shè)技術(shù)。做為首家施工成功的企業(yè),在道岔鋪設(shè)完畢后,武廣客運(yùn)專線有限公司、德國海特坎普咨詢公司、新鐵德奧道岔有限公司CNTT 等單位給予我局高度的評價(jià),并組織其它施工企業(yè)紛紛來我局進(jìn)行現(xiàn)場觀摩,學(xué)習(xí)施工經(jīng)驗(yàn)。為此我局取得的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及社會(huì)效益無可估量,為我局進(jìn)入高速鐵路建筑市場奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[1]鐵道部工程管理中心客運(yùn)專線道岔技術(shù)資料.
[2]新鐵德奧道岔有限公司客運(yùn)專線道岔資料.