李德龍

中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司

高速鐵路無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁動(dòng)力特性研究

李德龍

中鐵三局集團(tuán)廣東建設(shè)工程有限公司

我國近年來也意識到高速鐵路的重要性，大力發(fā)展高速鐵路建設(shè)，根據(jù)鐵道部規(guī)劃，我國到2020年要建設(shè)客運(yùn)專線1.2萬公里。但是我國的高鐵研究起步比較晚，很多方面設(shè)計(jì)、施工技術(shù)還不完善，特別是無碴軌道施工技術(shù)還有很多工作需要完善。本文主要就對高速鐵路無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)跨徑橋梁動(dòng)力特性研究進(jìn)行分析。

高速鐵路；無砟軌道；關(guān)鍵技術(shù)

1 雙塊式無砟軌道的施工特點(diǎn)

雙塊式無砟軌道施工特征列舉如下：①軌排組裝完成后需使用特定的工具進(jìn)行檢測，軌道實(shí)際變化特征可在施工中直觀地反映出來；②全程檢測所選取的是精確度較高的全站儀，這種儀器精確值較高；③多點(diǎn)支撐式軌排可操作性強(qiáng)，施工人員可通過軌道實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)掌握小車螺桿的調(diào)節(jié)器運(yùn)行狀態(tài)，從而確保軌排處于可操控范圍內(nèi)；④該施工主要采取的是流水線模式，但對施工工序也做出了嚴(yán)格的要求，即前期的施工階段要超前完成以便為后期工序的實(shí)施提供充足的時(shí)間。施工效率的影響因素是多方面的像混凝土澆筑工作的有效與否、螺桿調(diào)節(jié)器的循環(huán)速率等。

2 雙塊式無碴軌道施工技術(shù)

2.1 基底處理

無砟軌道施工中，底板處理是重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，將對后續(xù)工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。在該環(huán)節(jié)中，要通過人工手持風(fēng)鎬的方式對隧道條填充面的混凝土進(jìn)行鑿毛處理，安排專人對浮碴以及泥塊等雜物進(jìn)行清理。

2.2 道床板鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)

在該施工環(huán)節(jié)中，使用的為在洞內(nèi)對鋼筋進(jìn)行綁扎、組裝，并在運(yùn)輸后在洞外進(jìn)行加工的方式。綁扎方面，橫向以及縱向鋼筋的搭接位置，通過塑料綁扎帶以及絕緣卡的應(yīng)用對鋼筋進(jìn)行分隔處理，以此保證鋼筋階段在縱向以及橫向方面具有良好的絕緣特征。而為了對鋼筋的鋼護(hù)層厚度以及道床板結(jié)構(gòu)受力條件進(jìn)行保證，則需要在橫向伸縮縫位置對鋼筋網(wǎng)進(jìn)行斷開，在網(wǎng)下通過5×10×10cm的預(yù)制墊塊作為支撐，預(yù)制墊塊類型為C40，將縱向間距控制為6m進(jìn)行組裝。由于需要安裝絕緣卡數(shù)量較多，則需要增加人手，做好現(xiàn)場的監(jiān)理工作，并做好絕緣檢測工作。

2.3 軌排組裝和就位

在軌排組裝中，按橋梁軌枕布置圖組裝軌排，并按順序鋪設(shè)。同時(shí)在軌排就位中，軌排組裝完成并經(jīng)檢查合格后，利用龍門吊從分枕組裝平臺(tái)上吊裝軌排運(yùn)至鋪設(shè)地點(diǎn)，按中線和高程定位，誤差控制在高程-10～0mm、中線±10mm。相鄰軌排間使用夾板聯(lián)結(jié)，每接頭安裝4套螺栓，初步擰緊，軌縫留6～10mm。每組軌排按準(zhǔn)確里程調(diào)整軌排端頭位置。

2.4 線路精確調(diào)整

在軌排就位完成之后，需要在進(jìn)行混凝土澆筑前的2h完成最終線形調(diào)整。在實(shí)際精調(diào)處理中，要將完成精調(diào)之后的軌道位置誤差控制在1mm的誤差范圍當(dāng)中，具體操作方面，要首先在被調(diào)整軌道上對小車進(jìn)行放置，通過全站儀設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)小車?yán)忡R點(diǎn)的跟蹤測量，以此能夠以實(shí)時(shí)方式對對應(yīng)點(diǎn)目前所處的軌道位置、調(diào)軌方向進(jìn)行顯示，并在對實(shí)際偏差同設(shè)計(jì)偏差間大小進(jìn)行顯示的同時(shí)對現(xiàn)場調(diào)軌作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)。在線路精調(diào)時(shí)，要通過全站儀同無砟軌道軌檢小車配合的方式進(jìn)行，在對軌道等間距三維坐標(biāo)進(jìn)行測量的基礎(chǔ)上對線性數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行分析與生成，以此作為軌道交付時(shí)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行應(yīng)用。

2.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑前將道床板內(nèi)雜物清理干凈。檢查軌排上各調(diào)整螺桿是否出現(xiàn)懸空，檢查接地端子是否與模板密貼。采用噴霧器對道床板底面及軌枕進(jìn)行噴水濕潤，但不得有積水。扣件和軌枕采用防護(hù)罩封閉，軌排采用塑料布包裹，防止在澆筑過程中被污染。

2.6 豎向、橫向精調(diào)裝置和工具軌的拆卸要求

為了避免軌道因受熱產(chǎn)生的力對混凝土的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響、對道床板混凝土以及軌枕的粘結(jié)性造成破壞，則需要先以實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得強(qiáng)度數(shù)據(jù)、混凝土強(qiáng)度在達(dá)到一定強(qiáng)度之后對軌道扣件進(jìn)行松開，對模板、工具軌以及精調(diào)裝置進(jìn)行拆卸。

2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)及后續(xù)工作

在完成混凝土材料的澆筑之后，需要在澆筑完成的12h內(nèi)對混凝土表面進(jìn)行土工布的覆蓋、并做好灑水養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)將絨狀材料覆蓋在混凝土表面上的情況。同時(shí)，要做好混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間的控制，保證其時(shí)間在14d以上。

3 橋梁結(jié)構(gòu)分析

3.1 逐階段形成結(jié)構(gòu)體系

在不同的施工階段、邊界條件、結(jié)構(gòu)布置、荷載條件下橋梁結(jié)構(gòu)均在發(fā)生變化。例如，結(jié)構(gòu)是逐段澆筑混凝土并施加預(yù)應(yīng)力，當(dāng)其采用懸臂法澆注施工連續(xù)橋梁時(shí)結(jié)構(gòu)逐漸合攏時(shí)，為了確保結(jié)構(gòu)分析能夠真實(shí)反應(yīng)橋梁的實(shí)際受力情況，必須根據(jù)實(shí)際的施工程序，分階段逐步分析，逐步累加每一分階段發(fā)生的內(nèi)力和變形，直到全橋結(jié)構(gòu)完全形成的條件下在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)分析，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形成過程不同其恒載內(nèi)力也不同所導(dǎo)致。

3.2 活載效應(yīng)

橋梁結(jié)構(gòu)承受汽車、火車等移動(dòng)荷載的作用，且活載占了相當(dāng)?shù)谋戎厥菢蛄航Y(jié)構(gòu)分析的另一特點(diǎn)。采用影響線加載的方法是在進(jìn)行線性分析時(shí)最常用的方法之一，這種方法的運(yùn)用程序是首先對控制截面的內(nèi)力或位移影響線進(jìn)行計(jì)算，然后找出在影響線上布置活載最不利位置，最后對計(jì)算出該加載位置對應(yīng)的位移和內(nèi)力。

3.3 荷載的橫向分布問題

結(jié)構(gòu)通常在進(jìn)行靜力荷載作用下的內(nèi)力及變形計(jì)算時(shí)，一般將空間結(jié)構(gòu)簡化為平面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算圖示來計(jì)算，是對恒載的影響較小的一種空間結(jié)構(gòu)體系。值得強(qiáng)調(diào)的是將空間結(jié)構(gòu)簡化的這種方法通常得考慮采用荷載橫向分布系數(shù)的辦法和其空間的作用效應(yīng)。梁格法、梁系法、比擬正交異形板法、杠桿法是荷載橫向分布影響線最常用的四種方法。

3.4 結(jié)構(gòu)分析的層次計(jì)算

在結(jié)構(gòu)分析計(jì)算中，由于橋梁結(jié)構(gòu)是由大量的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成，構(gòu)件之間相互影響，共同承受各種荷載，因此采用分層次的計(jì)算方法來對問題進(jìn)行簡化計(jì)算分析，即分別對各構(gòu)件在荷載傳遞的先后次序進(jìn)行分析，再考慮其他結(jié)構(gòu)的影響，這種方法不僅簡化計(jì)算而且對結(jié)構(gòu)的受力特性有更好把握。

[1]蔣全.武廣客運(yùn)專線無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)[D].中南大學(xué)，2008.