劉澤文/中鐵三局集團(tuán)有限公司運(yùn)輸工程分公司
淺談高速鐵路的無砟軌道施工技術(shù)
劉澤文/中鐵三局集團(tuán)有限公司運(yùn)輸工程分公司
【摘 要】近年來,伴隨著國家綜合國力的全面提升,我國高速鐵路建設(shè)取得歷史性跨越,進(jìn)入全面建設(shè)時(shí)期。無砟軌道作為高速鐵路的重要組成部分,它的施工質(zhì)量和精度控制直接關(guān)系到運(yùn)營階段的行車安全,是保證列車正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,探討無砟軌道施工中的若干技術(shù)是非常重要的。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路;無砟軌道;施工技術(shù);質(zhì)量控制
無砟軌道是一項(xiàng)最新的技術(shù),所以為了有效的保證施工的質(zhì)量,需要在施工前對(duì)于所用參加施工的人員進(jìn)行崗前培訓(xùn),合格后持證上崗。要在施工前對(duì)于施工中所需要的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行購置,并對(duì)其性能進(jìn)行測試,合格后才可以在施工中進(jìn)行應(yīng)用。同時(shí)在無砟軌道施工前還需要做好沉降分析評(píng)估,評(píng)估合格后才能進(jìn)入具體的施工階段。
原材料進(jìn)場檢驗(yàn)與存放嚴(yán)格控制好材料進(jìn)廠的質(zhì)量關(guān),對(duì)于無砟軌道施工中所需要的原材料及部件在進(jìn)場時(shí),需要具有相關(guān)的質(zhì)量證明文件,并做好相關(guān)的抽檢工作,確保材料及部件合格后才能允許進(jìn) 場。材料進(jìn)場后要進(jìn)行分類,并標(biāo)識(shí)清楚,做好材料及部件存放場地的相應(yīng)措施,使其存放時(shí)能夠滿足相關(guān)的技術(shù)要求。
無砟軌道施工前需對(duì)橋面進(jìn)行接口驗(yàn)收,接口驗(yàn)收的要求對(duì)橋面高程、橋面中線、橋面平整度、相鄰梁端高差、橋面拉毛、橋面預(yù)埋件、橋面清潔度、橋面排水坡及泄水孔等項(xiàng)檢驗(yàn)。
(一)無砟軌道底座施工
1.底座板放樣。
底座板放樣采用全站儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行。直線地段底座板邊線可成段多孔一次放樣并彈設(shè)模板施工墨線,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)梁長、梁縫值調(diào)查情況逐孔、逐塊測設(shè)底座板工作縫,彈畫底座板工作縫墨線;在曲線地段,底座板折線布置,以底座板工作縫為單元分段測設(shè)底座板邊線及工作縫墨線。底座板放線標(biāo)記點(diǎn)(用于彈設(shè)墨線)設(shè)于沿底座板兩側(cè)(略寬于模板外緣 處),各標(biāo)記點(diǎn)應(yīng)通過測量確定高程及平面相對(duì)位置并將有關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)記于橋面上,供支立底座板模板用。
2.底座板施工。
(1)模板制作:橋梁直線段底座板邊模采用定型鋼模,曲線地段根據(jù)超高高度采用組合方式拼裝。
(2)模板安裝:根據(jù)底座板兩側(cè)的測量標(biāo)記點(diǎn)的位置及高程,確定模板安裝幾何位置,并依此掛線立模。立模前沿底座板邊線施做砂漿底座,砂漿底座頂標(biāo)高為底座板模板底高程,以滿足立模要求。
(3)底座板砼施工:澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注意防止混凝土的分層離析,混凝土由料斗、漏斗內(nèi)卸出進(jìn)行澆筑時(shí),其自由傾落度一般不宜超過2m。當(dāng)發(fā)現(xiàn)軌面尺寸(軌距、水平、高低、方向)超限、模板、支承架、預(yù)埋件、洞有變形移位應(yīng)立即停止?jié)仓?,并?yīng)在已澆筑的混凝土凝結(jié)前修整完好。在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,已澆筑的混凝土抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于1.2mMpa,同時(shí)在已硬化的混凝土表面澆筑混凝土前應(yīng)清除垃圾水泥薄膜,表面上松動(dòng)砂石和軟弱混凝土層,還應(yīng)鑿毛,用水沖洗干凈并充分濕潤,一般不宜不少于24h。應(yīng)加強(qiáng)底部及周圍混凝土的搗實(shí),使道床與短枕結(jié)合良好。道床混凝土初凝前,表面需抹面平整,排水坡度符合設(shè)計(jì)要求,水溝縱坡和線路坡度一致并平順。抹面平整度允許誤差為±2mm,標(biāo)高允許誤差+5mm、-10mm。在自然氣溫條件下(高于+5℃)即用麻袋、草簾覆蓋并及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),以保持混凝土具有足夠濕潤狀態(tài)(澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天),混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)道床上方可載重。
(4)底座板的檢查驗(yàn)收。在底座板施工完成后,需要對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),從而完成驗(yàn)收工作,驗(yàn)收時(shí)需要根據(jù)施工方案的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,對(duì)其中線、頂面高程、寬度和平整度進(jìn)行檢驗(yàn),使其滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),并在允許的偏差范圍內(nèi),全 部合格后即完成驗(yàn)收工作。
(二)道床板的施工技術(shù)
1.路基地段
路基地段的道床板需要進(jìn)行鋼筋混凝土施工,同時(shí)其施工還要保證連續(xù)性和無伸縮縫。路基地段道床板連續(xù)澆注,但在不同線下基礎(chǔ)連接處,設(shè)置橫向伸縮縫。
2.橋梁地段橋上混凝土道床板分塊澆注,相鄰兩塊混凝土道床板之間設(shè)置 10cm 的伸縮縫。軌枕間距一般為 654mm,板長變化的地段軌枕間距也作相應(yīng)的調(diào)整,間距不小于 630mm,不大于680mm。橋梁地段混凝土道床板厚度為 260mm,混凝土強(qiáng)度及縱橫向配筋均與路基地段相同,兩側(cè)附加鋼筋可不設(shè)置。每塊道床板單元設(shè)置兩個(gè)抗剪凸臺(tái)。
3.隧道地段
隧道地段道床板厚度為 280mm,隧道內(nèi)軌道混凝土道床板對(duì)混凝土和配筋的要求與路基地段一致。隧道地段混凝土道床板為連續(xù)澆注無縫施工,僅在隧道結(jié)構(gòu)與一般路段的過渡段處及洞內(nèi)隧道結(jié)構(gòu)的變形縫處,需要設(shè)置結(jié)構(gòu)縫。
(一)施工基本材料的控制
在現(xiàn)代的高鐵建設(shè)中,高鐵無砟軌道施工的質(zhì)量控制顯然重要。在無砟軌道施工過程中,嚴(yán)格核查板式無砟軌道梁、板以及基礎(chǔ)支撐層、防水層施工材料可以保障無砟軌道的順利施工。高鐵列車的運(yùn)行速度高,行車密度大,因此對(duì)高速鐵路的扣件以及無砟軌道都提出了較高的要求。對(duì)無砟軌道的耐久性產(chǎn)生直接影響的基礎(chǔ)材料有水泥瀝青砂漿、橡膠、混凝土、泡沫塑料板等,其中作為無砟軌道結(jié)構(gòu)的緩沖重填材料應(yīng)保持一定的彈性并具有有一定的強(qiáng)度,因此可以采用將瀝青、水泥砂漿二者結(jié)合的方式,這是因?yàn)樗嗌皾{強(qiáng)度足夠但沒有較好的彈性,而瀝青雖然強(qiáng)度低但是彈性好,因此能夠滿足要求。不符合要求的基本材料只會(huì)破壞無砟軌道施工的質(zhì)量,進(jìn)而無法保障高鐵設(shè)施的順利運(yùn)行。因此,承擔(dān)施工的單位應(yīng)依照操作規(guī)范在根據(jù)實(shí)際情況下構(gòu)建基本材料的質(zhì)量管理系統(tǒng)。另外,施工單位還應(yīng)在具體的施工過程中對(duì)基礎(chǔ)材料進(jìn)行實(shí)時(shí)的質(zhì)量檢測。
(二)施工精度和測量技術(shù)的控制
高鐵設(shè)施對(duì)無砟軌道的施工精度要求很高,若高鐵無砟軌道的施工精度達(dá)不到相關(guān)的技術(shù)要求,高鐵的軌道結(jié)構(gòu)就有可能發(fā)生大面積的沉降,橫向扭曲和縱向起伏也有可能在高鐵線路中發(fā)生這些情況均會(huì)破壞高鐵無砟軌道的穩(wěn)定性和舒適性。因此,相關(guān)的鐵路建設(shè)單位必須保證鐵路線的幾何參數(shù)精確無誤,為了保證測量的誤差在允許出現(xiàn)的毫米級(jí)范圍內(nèi),承擔(dān)施工的單位應(yīng)采用高精網(wǎng)比如CPIII進(jìn)行施工測量控制。
(三)施工工藝的質(zhì)量控制
高鐵無砟軌道的穩(wěn)定性、舒適性以及安全性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),表明高鐵無砟軌道的建設(shè)是一個(gè)嚴(yán)格要求、精確控制的過程。國內(nèi)外的鐵路施工的具體條件差異很大,這要求國內(nèi)的施工單不能完全照搬國外的模式設(shè)計(jì)施工高鐵無砟軌道。因此,施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的施工規(guī)范,根據(jù)我國的具體情況制定合理的施工工藝,并不斷研發(fā)和施工工藝配套的設(shè)備,用以保障建設(shè)質(zhì)量過硬的高鐵無砟軌道。
總之,隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善,人們生活水平的不斷提升,對(duì)鐵路交通提出了更高地要求。無砟軌道施工作為高速鐵路施工的重要組成部分,在具體工作中,施工單位必須重視其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),不斷提高施工技術(shù)水平,才能提升工程的整體質(zhì)量。
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高速鐵路軌道主要類型分為:有砟軌道和無砟軌道,無砟軌道有著很多優(yōu)點(diǎn),使用周期比較長,比其它軌道變形程序也小,有著耐用、穩(wěn)定等特性,從而滿足了在無砟軌道上運(yùn)行的低成本運(yùn)營,這也是高科技發(fā)展的必然選擇。但是,我國鐵路在無砟軌道施工技術(shù)方面尚缺乏成熟經(jīng)驗(yàn),要建成我國一流的高速鐵路,實(shí)現(xiàn)鐵路與國際接軌的目標(biāo),還需要結(jié)合實(shí)際對(duì)無砟軌道施工技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行探索。