岳學(xué)峰 張建民
摘 要:預(yù)制軌道板采用工廠化預(yù)制,不僅美觀而且結(jié)構(gòu)耐久性好,規(guī)格尺寸可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求定制,匹配性強(qiáng),后期易檢修更換,較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土道床硬化方法在施工質(zhì)量和進(jìn)度等方面明顯提升。本文通過對(duì)大準(zhǔn)鐵路南坪裝煤倉下既有軌道應(yīng)用新的預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)軌道結(jié)構(gòu)方案,有效解決道床臟污、固結(jié)等病害,實(shí)現(xiàn)軌道幾何狀態(tài)良好、軌道維修量少的目的,為今后大范圍整治裝煤倉軌道病害提供技術(shù)支撐,并對(duì)施工方案和改造后的效果進(jìn)行了對(duì)比分析。
關(guān)鍵詞:預(yù)制軌道板;裝煤倉;整體道床;現(xiàn)澆混凝土
中圖分類號(hào):U213.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 前言
裝煤倉下線路長(zhǎng)期受煤粉堆積、污水浸泡、固化劑和防凍液侵蝕等,造成有砟道床板結(jié)嚴(yán)重、灑落煤塵清理困難、夏季翻漿冒泥、冬季積冰、線路狀態(tài)難于保持,成為長(zhǎng)久以來困擾鐵路運(yùn)煤專線工務(wù)專業(yè)站內(nèi)線路維修的一項(xiàng)“頑疾”,大準(zhǔn)鐵路公司一直在不斷的研究、探索、實(shí)踐和總結(jié),從早期的鋪防塵罩(或防塵膠板)到最終聚焦的混凝整體道床,有效的解決了裝煤下道床污染和線路病害的問題,但傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土整體道床施工存在諸多現(xiàn)實(shí)問題,如施工困難、影響裝車、施工質(zhì)量難于控制等,為了切實(shí)解決整體道床施工中存在的問題,大準(zhǔn)鐵路在南坪站環(huán)1線裝倉下開展預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)代替現(xiàn)澆混凝土實(shí)現(xiàn)道床整體硬化試驗(yàn)。
1 施工段現(xiàn)狀
大準(zhǔn)鐵路南坪裝煤倉下既有軌道結(jié)構(gòu)為有砟軌道、有縫線路,鋪設(shè)50 kg/m鋼軌、新Ⅱ型軌枕、彈條I型扣件,煤粉侵入道床嚴(yán)重,導(dǎo)致道床表面被煤粉覆蓋,道床板結(jié)嚴(yán)重、彈性差。
2 軌道結(jié)構(gòu)方案
2.1 斷面組成
預(yù)制板軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、扣件、預(yù)制軌道板、調(diào)平層、底座板、水溝等組成。軌道結(jié)構(gòu)橫斷面如圖1所示。
2.2 施工技術(shù)方案
軌道結(jié)構(gòu)下部基礎(chǔ)采用夯實(shí)處理并采用水泥沙找平處理,處理完成后在基礎(chǔ)上部鋪設(shè)預(yù)制底座板,底座與軌道板間設(shè)置0.1 m厚調(diào)平層,調(diào)平層下部鋪設(shè)土工布,軌道板通過支墩支撐。
(1)鋼軌:采用50 kg/m、25 m定尺長(zhǎng)的U75V無螺栓孔新鋼軌。鋼軌質(zhì)量符合《鋼軌使用規(guī)范》(Q/CR 583—2017)的相關(guān)規(guī)定。
(2)扣件:采用WL型扣件,由蓋型螺母、平墊圈、T型螺栓、彈條、橡膠墊圈、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊、鐵墊板、絕緣緩沖墊板、絕緣套管、軌下調(diào)高墊板、鐵墊板下調(diào)高墊板及軌距塊等組成??奂g距為600 mm,滿足25噸軸重。適用于50 kg/m及60 kg/m鋼軌。
(3)軌道板:軌道板采用單元預(yù)制結(jié)構(gòu),軌道板混凝土等級(jí)為C60,預(yù)制軌道板長(zhǎng)2.98 m、寬2.5 m、厚0.27 m。軌道板下部預(yù)埋門型筋,每塊軌道板布置5對(duì)承軌臺(tái),軌枕間距600 mm,軌道板中心設(shè)直徑170 mm的灌漿孔,板邊兩側(cè)設(shè)置兩對(duì)吊裝孔。軌道板下部布置三對(duì)支墩支承軌道板。軌道板設(shè)計(jì)如圖2所示。
(4)預(yù)制軌道板單元之間設(shè)置寬20 mm伸縮縫,伸縮縫下部采用閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充,上部及側(cè)面20 mm采用密封材料密封。
(5)調(diào)平層:軌道板下設(shè)調(diào)平層,采用快硬早強(qiáng)自密實(shí)混凝土,強(qiáng)度等級(jí)為C40,厚度100 mm[2]。
(6)底座:底座直接鋪設(shè)于路基基床表層,底座采用單元預(yù)制結(jié)構(gòu),混凝土等級(jí)為C60,廠內(nèi)預(yù)制。底座板長(zhǎng)2.98 m,板寬2.7 m,板厚0.2 m。
相鄰底座間設(shè)置20 mm伸縮縫,伸縮縫下部采用閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充,上部及側(cè)面20 mm采用密封材料密封。在底座板端部側(cè)面設(shè)置連接鋼板,每?jī)蓧K底座板進(jìn)行縱向連接。
底座頂面與調(diào)平層之間設(shè)置土工布隔離層。每塊軌道板對(duì)應(yīng)一塊底座,底座中部設(shè)限位凹槽,凹槽側(cè)面鋪設(shè)8 mm厚的彈性墊板。
3 施工工藝流程
既有線鋪設(shè)有砟軌道結(jié)構(gòu),采用50 kg/m鋼軌、新II型軌枕及配套彈條I型扣件,道床厚度約0.3 m。拆除既有軌道并處理好地基后,開始施工軌道結(jié)構(gòu)工程。
3.1 施工工藝[2]
拆除既有線路——清除道床至設(shè)計(jì)標(biāo)高,寬3 m底座施工—布置支墩——軌道板吊裝就位——軌道結(jié)構(gòu)調(diào)整——灌注自密實(shí)混凝土——安裝鋼軌——軌道精調(diào)。
3.2 施工時(shí)間節(jié)點(diǎn)
本次施工段總長(zhǎng)度為15 m,申請(qǐng)封鎖本線路6小時(shí),同時(shí)申請(qǐng)封鎖鄰線和接觸網(wǎng)停電。
(1)封鎖給令后人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),確認(rèn)接觸網(wǎng)停電后,機(jī)械進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),時(shí)長(zhǎng)20分鐘。
(2)拆除25 m鋼軌,時(shí)長(zhǎng)30分鐘。
(3)用裝載機(jī)、小型挖掘機(jī)清除15×3 m范圍內(nèi)原道床和石砟,找平夯實(shí),時(shí)長(zhǎng)60分鐘。
(4)用20~50 mm厚水泥沙精平,鋪設(shè)底座板,時(shí)長(zhǎng)60分鐘。
(5)鋪設(shè)土工布隔離層,安裝支座,時(shí)長(zhǎng)20分鐘。
(6)放置軌道板,并初調(diào),時(shí)長(zhǎng)60分鐘。
(7)軌道板精調(diào),時(shí)長(zhǎng)30分鐘。
(8)焊接實(shí)現(xiàn)縱聯(lián),灌注支座硫磺混凝土,灌注自密實(shí)混凝土,時(shí)長(zhǎng)50分鐘。
(9)恢復(fù)鋼軌并調(diào)整到位,檢查線路,時(shí)長(zhǎng)20分鐘。
(10)整理現(xiàn)場(chǎng),申請(qǐng)開通線路和接觸網(wǎng),時(shí)長(zhǎng)10分鐘。
4 與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝對(duì)比
4.1 現(xiàn)澆混凝土整體道床
(1)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土整體道床在同等的設(shè)備和人力投入條件下,長(zhǎng)15 m的施工作業(yè)至少需要3個(gè)四小時(shí)天窗。
(2)人工挖樁孔、預(yù)制條梁等準(zhǔn)備工作較多,施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。
(3)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的美觀度和質(zhì)量難于把控。
4.2 新型預(yù)制拼裝式軌道板無砟道床
(1)鋪設(shè)15 m,完成主體項(xiàng)目作業(yè)時(shí)間6小時(shí),相比作業(yè)效率有明顯的提升。
(2)軌道板采用C60混凝廠內(nèi)預(yù)制,鋪設(shè)后質(zhì)量和效果都比較好。
(3)單塊板為2.5×3 m,施工作業(yè)時(shí)比較靈活,單次施工長(zhǎng)度可根據(jù)開窗時(shí)間和環(huán)境條件來確定,全部作業(yè)項(xiàng)目均在天窗內(nèi)進(jìn)行,對(duì)裝車影響小,施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)小。
5 施工后效果
(1)預(yù)制軌道板整體性好,便于清理、沖刷煤灰殘?jiān)?/p>
(2)軌枕與道床一體化,不僅美觀而且結(jié)構(gòu)性能良好。
(3)采用雙層雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),具有抗裂能力強(qiáng)、耐久性好的特點(diǎn)。
(4)軌道板為單塊式結(jié)構(gòu),且規(guī)格尺寸可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求定制,匹配性強(qiáng),后期易檢修更換。
6 結(jié)束語
軌道板技術(shù)在高鐵、地鐵等領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟,但在重載運(yùn)煤專線上的應(yīng)用屬于探索創(chuàng)新階段,通過改進(jìn)和創(chuàng)新試驗(yàn),為解決鐵路裝煤倉下道床整體硬化提供了一條新途徑,通過工廠化加工和現(xiàn)場(chǎng)流水線鋪設(shè),可以有效的減少對(duì)既有裝車線的影響、提升裝煤倉下軌道質(zhì)量。通過不斷的技術(shù)改進(jìn)和工法完善,預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)為今后解決裝煤站道岔污染道床整體硬化提供參考方案[3]。
參考文獻(xiàn):
[1]尹金銘.城市軌道交通工程預(yù)制板式道床施工技術(shù)[J].上海建設(shè)科技,2016(4):27-30.
[2]寇平.預(yù)制板式道床施工技術(shù)在地鐵中的應(yīng)用與研究[J].中國(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫科研,2016(17):252-253.
[3]板式道岔技術(shù)在武廣鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中的應(yīng)用[J].鐵道建筑,2010(1):49-50.