CRTSI型雙塊式無(wú)砟軌道道床板軌排穩(wěn)定控制技術(shù)

陳 政

(中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司,湖北十堰 442000)

無(wú)砟軌道以其具有速度高、舒適性好、維修少、費(fèi)用低等特點(diǎn),成為我國(guó)客運(yùn)專線建設(shè)首選的軌道結(jié)構(gòu)形式,現(xiàn)今無(wú)砟軌道分板式和雙塊式兩種形式。為滿足高速度、高舒適性要求,無(wú)砟軌道施工精度控制是重點(diǎn),精度控制不好,不僅難以滿足列車高速行駛的要求,而且還會(huì)增加軌道調(diào)整的工程量,加大施工成本,降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,甚至危及行車安全。武廣客運(yùn)專線采用 CRTSI型雙塊式無(wú)砟軌道,它是采用工具軌組裝軌排,支撐軌排模擬軌道成型后狀態(tài),然后澆筑混凝土的一個(gè)施工過(guò)程。從這一過(guò)程可以看出,軌排約束的好壞,以及確保軌排穩(wěn)定,將直接影響到軌道精度。

軌排約束有軌排豎向和橫向支撐系統(tǒng)。軌排豎向支撐系統(tǒng)由螺桿調(diào)節(jié)器、鋼墊片組成。軌排橫向支撐系統(tǒng),在路基上由錨具及螺桿組成;在橋梁上由側(cè)向拉桿及夾具組成。

1 軌排約束施工方法及控制要點(diǎn)

軌排約束前應(yīng)該盡量減少軌排內(nèi)應(yīng)力,避免約束拆除后因軌排內(nèi)存在應(yīng)力影響軌排精度。為此在軌排組裝時(shí),應(yīng)該盡量減少軌排實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置的差距,如在橋梁地段采用軌枕下墊設(shè)方木減少軌排起道高度等。

1.1 軌排豎向約束

1)在軌排組裝完成后,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在直線段每隔 3根軌枕對(duì)稱布設(shè)螺桿調(diào)節(jié)器一套,在工具軌接頭處的第一個(gè)軌枕盒處布設(shè)一套。在曲線段每隔 2根軌枕布設(shè),布設(shè)完螺桿調(diào)節(jié)器托盤后要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)是否超高、超高多少選擇螺桿與托盤的角度插孔,以保證螺桿始終豎直。

2)為避免螺桿調(diào)節(jié)器螺桿絲口受損,嚴(yán)禁直接利用螺桿抬起軌排。

3)軌排抬到比設(shè)計(jì)軌面高程低 2 mm時(shí),方可旋緊螺桿,軌面高程不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)高程。

4)在旋緊螺桿調(diào)節(jié)器前,在螺桿下端必須放設(shè)一塊 50 mm×50 mm×5 mm的小鋼墊片,且墊片中心有凹痕,這樣既增加受力面積,穩(wěn)固軌排,又能在調(diào)節(jié)軌排時(shí)使螺桿始終在中心旋轉(zhuǎn)。

5)在精調(diào)完成后要檢查螺桿調(diào)節(jié)器中的螺桿是否都擰緊受力,保證軌排豎向穩(wěn)固。

1.2 軌排橫向約束

1.2.1 路基上橫向約束

在軌排組裝完成后,采用手持式取芯機(jī)在支承層上鉆一直徑 6～8 cm的眼,布設(shè)間距同螺桿調(diào)節(jié)器位置相對(duì)應(yīng)。錨具應(yīng)統(tǒng)一安裝在軌排側(cè)面較低側(cè)。螺栓與軌枕鋼筋焊接后確保螺栓在錨具眼的正中間,以便調(diào)節(jié)軌排時(shí)螺栓可移動(dòng)。具體安裝見(jiàn)圖1。在精調(diào)完成后擰緊錨具兩側(cè)螺母固定軌排。應(yīng)注意:①螺栓與軌枕鋼筋焊接必須牢固,且兩者應(yīng)在一條直線上。②空心方鋼壁厚不能小于 3 mm。③在精調(diào)前,錨固劑必須凝固達(dá)到強(qiáng)度,這樣才能起到約束的作用。

圖1 路基上橫向約束(單位:mm)

1.2.2 橋梁上橫向約束(見(jiàn)圖2)

由于橋梁保護(hù)層厚度最厚位置為 18 cm,且下面有防水層及鋼筋網(wǎng)片,橫向約束不能采用路基錨具形式,橋梁上橫向約束采用橫向拉桿,利用橋梁防撞墻進(jìn)行軌排加固。在道床板側(cè)模安裝好之后進(jìn)行橫向拉桿的安裝,布設(shè)間距同螺桿調(diào)節(jié)器位置相對(duì)應(yīng)。在精調(diào)完成后要檢查橫向拉桿是否擰緊,穩(wěn)固。

1)橫向拉桿與防撞墻的固定是采用螺栓進(jìn)行加固的,螺栓與墻體之間必須加設(shè)一塊 5 cm×5 cm的鋼墊片,墊片中心應(yīng)帶有圓形痕,保證與墻體密貼牢固。橫向拉桿與工具軌采用扣盤連接。

2)橫向拉桿所用銷釘間隙不能大于 0.5 mm,以確保橫向固定牢固。

3)橫向拉桿兩頭螺桿必須帶有自鎖螺母,確保在固定后不因外力作用而自行松懈。

圖2 橋梁上橫向約束(單位:mm)

2 軌排穩(wěn)定控制的措施

因雙塊式無(wú)砟軌道道床板施工受各方面影響的因素較多。雖然在豎向和橫向上采用了不同形式的支撐系統(tǒng),但由于工具軌隨環(huán)境溫度的變化很敏感,熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力較大,所采用的支撐系統(tǒng)還不能承受工具軌因溫度變化而產(chǎn)生的變形,為能爭(zhēng)取有效的施工時(shí)間,必須控制工具軌溫差,確保軌道不因溫差過(guò)大而造成精度的不合格,必要時(shí)須對(duì)工具軌進(jìn)行保溫。

1)道床板的精調(diào)及混凝土施工一般選擇在一天中環(huán)境溫度變化比較小的區(qū)段進(jìn)行,這需要做好環(huán)境溫度測(cè)試,每 1 h對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度進(jìn)行一次測(cè)試登記,找出一天溫度變化 ＜10℃的區(qū)段施工。

2)澆筑混凝土前,在工具軌軌腰處放置軌溫計(jì)對(duì)工具軌進(jìn)行溫度測(cè)量登記,每隔 1 h對(duì)軌溫進(jìn)行檢查。

3)采用寬 40 cm土工布對(duì)工具軌進(jìn)行覆蓋,并灑水濕潤(rùn),能有效控制工具軌的溫度變化。

4)混凝土初凝前螺桿放松降低 1 mm,同時(shí)松開(kāi)鋼軌接頭處的魚(yú)尾板。混凝土初凝后(1～2 h,指壓無(wú)明顯壓痕),松開(kāi)全部扣件和橫向約束,釋放軌道在施工過(guò)程中由溫度和徐變引起的變形。操作時(shí)注意不要擾動(dòng)軌排?；炷两K凝后,取下橫向模板和施工縫模板。

通過(guò)測(cè)試可以看出,沒(méi)有采用約束系統(tǒng)施工的部分,澆筑前后平面位置偏移 0～1 mm的占20%,偏移1～2 mm占 73.3%,偏移 2～3 mm占 13.3%,最大偏移達(dá)到 2.4 mm。采用約束系統(tǒng)施工的部分,澆筑前后平面位置偏移在 0～1 mm的占 77.4%,偏移 1～2 mm的占 22.6%,最大偏移為 1.4 mm。

3 結(jié)語(yǔ)

武廣客運(yùn)專線雙塊式無(wú)砟軌道道床板的施工采用豎向和橫向支撐系統(tǒng),結(jié)合軌溫變化的控制,既滿足了精度要求,又提高了工效。

[1]秦瑞謙,陳波.樁板路基結(jié)構(gòu)及雙塊式無(wú)砟軌道施工技術(shù)[J].鐵道建筑,2007(2):92-94.