鐵路客運(yùn)專線板式道岔施工技術(shù)

王軍波

摘要：高速鐵路客運(yùn)專線板式道岔板施工是客運(yùn)專線軌道工程施工的重要組成部分。本文結(jié)合我國(guó)目前鐵路客運(yùn)專線無砟軌道的鋪設(shè)現(xiàn)狀，針對(duì)高速鐵路板式道岔板施工技術(shù)中重要構(gòu)成部分，道岔板精調(diào)以及自流平混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行論述，為鐵路客運(yùn)專線板式無砟軌道的鋪設(shè)提供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：鐵路；板式無砟道岔；精調(diào)；混凝土灌注

前言

隨著高速鐵路建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，高速道岔已經(jīng)在我國(guó)客運(yùn)專線推廣應(yīng)用?？瓦\(yùn)專線高速道岔的高精度施工是保證道岔正常使用的重要環(huán)節(jié)，且道岔是整個(gè)軌道系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)之一，其構(gòu)造復(fù)雜、鋪設(shè)難度大、行車安全性低，只有對(duì)高速道岔高精度的施工，才能保證道岔具有高平順性，繼而保證列車通過時(shí)的舒適度和安全性。

1.鐵路客運(yùn)專線板式無砟軌道的構(gòu)成

鐵路路基上道岔區(qū)板式無砟軌道可分為五個(gè)部分，即扣件系統(tǒng)、道岔鋼軌、道岔板、底座以及找平層。

1.1扣件

選用扣件時(shí)需要同道岔配套，除安裝電務(wù)設(shè)備范圍以外，扣件間距為600mm。

1.2道岔鋼軌

正線采用60kg/m鋼軌，其道岔標(biāo)準(zhǔn)為：42號(hào)單開道岔（CN-6142AS），直向通過速度為350km/h，側(cè)向通過速度為160km/h；18號(hào)單開道岔（CN-6118AS），直向通過速度為350km/h，側(cè)向通過速度為80km/h。道岔鋼軌、扣件及其他部件必須符合工程施工要求。

1.3道岔板

道岔板的質(zhì)量必須滿足《客運(yùn)專線鐵路岔區(qū)板式無砟軌道混凝土道岔板暫行技術(shù)條件》（科技基[2008]173號(hào)）的要求。而且道岔板放樣前應(yīng)進(jìn)行基準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè)，精度滿足相關(guān)要求后方可進(jìn)行，其誤差不超過5mm。對(duì)安放好的道岔板進(jìn)行調(diào)整，誤差不超過0.3mm，調(diào)整結(jié)果必須符合道岔板定位坐要求。

1.4底座

底座延展貫穿于整個(gè)道岔區(qū)，通長(zhǎng)設(shè)置HRB335級(jí)鋼筋，底座側(cè)面（沿道岔方向）同混凝土墊塊外側(cè)面齊平，其厚度為180mm，橫向?qū)挾容^相應(yīng)的道岔板寬400mm（兩側(cè)200mm），寬出部分向軌道外側(cè)設(shè)置2%的橫向排水坡。

1.5找平層

找平層橫向?qū)挾容^相應(yīng)的底座寬400mm（兩側(cè)各200mm），厚度為119mm，寬出部分向軌道外側(cè)設(shè)置2%的橫向排水坡，變坡點(diǎn)較底座板內(nèi)移50mm。找平層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%前，禁止在找平層上踩踏及碰撞。找平層誤差：厚度±10mm，中線位置10mm，表面平整度15mm/4m，頂面高程±10mm，表面進(jìn)行拉毛處理。

2.道岔板施工準(zhǔn)備

道岔板鋪設(shè)之前的準(zhǔn)備工作：底座鋼筋絕緣綁扎、中隔墻施工、精調(diào)墊塊安裝、自密實(shí)混凝土配置、道岔精調(diào)系統(tǒng)等準(zhǔn)備到位。

2.1底座鋼筋絕緣綁扎

道岔板底座鋼筋采用HRB335鋼筋，進(jìn)場(chǎng)的鋼筋必須檢測(cè)并合格方能使用，鋼筋加工按圖紙要求進(jìn)行加工，并使用絕緣卡進(jìn)行綁扎并進(jìn)行絕緣檢測(cè)，絕緣值≥2MΩ。如檢測(cè)的絕緣值小于2MΩ時(shí)，仔細(xì)排查每個(gè)綁扎結(jié)點(diǎn)，確保絕緣值符合設(shè)計(jì)要求。

2.2中隔墻施工

中隔墻施工前應(yīng)對(duì)道岔板的板腳進(jìn)行測(cè)量放樣，根據(jù)道岔板線外試驗(yàn)段經(jīng)驗(yàn)，中隔墻的橫向比道岔板各寬5cm，縱向往道岔板方向?qū)?cm，高程比設(shè)計(jì)道岔板板底低3cm，混凝土采用與底座同強(qiáng)度的混凝土施工，振搗密實(shí)。

2.3精調(diào)墊塊安裝

精調(diào)墊塊按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行制作，采用才C55混凝土澆注，并對(duì)其養(yǎng)護(hù)待強(qiáng)度達(dá)到要求后方能使用。精調(diào)墊塊安裝前對(duì)每個(gè)精調(diào)墊塊的位置進(jìn)行放樣，按放樣位置進(jìn)行安裝。

2.4自密實(shí)混凝土配置

自密實(shí)混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)線外試驗(yàn)段的驗(yàn)收結(jié)果而定，每次使用前必須先進(jìn)行試拌，調(diào)配合格后方能進(jìn)行批量生產(chǎn)。

2.5道岔精調(diào)系統(tǒng)

道岔板精調(diào)選用SSPS道岔精調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)設(shè)，需要的主要測(cè)量?jī)x器有全站儀、對(duì)中三腳架、棱鏡套筒、自動(dòng)氣象測(cè)試儀、精鏡等。全站儀通過快速測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量正在調(diào)整的道岔板上的4個(gè)（或6個(gè)）定位孔上棱鏡的實(shí)際三維坐標(biāo)，保證電腦通過事先輸入的置放棱鏡點(diǎn)理論坐標(biāo)與實(shí)測(cè)坐標(biāo)對(duì)比后，其偏差值會(huì)實(shí)時(shí)顯示在快速精調(diào)系統(tǒng)的屏幕上。

3.道岔板精調(diào)

3.1道岔板粗鋪

粗鋪前采用高效吹風(fēng)機(jī)對(duì)灰塵、細(xì)屑及表面殘留物等進(jìn)行清理，做到道岔板下、墊層表面無雜物、灰塵。清理干凈后在中隔墻位置上測(cè)量放樣道岔板位置，并彈處墨線。

用平板車將道岔板從存放場(chǎng)地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，道岔板粗鋪采用50T汽吊和吊具配合使用。在道岔板下放置方木墊塊，作粗鋪臨時(shí)就位的支承，墊塊尺寸長(zhǎng)x寬x高為200mm x 200 mm x 200 mm。粗鋪精度控制在平面、高程均為士5 mm。

3.2道岔板精調(diào)

道岔板精調(diào)采用天拓S8快速精調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行精調(diào)。定位棱鏡孔按設(shè)計(jì)坐標(biāo)位于道岔板的兩側(cè)四角及中間位置，精調(diào)時(shí)測(cè)量組通過測(cè)量、調(diào)整在定位棱鏡孔中的精密微型棱鏡的坐標(biāo)，獲得所需調(diào)整的方向及調(diào)整量，人工用精調(diào)扭矩扳手來調(diào)節(jié)精調(diào)裝置以達(dá)到道岔板準(zhǔn)確定位的目的。

使用精調(diào)全站儀進(jìn)行道岔板的測(cè)量精調(diào)，全站儀架設(shè)在強(qiáng)制對(duì)中桿上，在GRP網(wǎng)上進(jìn)行設(shè)站（設(shè)站位置距離精調(diào)道岔板在6～20m范圍內(nèi)）后視棱鏡架設(shè)在GRP點(diǎn)上。通過精確測(cè)量道岔板的精調(diào)棱鏡孔位的實(shí)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較，獲得平面坐標(biāo)和高程的相對(duì)差值，然后通過精調(diào)爪上面的三個(gè)方向精調(diào)螺栓人工用快速扳手精確調(diào)節(jié)道岔板的平面位置和高度，進(jìn)行道岔板的精調(diào)。精調(diào)相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的精度控制在高程±0.3 mm，橫向0.3 mm，縱向0.3 mm。

精調(diào)過程：全站儀架設(shè)在道岔板之間的基準(zhǔn)點(diǎn)上，以上一塊已經(jīng)精調(diào)到位的道岔板直股上的一個(gè)棱鏡點(diǎn)及相應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)兩個(gè)點(diǎn)定向。道岔板上精調(diào)棱鏡孔位的理論坐標(biāo)已經(jīng)倒入快速精調(diào)系統(tǒng)的全站儀內(nèi)，全站儀架設(shè)在基準(zhǔn)點(diǎn)上，通過快速測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量正在調(diào)整的道岔板上的4個(gè)定位孔上棱鏡的實(shí)際三維坐標(biāo)，其結(jié)果與理論數(shù)據(jù)的差值會(huì)實(shí)時(shí)顯示在快速精調(diào)系統(tǒng)的屏幕上，再通過道岔板四周的多向精調(diào)器，對(duì)道岔板進(jìn)行橫向、豎向、縱向的調(diào)整，消除偏差量，直到道岔板達(dá)到要求。精調(diào)完成后采用輔助量尺、游標(biāo)卡尺等，對(duì)相鄰道岔板上的定位孔之間測(cè)距進(jìn)行測(cè)量檢查，可獲得縱向補(bǔ)充控制；儀器三角架的尺寸，目標(biāo)棱鏡的高度，棱鏡加常數(shù)等必須準(zhǔn)確無誤；精調(diào)完成后，對(duì)道岔板要加以保護(hù)，嚴(yán)禁踩踏。流程圖如下：

具體操作流程：

1）前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：分別在GRP文件和道岔類型坐標(biāo)文件中輸入設(shè)計(jì)院提供的兩個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)坐標(biāo)（設(shè)計(jì)坐標(biāo)、相對(duì)坐標(biāo)），通過SSPS軟件自動(dòng)把道岔板定位孔相對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)；

2）外業(yè)精調(diào)：

先在在TSC2手簿上運(yùn)行道岔板精調(diào)軟件SSPS，而后選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選項(xiàng)，導(dǎo)入道岔板數(shù)據(jù)和GRP數(shù)據(jù)，再選擇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選項(xiàng)，導(dǎo)入道岔板數(shù)據(jù)和GRP數(shù)據(jù)，接著電臺(tái)通道設(shè)置，點(diǎn)擊主菜單“調(diào)板”，點(diǎn)擊“新岔板”，點(diǎn)擊主菜單“調(diào)板”，點(diǎn)擊“新岔板”，點(diǎn)擊主菜單“調(diào)板”，點(diǎn)擊“新岔板”，點(diǎn)擊主菜單“調(diào)板”，點(diǎn)擊“新岔板”，查看建站精度，點(diǎn)擊”接受”，查看建站精度，點(diǎn)擊”接受”，選擇“檢查岔板”，檢查鉆孔精度，如個(gè)別鉆孔有問題，可以進(jìn)行剔除或修正，最后選擇“檢查岔板”，檢查鉆孔精度，如個(gè)別鉆孔有問題，可以進(jìn)行剔除或修正。

4自密實(shí)混凝土施工

自密實(shí)混凝土灌注前應(yīng)采用壓緊裝置固定軌道板，以確保軌道板上浮或偏移滿足相關(guān)要求。模板采用木模板加工，制作簡(jiǎn)單，安裝方便，便于拆卸和多次使用。模板應(yīng)垂直安裝，模板內(nèi)側(cè)宜貼附一層透水模板布，并應(yīng)確保接縫處不漏漿。安裝模板時(shí)，對(duì)每塊道岔板單獨(dú)隔開。

模板加固時(shí)，可外側(cè)距模板邊50 cm處打入70 cm長(zhǎng)的鋼釬，錨入深度40 cm，斜撐采用可調(diào)節(jié)絲桿和15 cm x 10 cm方木加固。并且在模板接縫嚴(yán)密，接縫采用雙面膠布粘貼，確保不漏漿。

模板安裝完成后在灌注前應(yīng)對(duì)道岔板進(jìn)行復(fù)測(cè)，并符合要求。

鑒于自密實(shí)混凝土對(duì)材料要求極為嚴(yán)格，混凝土用水泥、砂石料及外加劑等材料配制和澆筑技術(shù)要求較為嚴(yán)格。水泥可依據(jù)工程的要求選擇普通硅酸水泥、火山灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的。

5.結(jié)論

鐵路客運(yùn)專線克服了道岔鋪設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足的困難，及時(shí)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，解決施工問題，保證了道岔的鋪質(zhì)量，線路現(xiàn)己開通運(yùn)營(yíng)，線路運(yùn)行狀態(tài)良好。但是其技術(shù)水平依然有待提高，需要不斷進(jìn)行研究先進(jìn)技術(shù)，這樣才能確保鐵路客運(yùn)專線的安全運(yùn)行。

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