肖 英
(中铁三局集团第五工程有限公司,山西 晋中 030600)
石武客专Ⅰ标段位于河南省安阳市与鹤壁市,管段内DK526+695~DK540+492和DK545+216~DK547+622为中铁三局集团承包范围。管段内鹤壁东站站内无砟轨道采用双块式人工轨排法技术施工。双块无砟轨道施工难点在于混凝土质量要求和线性精度要求高,轨枕定位困难,施工中轨道标高的控制及混凝土浇筑质量决定了线路的平顺性和使用寿命。这些均是研究的课题。根据石武客专无砟轨道系统设计原理与方法,结合施工现场情况,经过认真筹划、设计、组织,成功运用了双块式无砟轨道施工技术。
本工程采用集机械化、人工化施工优点于一身的“轨道排架法”进行施工。施工前,对车站内的CPⅢ控制网进行复测。利用CPⅢ控制网控制轨面高程与轨道中线,并以此为基础,铺设钢筋、轨排对位、安装模板、浇筑混凝土,以保证轨道的高精度、高平顺性和耐久性。
双块式无砟轨道施工工艺,如图1所示。
图1 双块式无砟轨道施工工艺
开工前,对施工人员进行技术交底。CPⅢ二次评估已过,底座板(支承层)通过验收,并清洁;双块式预制轨枕已运至现场,并按要求存放;施工机具、工装设备、辅助材料、劳动力配置到位。
首先建立CPⅢ网,与CPⅠ、CPⅡ进行并网。在平差之后,利用后方交汇法自由设站放样线路中线控制点和边桩。中线桩纵向间距10 m,边桩距离中线1.4 m,边桩纵向间距2 m(因为调轨支架是每隔3块轨枕安放一处)。在开始施工地段两边各放一个边桩,保证开始施工时两条钢轨对齐。
在测量前,要根据设计图纸给出的里程进行轨枕间距的排列,设计轨枕间距为650 mm,现在根据两端伸缩缝之间的段落长度进行微调,调整范围在650~600 mm之间。
按照设计的要求铺设横向钢筋和纵向钢筋。一般结构钢筋采用绝缘卡连接,搭接钢筋长度不小于700 mm。除纵横向接地钢筋交叉点按规定进行焊接搭接外,其余纵向钢筋与横向钢筋的交叉点全部采用绝缘卡进行搭接。纵向接地钢筋每100 m单元用绝缘卡进行绝缘,100 m单元内采用焊接搭接,焊接长度大于200 mm,焊缝厚度不小于4 mm。
根据测量人员定出的每个轨枕的相应位置摆放木垫块,人工抬轨枕放置在垫块顶。放置过程中,要注意保护安装好的钢筋。
3.5.1 工具轨倒运
先利用吊车将钢轨吊放到施工现场,再利用炮车和滑筒将钢轨沿着线路方向倒运,最后再利用自己加工的门型桁架将钢轨吊放到轨枕上。
3.5.2 轨排的安装
先在一条钢轨上画出轨枕中心线的位置,再利用方尺画出另一条钢轨的轨枕中心线,利用WJ-8B扣件将钢轨和轨枕组装起来,最后利用调轨支架将钢轨架立起来。在轨枕之间每隔3根轨枕安装1根轨道轨排支撑架,轨道支撑架由两块夹板固定在钢轨上,由两根竖向轴将轨道校准横梁支在下层结构上,并用PVC管将调轨支架的竖向轴包裹起来。轨道调整架安装后,将预先放轨枕下的方木垫块取出。
粗调的基本原理:先利用三角道尺根据边桩调整出一股钢轨方向和高程,再利用万能道尺根据调好的一股钢轨调整第二条股道钢轨,最后再用中心线控制桩校何轨道的方向。
轨排调整时,用三角道尺控制与基标同侧的钢轨。将三角道尺立柱的高度调节到与基标和轨面高差相适应,并将道尺立柱底的对准器对准基标的中心,道尺的滑块架在一侧钢轨上,同时将万能道尺紧挨三角道尺,架在两股钢轨上,控制另一侧钢轨并检查轨距。
先调整临近基标的钢轨支撑架,调水平后调中线,旋转支撑架立柱,使钢轨升高或降低。当三角道尺水准泡居中时,表示同侧钢轨已调至设计标高;当万能道尺(如果线路在曲线上,就存在曲线超高值)的水准泡同时居中时,表示另一侧钢轨也调至所需高度。然后旋转钢轨支撑调整架上的轨卡螺栓,先松一侧再紧另一侧,使钢轨左右移动,先调与基标同侧钢轨,再调另一侧钢轨,直至三角道尺水平滑块指针读数为0,万能道尺读数为l 435 mm时,再用目测观察配合万能道尺和l0 m长弦线量测,旋转离基标较远的支撑架的立柱和轨卡螺栓,使钢轨平直圆顺。
精调的基本原理:利用莱卡全站仪和安博格轨检小车对轨道的高低、轨向、水平进行全面检查,确保其精确。
利用边桩弹好模板安装线,然后拼装模板。根据图纸的要求再进行接地处理。检测钢筋的电阻不小于2 MΩ。
运用混凝土运输等专用设备,将混凝土输送至施工点模板内。在模板侧面标出混凝土的高度,施工混凝土时不得超过这个高度。混凝土自两轨枕间隔位置放料,直至混凝土自然流动到轨枕底部并充满,移到下一轨枕间隔内继续放料。混凝土采用振捣棒振捣,保证轨枕下方混凝土的密实。振动棒要快插慢拔,控制振捣点之间的间距,使拌和物不漏振。间距控制的标准是振动棒作用半径的1.5倍。掌握振捣的时间,以粗骨料不再下沉、表面泛浆、被振的部位大致被振成水平状、拌和物中的气泡不再冒出来为准。振捣时,注意要使振动棒避免直接振动钢筋、模板和预埋件,以免钢筋受振位移、模板变形、铁件移位。
混凝土振捣密实后,人工用木抹子对混凝土表面进行初次抹面。混凝土初凝前,人工用铁抹子进行二次抹面和压光,在混凝土与轨枕交接处进行钩边,由混凝土往轨枕块方向进行。
混凝土初凝后,松开钢轨扣件,然后进行养护。在混凝土表面覆盖土工布,然后洒水养护,养护时间不少于14 d。作好施工组织安排,尽量避免冬季施工。如需在冬季安排施工时,注意采取保温措施。当昼夜平均气温低于5℃时或最低气温低于-3℃时,混凝土拌合、浇筑应按冬季施工处理。在混凝土初凝后,立即采用塑料薄膜覆盖,上覆棉被保温保湿,必要时增加电热毯加温,覆盖保温的时间不少于7 d。
工具轨是不断周转使用的。当道床混凝土强度达到10 MPa后,拆除钢轨、扣件,用门式简易吊架把工具轨吊离承轨槽,放在两线之间或外侧,用特制的小炮车把钢轨运送到下一个使用地点,进行轨排组装。精调支架拆除后,在下个施工段浇筑混凝土时,支架支腿的PVC管道用混凝土填充密实。
在钢轨扣件拆除后,利用全站仪对轨枕进行检测。
钢轨倒运时,要注意安全。钢轨在组装轨排时,要清理干净表面混凝土渣滓,确保钢轨的外形断面尺寸。工具轨多次使用后,出现一些弯曲,在组装轨排前应对工具轨进行校直,保证钢轨的顺直度。工具轨拆除后,要封堵道钉螺栓孔,严防杂物进入而影响使用。在从成型道床地段运输钢轨等材料时,要对成品和半成品进行保护,确保已成型道床不被损坏。
双块式无砟轨道施工技术的成功实施,为集团公司拓展新的铁路市场领域提供了可靠的技术支持,积累了丰富的施工经验。此技术必将会在今后的铁路跨越式发展的施工高潮中得到不断推广和发展。
[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2007]47号 新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定(上,下)[S].北京:中国铁道出版社,2007.
[2]铁道部经济规划研究院.T Z216-2007 客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2007.
[3]中华人民共和国铁道部.铁路设[2006]158号 客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南.[S].北京:中国铁道出版社,2006.