浅谈CRTS I型双块式无砟轨道道床板线形控制

(整期优先)网络出版时间:2021-05-28
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浅谈 CRTS I型双块式无砟轨道道床板线形控制

李建国

中铁七局集团第一工程有限公司 河南洛阳 471000

摘要:高速铁路对无砟轨道的平顺性和稳定性要求很高,要求在施工无砟轨道中必须对每一道工序进行严格控制,尤其是最后一道工序道床板施工,道床板线形反映了轨道几何形位,它直接决定高速铁路的安全性、舒适性和耐久性。本文结合汉十高速铁路无砟轨道道床板施工,对道床板线形控制施工技术进行了研究和总结。

关键词:双块式无砟轨道;道床板;线形控制

引言:高速铁路的迅速发展,全面贯彻了交通强国,铁路先行的理念,高速铁路具有运行速度高、运营维修费用少的优点。高车速对钢轨平顺性要求很高,因此,铺设钢轨的道床板需要严格控制线形。

1 CRTS I型双块式无砟轨道设计构造

CRTS I型双块式无砟轨道轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板、中间隔离层、底座。无砟轨道道床板采用“轨排框架法”施工,轨枕间距600~650mm,道床板宽2800mm、高260mm、人字横坡2%,采用C40钢筋混凝土现场浇筑。

2 施工准备工作

2.1 测量准备

(1)对CPI、CPII平面及高程控制网进行复测,成果符合要求。

(2)通过线下工程沉降变形观测评估。

(3)完成CPIII的测设及评估。

(4)配备足够的测量专业人员、检定合格的测量仪器。

2.2 轨排框架验收、轨排组装

(1)轨排框架进场验收

轨排框架主要部件有托梁、定位夹板、楔形夹板、调整夹板、双块式轨枕定位标、中心标、螺柱支腿和轨向锁定器等。螺柱支腿进行轨道排架高低、水平的调整,轨向锁定器进行轨道排架的横向调整和固定。

(2)匀枕,按照组装平台上轨枕块的定位线并使用枕间距专用卡具人工匀枕,轨枕应方正,间距误差控制在5mm内。

(3)检查调整轨枕块位置,并拉线将一侧的螺栓孔布成一条线,偏差小于1mm。

(4)使用扭矩扳手按照160N.m扭矩要求上紧螺栓,轨枕与橡胶垫板、橡胶垫板与钢垫板、钢垫板与轨下垫板必须密贴,弹条前端三点要与轨距块密贴,空隙不大于0.5mm。

3 双块式无砟轨道道床板施工

3.1 布设轨排

铺装龙门吊从分枕组装平台上吊起轨排运至铺设地点,按中线和高程定位,误差控制在高程-10~0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结,每接头安装4套螺栓,初步拧紧,轨缝留6~10mm。

3.2 装横向调节器

线路外侧:横向锁定器支撑在防护墙侧墙上;线路中心一侧:在距离轨排拖梁支腿外侧 50cm 处钻孔(φ16,孔深 3cm,孔距对应拖梁支腿位置)预埋长 20cm 的φ16 圆钢,做为轨向锁定器的支撑。

3.3 轨排粗调

(1)粗调轨向控制

粗调钢轨时应先调整基准轨的方向,以基准轨为基准利用电子道尺来调整非基准轨侧的方向、轨距,基准轨确定方法为:曲线地段选择外侧高轨,直线地段选择与前方曲线高轨同侧钢轨,粗调顺序为先轨向后轨距。

调整时利用放样出的钢轨中心线来调整基准轨的方向使其调整到位,将道尺按轨距1435mm卡好,用钢尺量出道尺中心并在道尺中心点上用锤球悬吊 ,按锤球偏离地面弹好的轨道中心线方向调整钢轨位置 ,中线偏差控制在5mm之内。用道尺检验非基准轨侧的钢轨是否与基准轨方向一致、轨距是否达到标准。用电子道尺对每根轨枕的轨距进行检查。粗调后钢轨的方向线型应平顺,无突变,无周期性小幅振荡。

(2)粗调标高控制

标高调整顺序为:先高低后水平,即先精确调整基准轨高低,再通过电子道尺根据超高调整非基准轨。基准轨确定方法为:曲线地段选择曲线内侧低轨,直线地段选择与前方曲线低轨同侧钢轨。利用水准仪实测钢轨中心处地面标高,钢轨顶面设计标高与实际标高之差为钢轨标高调整的数字依据,钢轨顶面标高调整时利用锤球从钢轨顶面垂直向下到底座表面上,用钢尺控制钢轨的调整数值。粗调时钢轨顶面标高要低于设计标高2mm~5mm。基准轨调整到位后,用电子道尺调整非基准轨侧钢轨的高低。

粗调顺序,对某两个特定轨排架,粗调顺序为:先调每个轨排两端轨向锁定器,然后调中间轨向锁定器,最后由一端向另一端逐个调整轨向锁定器。

粗调可选择在白天进行。轨排两侧各安排 4 人同时对轨向锁定器进行调整。如框架钢轨偏离线路左侧,则采用 46mm 开口扳手松动右侧轨向锁定器(逆时针旋转),同时采用 46mm 开口扳手拧紧左侧轨向锁定器(顺时针旋转),使轨排向右移动至设计轨道中线位置后拧紧右侧轨向锁定器;反之,往相反方向调整。中线一次调整不到位时应循环进行,直到中线偏差满足5mm 要求。

高程调整:当精调小车实测轨面标高低于设计轨面标高时,采用 36mm 开口扳手顺时针旋转竖向螺杆使轨排上升至设计轨面标高;反之,逆时针旋转。竖向螺杆每旋转 120°将升降 1mm,调整轨排标高时应逐点调整。

(3)粗调完成后,相邻两排架间用夹板联结,接头螺栓按1-3-4-2顺序采用活动扳手拧紧。

粗调精度越高,精调速度及精度就越好,因此必须高度重视粗调质量;粗调时应”先中线,后高程”。

3.4 轨道精调

精调开始前,应清扫钢轨和精调小车的轮子,严禁任何人踩踏。

(1)全站仪设站。采用徕卡1201+全站仪观测4对连续的CPⅢ点,自动平差、计算确定设站位置,如偏差大于0.7mm时,应删除1对精度最低的CPⅢ点后重新设站。两次设站重叠观测2对CPIII点,并复测至少已完成精调的一组轨排,如偏差大于2mm时,应重新设站。

(2)测量轨道数据。轨道状态测量仪放置于轨道上,安装棱镜,接收观测数据,通过配套软件,计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据,将误差值迅速反馈到精测小车的手薄显示屏幕上,指导轨道调整。在每一个设站点都做一个记号,以便于精调复测、浇筑完混凝土后和后期轨道整理检测。

(3)调整中线。方法同粗调,在调整过程中,全站仪一直测量轨道状态测量仪棱镜,接收观测数据,通过配套软件,将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上,直到误差值满足要求后调整结束;紧扣一侧将中线调整到位,在仪器监控下拧紧松扣一侧,在此过程中,不得扰动已调整好的中线。

(4)调整高程。方法同粗调,使轨排框架至设计标高,调整后人工检查螺杆与混凝土是否密贴,保证螺杆底部不悬空。

注意事项:

①精调顺序。同粗调顺序。

②顺接过渡方法。每次精调时需与前一站重叠不小于8根轨枕,两设站测量同一点位的横向和高程的相对偏差不超过2mm,若偏差大于以上数据,则需要查找分析原因,首先是检查两设站精度,如设站精度没有问题,则需要对CPⅢ控制点进行复测,以确保CPⅢ点的整体精度;过渡段从顺接段后的第一个轨排架开始,每枕的数据递减值宜小于0.2mm,直到绝对偏差约为零为止。

③轨排精调后应尽早浇筑混凝土,如果轨排受到外部扰动,或放置时间过长(12h),或环境温度变化超过15℃时,必须重新检查确认合格后,方能浇筑混凝土。

3.5 混凝土浇筑

(1)浇筑前再次检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空。

(2)混凝土下料过程中须注意及时振捣,下料应均匀缓慢,不得冲击轨排。

(3)在全部混凝土施工过程中,用精调小车配合全站仪监控轨道几何参数,如有变化,按精调规则及时调整复位并固定。

(4)数据采集复核。完成混凝土浇筑之后,再次用精调小车采集轨道几何形位数据。

4 结束语

无砟轨道道床板线形控制时整个无砟轨道施工过程中重中之重,关系到后期无缝钢轨铺设后静态调整及扣件更换量,对后期静态调整的进度及成本影响巨大,通过以上控制措施,保证道床板线形精度。

参考文献:

[1]《高速铁路轨道工程施工技术规程》(Q/CR9605-2017)

[2]《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754-2018)

[3]《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)

[4] 卿三惠 高速铁路施工技术(轨道工程分册) 中国铁道出版社 2013