摘要:虽然高铁轨道具有与普通铁路轨道相似的结构,但是其多项性能均优于普通的轨道,尤其是平顺性、可靠性以及安全性,在对高铁轨道进行优化时,应当结合高铁列车的主要特点,使用具备更高质量的结构构件,控制列车的运行质量,通过改良轨道具有的力学性能来使高铁保持更加平稳的运行状态。现以高速铁路为研究对象,分析轨道建设过程中常用的技术手段与实际应用情况。
关键词:高速铁路;轨道工程;质量管理
1高速轨道的结构及特点
1.1具有较高的线路平顺性
普通轨道的轨枕间距、道床边坡在列车荷载作用下,在道床中的支撑状态相对易于变化,造成轨道的几何形变。而高速轨道的均一性比较良好,通常采用现场工业化浇筑或厂预制件作为下部结构,能使轨道运行的平顺性进一步提高。
1.2显著减少了线路养护维修工作量
高速轨道建设时采用的是整体性轨道结构,与传统的散粒体轨道结构相比其有砟道床,当列车经过时会产生荷载力,道砟在荷载力的作用下可以避免道床出现变形情况,并可将轨道几何尺寸控制在变化范围内,避免出现轨道磨损、松动的情况,从而减少了线路养护维修人员的工作量。
1.3较长的服务期和较好的耐用性
整体性混凝土结构是高速轨道的主要结构,一般设计为60年的使用寿命。因为该结构能使得线路减少病害,具有较好的稳定性和较高的平顺性,降低维修量,提供良好的耐久性,并能进一步延长服务期限。
1.4较低的结构高度、自重轻
相比普通轨道,高速轨道道床板的厚度要小很多,因此无砟轨道自重较轻;相比有砟轨道,具有较低的结构高度,能将跨线处结构设计高程降低,将桥梁一期恒载降低约40%,同时还能有效降低隧道内无砟轨道结构的净重。
2高速铁路轨道建设技术
2.1轨下基础
轨下基础在轨道系统中需要对多种作用力进行承担,同时还可将其传递给道床,还可帮助有效保持轨道的位置、方向与轨距。建设轨下基础时,应当注重保持该轨道构成系统的耐久性,通过应用更高质量的原材料来保证轨下基础的品质。使用混凝土来构建轨下基础时,必须考虑到养护与加固工作所消耗的成本,混凝土具有良好的耐久性,因此后续养护工作消耗的资金比较少。建设者应当考虑到结构的防冻处理工作,根据级配要求来配置轨下基础需要使用的材料,骨料与水泥这2种原材料必须具有充足的活性成分模,同时洁净程度与细度模数也应当达到相应的标准。结合新的轨下基础施工工艺,技术人员还需将搅拌工艺技术与自动控制技术结合使用,通过自动记录系统来优化材料参数控制工作,根据钢筋应用要求来对钢筋进行张拉处理工作,合理地振捣与灌注混凝土材料,对轨下基础处使用的混凝土材料进行养生时,可将蒸汽养生与自然养生方法结合使用,根据工艺技术要求来完善养生工作,精准切割钢筋材料,通过定位技术来将扣件应用到合适的位置。
2.2道床设计技术分析
道床是当前高铁轨道的重要构成部分,考虑到其对于轨道的支撑作用,设计时应当保证其抗剪能力、刚度与强度,良好的道床可以使轨道系统保持完整性,道床可以扩散轨枕施加的荷载,基床处的应力也不会超出限定范围。设计道床时,应当注意使其保持弹性,使行车活动可以更加平顺,道床必须具有良好的排水功能,变形情况需要保持在限定范围之内。建设道床时,需选择性能达到应用要求的施工材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆材料可以在承受重复性冲击的条件下不出现严重的变形问题,能够有效抗压碎、抗磨耗与抗冲击。同时还需抵抗风化与大气腐蚀,即使在酸雨、盐碱以及干湿等各种恶劣的条件下也不会轻易产生崩解以及龟裂的情况。道床的电阻值也必须达到标准,否则轨道电路无法正常启用。
2.3使用高质量的扣件
扣件的主要作用是将轨枕与钢轨进行连接,从而保证轨道的稳定性。轨下基础建设技术带动了扣件应用技术的改良工作,扣件的制作材料被改变,由原来的木制材料逐渐演变为混凝土材料。高铁系统具有行车密度大、行车速度快的特点,因此轨道必须长期保持良好的平顺性,轨道内部使用的扣件需满足以下性能要求,首先其轨距能力需达到标准,扣件除了需要具备足够的减振性能,同时还必须具有充足的防爬能力,组成扣件的零部件需具有良好的可靠性与精度。
3高速铁路轨道常见质量问题及原因分析
3.1钢轨变形问题
线路曲线段出现病害主要是由于钢轨质量不符合要求、设置位置不当所导致的。在长时间使用后会出现磨损情况,增加钢轨表面的磨损度,导致列车通过时出现晃动情况。轨道产生变形的主要原因有:轨道曲线段与直线段之间的曲度不够,缓和性相对较差,经过长时间的使用会增加轨道磨损度,出现因受力不均的情况,导致轨道变形,也给列车的正常行驶带来危害;轨道质量不符合要求,轨道在长时间使用后也会产生变形情况,带来行车危险。
3.2轨道连接处问题
在整个高速轨道中连接处是最薄弱的部位,列车在经过时会产生比较大的作用力,导致振动情况的出现,线路状态会发生改变。若接头部位出现质量问题会加快轨道损坏的速度。从相关研究结果中可以看出,在不同的条件与环境下,混凝土结构会出现较大的变化,引起质量问题。在进行实际施工时,接头问题主要表现在以下方面。第一,在更换轨道后会导致新轨道与旧轨道间高度出现差距。第二,轨道在长期使用后,会因为振动原因出现螺栓松动的情况。第三,轨道硬弯道,列车转弯时会出现接头问题,主要是因为轨道外轨高于内轨。第四,接头夹板部位出现磨损情况也会给轨道接头质量带来影响。第五,因自然因素、人为因素导致道床变形,也会引起轨面错牙、接头高低不平等问题。
4高速铁路轨道工程施工管控措施
4.1加强工序上的控制
高速铁路施工项目一般由一系列的彼此关联且相互制约的进程组成,管理控制项目施工质量要求各工序施工环节作业进程的质量进行优化控制。首先,要做的就是明确具体的相关项目施工作业条件是否符合标准,并且按照之前制定的项目计划对施工状态的全面落实进行检测,在开展检测的过程中,对于施工作业相应工序的顺序与其进程实施进行确认检查,在这所有的质量管控过程中,相关人员必须严格按照计划需求以及相关质量标准进行工作。除此之外,在相关计划中,施工时也需要严格做好自我检验相关工作,通过自检来进行施工项目作业的优化以及完善的相应工作,其中包括施工单位内部有关工序作业实施质量的检验。在高铁建设过程中,项目施工的质量控制要点一定要掌握,并且每一道工序以及作业环节都要有相应的措施,做好项目作业质量的自我检验以及抽样检验,并且不断优化施工项目作业中的各个环节。
4.2加强现场控制
在高铁轨道工程施工过程中,现场的组织管理要进行强化,并且选择科学合适的施工工艺,认真做好施工现场的检查工作。通过相关工作,做好施工的基础工作,将较多的安全隐患控制在一定的安全范围之内。对于施工工艺的管理与控制也要做好相关工作,因为施工工艺以及方法是施工质量得以保障的关键因素。
4.3施工工艺及配套装备研发的质量控制
在高铁轨道施工中,需要对施工工艺和配套装备研发进行质量控制。在施工工艺控制上,由于国内外高铁无砟轨道施工条件具有很大的差异性,所以国内施工单位不能完全按照国外模式设计模式来进行高铁无砟轨道施工,所以需要按照相关规范制定合理的施工工艺,并且需要研发施工工艺配套设备,从而更好的保证高铁无砟轨道施工质量。
5结语
总而言之,高速铁路轨道施工中含有较多的难点以及重点,但其对于项目的质量都有巨大的影响。为了高铁的正常运行,人们出行能够更加便利,在日常建设中,相关人员必须做好工程施工质量管理工作,采取合理有效的措施进行质量管控,完成安全生产的目标,从而促进高铁施工水平的提高。
参考文献
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论文作者:高超
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/8
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