摘要:无砟轨道高速铁路施工过程中,为了充分发挥出无砟轨道的优势,需要施工单位做好施工技术难点的施工管理,实施精准化施工,并做好测量工作和技术管理工作。本工程施工后经动车组试运营,试运营后在直线段动车组速度在达到330km/h时依然可以稳定运行,施工效果良好。
关键词:高速铁路;轨道施工;技术
1工程概况
新建贵阳北至广州南铁路,桂林高铁工务段管内正线全长410.627km,范围内均铺设为60kg/mg钢轨跨区间无缝线路,除桂林西站5道、6道、阳朔站5道、6道,贺州站(贵广场)5道、6道、8道及综合维修基地线为有砟线路,其余均为无砟线路。
2主要技术标准
2.1轨道技术标准
正线:无砟线路标准60kg/m l-500mU71Mn无缝,扣件标准WJ-8;
站线:3、4道线路标准60kg/m l-500mU71Mn无缝,扣件标准WJ-8。有砟线路标准60kg/m l-500mU71Mn无缝,扣件标准弹条Ⅱ型扣件。
2.2正线技术标准
铁路等级:客运专线;正线数目:双线;正线间距:4.8m;旅客/列车速度:250km/h。
2.3道岔技术标准:
高速客专道岔,单开道岔,无缝线路,规格60kg/m 1/18、60kg/m 1/42。
3施工工艺及方法
3.1无砟线路施工工艺流程及方法
运输工艺:施工准备→钢轨装车、运输、铺设→空车返回;铺设工艺:施工准备→扣件就位→牵引对位→拖拉铺设→安装扣件→空车返回;施工方法:准备施工→长钢轨吊装、装车、运输→牵引车对位→拖拉钢轨对位→拆除滚筒→安装扣件→链接钢轨→长轨列车返回。
3.2有砟线路施工工艺流程及方法
工艺:施工准备→测量放样→铺底砟→布枕、均枕→安装工具轨→卸放、铺设长轨→短轨回收→上砟整道;施工方法:施工准备→上底层道砟→铺设轨枕→安装扣件→调整路线→铺长钢轨→回收工具轨→再次调整线路。
3.3一般站线施工工艺及方法:
工艺:施工准备→测量放样→铺底砟→布枕、均枕→铺设钢轨→上砟整道;施工方法:接收和检测控制点→上底层道砟→将轨枕散布在底砟上→调整路线。
4施工技术
4.1精密测量
轨道测量在施工前,首先建立轨道基桩控制网,在线下基础工程完工并经铺轨条件评估合格后,为保证施工结构位置、尺寸满足设计要求并在限差范围内,需按照规范要求复测线路中线。为检查其桩位是否移动、破坏,建立轨道基桩控制网之前对原交桩的控制网进行复核测量,确保线下施工控制网与轨道施工控制网的坐标系统一致。
4.2混凝土施工
对轨枕底部位置混凝土要加强振捣,捣固时防止振动棒触碰双向调整轴架的竖直螺栓和其它固定装置,确保混凝土的密实性。为确保道床板的平整度、顶面高程和排水坡度符合设计标准,道床板混凝土表面用平板式振动器振平并以人工抹平。
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4.3钢轨焊接及放散锁定
采用四组UN5-150ZNB闪光焊机紧跟铺轨进行单元轨焊接,1号焊机组首先焊接三江南至阳朔方向右线,2号焊机焊接三江南至阳朔方向左线,然后1号机组焊接三江南站、五通站,2号机组焊接桂林西站,阳朔站的到发线钢轨。3号焊机组先焊接阳朔至贺州方向右线,4号焊机组先焊接阳朔至贺州方向左线,然后3号机组焊接恭城站、钟山西站,4号焊机组焊接贺州站(贵广场)的到发线钢轨。1、2号焊机组进行三江南至阳朔方向的钢轨焊接及放散锁定作业,3、4号焊机组进行阳朔至贺州方向的钢轨焊接及放散锁定作业。
4.4线形控制措施
4.4.1外部几何尺寸的控制
在对无砟轨道轨排的外部尺寸进行控制时,需要重点做好轨道高程和相对中线偏差的控制。根据规范要求,要将轨道高程误差和相对中线误差控制在2mm内,也就是说轨道高程实际值、各处中线和设计误差不能超过设计误差2mm。在无砟轨道施工过程中,保证轨道外部几何尺寸可以保证轨道平顺结性。在进行高程测定时,会受螺杆支撑程度、扣件扭矩等因素的影响,因此在进行精调时,要先将高轨设置高度进行适当的预偏,进而降低偏移量。
4.4.2控制轨排内部几何尺寸
轨排内部测量主要是测量轨道的相对平顺性。主要对两根钢轨之间的高度差和两根钢轨之间的距离进行测量。为了控制好轨排内部几何尺寸,需要通过精调实现。但是在测量过程中,如果温度变化幅度过大,会影响仪器的测量精度。因此在对静态平顺性指标进行精调时,需要将轨向平顺性拓展到邻近轨枕的相对指标。由于超高主要是邻近钢轨高程出现的,因此界定水平也是一样的,对轨道进行精调后可以达到规定限值1mm时,如果轨道铺长后水平偏差会存在大于超高限值的可能性,远比高程、中线等指标超高限值的可能性大。
4.4.3轨头和轨缝的处理
在无砟轨道施工过程中,一般会将轨缝保持在15~30mm之间。在进行施工时,为了确保大型的设备可以顺利从钢轨通过,会将轨缝设计为最小值,同时为了防止钢轨温度过高导致邻近钢轨之间出现挤压变形的情况,会将轨缝设计为最大值。根据本工程的设计要求,轨缝之间的间隔距离要求保持在10~15mm之间,因此本轨道工程为小轨缝。考虑到上述因素,在进行施工时要对轨枕之间的距离进行适当的调整,并在经过相应的计算后才可以选择桥梁工具轨,使其可以和设计配套。这样一来就会导致施工工序变得繁琐,会增加施工费用。整个设计过程要求保证轨枕的稳定性以及轨缝间隔距离的合理性。根据本工程所在地区的温差变化情况,要求将轨缝保持在8~10mm之间,在条件允许的情况下,需要将设计值调小。在对轨枕进行微调试时,轨缝处的误差很难使用三角平均测量法测量出来,所以在测量工作完成后,还需要使用钢尺再次测量一次,将误差保证在1mm以内。
5施工技术难点及相应措施
5.1施工技术难点
与普通铁路轨道相比,高速铁路轨道系统的施工工艺更为复杂,技术含量更高,其难点主要体现在:①轨道基础地基沉降变形规律难以控制。无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持,因此,必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性。②精密测量技术。传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求,需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无柞轨道线路平顺性。③无砟道岔施工。应严格按相关规程进行道岔区无砟轨道施工,在确保无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同标段间、不同区间无缝线路施工相互协调。④施工期间,单位施工较多,对施工组织尤其是自轮运转设备的运行计划及行车安全有一定的影响。道岔的铺设时间很集中、工期短施工期间存在“突击”现象,对人员、仪器、设备的工作安排给出了很大的困扰。
5.2施工中出现难点的相应对策
在建设中,选择合理科学的技术和方法。组织专业化强工作经验丰富的道岔施工作业队,铺设前做好大量测量仪器、机具设备及人员的进场等保障工作。邻近营业线等特殊地段在施工前制定专项安全施工方案并进行评审,施工过程及安全防护等严格按照评审通过的方案及相关要求执行。
6结论
随着中国经济社会的快速发展,高速铁道的建设规模和投资规模将会大幅度增加。在高速铁道建设中,轨道的铺设是重中之重,在文章中,结合新建贵阳北至广州南的高速铁路,系统分析了铁路轨道施工的工艺、施工技术,施工难点及对策,希望文章有助于提高铁路轨道施工工艺水平。
参考文献:
[1]董冲峰.350km/h客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道施工关键技术[J].铁道工程学报,2016,(5).
[2]王国昌,徐小左,刘成龙.高速铁路CPⅢ平面网的闭合差研究及其应用[J].铁道学报,2016,31(5).
论文作者:潘剑锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/24
标签:轨道论文; 钢轨论文; 测量论文; 扣件论文; 阳朔论文; 轨枕论文; 贺州论文; 《基层建设》2017年第31期论文;