CRTSI型双块式无砟轨道道床板轨排稳定控制技术

2010-07-27陈政

铁道建筑 2010年1期

陈政

(中铁十一局集团第二工程有限公司,湖北十堰 442000)

无砟轨道以其具有速度高、舒适性好、维修少、费用低等特点,成为我国客运专线建设首选的轨道结构形式,现今无砟轨道分板式和双块式两种形式。为满足高速度、高舒适性要求,无砟轨道施工精度控制是重点,精度控制不好,不仅难以满足列车高速行驶的要求,而且还会增加轨道调整的工程量,加大施工成本,降低社会经济效益,甚至危及行车安全。武广客运专线采用 CRTSI型双块式无砟轨道,它是采用工具轨组装轨排,支撑轨排模拟轨道成型后状态,然后浇筑混凝土的一个施工过程。从这一过程可以看出,轨排约束的好坏,以及确保轨排稳定,将直接影响到轨道精度。

轨排约束有轨排竖向和横向支撑系统。轨排竖向支撑系统由螺杆调节器、钢垫片组成。轨排横向支撑系统,在路基上由锚具及螺杆组成;在桥梁上由侧向拉杆及夹具组成。

1 轨排约束施工方法及控制要点

轨排约束前应该尽量减少轨排内应力,避免约束拆除后因轨排内存在应力影响轨排精度。为此在轨排组装时,应该尽量减少轨排实际位置与设计位置的差距,如在桥梁地段采用轨枕下垫设方木减少轨排起道高度等。

1.1 轨排竖向约束

1)在轨排组装完成后,应根据实际情况在直线段每隔 3根轨枕对称布设螺杆调节器一套,在工具轨接头处的第一个轨枕盒处布设一套。在曲线段每隔 2根轨枕布设,布设完螺杆调节器托盘后要根据现场是否超高、超高多少选择螺杆与托盘的角度插孔,以保证螺杆始终竖直。

2)为避免螺杆调节器螺杆丝口受损,严禁直接利用螺杆抬起轨排。

3)轨排抬到比设计轨面高程低 2 mm时,方可旋紧螺杆,轨面高程不应超过设计高程。

4)在旋紧螺杆调节器前,在螺杆下端必须放设一块 50 mm×50 mm×5 mm的小钢垫片,且垫片中心有凹痕,这样既增加受力面积,稳固轨排,又能在调节轨排时使螺杆始终在中心旋转。

5)在精调完成后要检查螺杆调节器中的螺杆是否都拧紧受力,保证轨排竖向稳固。

1.2 轨排横向约束

1.2.1 路基上横向约束

在轨排组装完成后,采用手持式取芯机在支承层上钻一直径 6～8 cm的眼,布设间距同螺杆调节器位置相对应。锚具应统一安装在轨排侧面较低侧。螺栓与轨枕钢筋焊接后确保螺栓在锚具眼的正中间,以便调节轨排时螺栓可移动。具体安装见图1。在精调完成后拧紧锚具两侧螺母固定轨排。应注意:①螺栓与轨枕钢筋焊接必须牢固,且两者应在一条直线上。②空心方钢壁厚不能小于 3 mm。③在精调前,锚固剂必须凝固达到强度,这样才能起到约束的作用。

图1 路基上横向约束(单位:mm)

1.2.2 桥梁上横向约束(见图2)

由于桥梁保护层厚度最厚位置为 18 cm,且下面有防水层及钢筋网片,横向约束不能采用路基锚具形式,桥梁上横向约束采用横向拉杆,利用桥梁防撞墙进行轨排加固。在道床板侧模安装好之后进行横向拉杆的安装,布设间距同螺杆调节器位置相对应。在精调完成后要检查横向拉杆是否拧紧,稳固。

1)横向拉杆与防撞墙的固定是采用螺栓进行加固的,螺栓与墙体之间必须加设一块 5 cm×5 cm的钢垫片,垫片中心应带有圆形痕,保证与墙体密贴牢固。横向拉杆与工具轨采用扣盘连接。

2)横向拉杆所用销钉间隙不能大于 0.5 mm,以确保横向固定牢固。

3)横向拉杆两头螺杆必须带有自锁螺母,确保在固定后不因外力作用而自行松懈。

图2 桥梁上横向约束(单位:mm)

2 轨排稳定控制的措施

因双块式无砟轨道道床板施工受各方面影响的因素较多。虽然在竖向和横向上采用了不同形式的支撑系统,但由于工具轨随环境温度的变化很敏感,热胀冷缩产生的应力较大,所采用的支撑系统还不能承受工具轨因温度变化而产生的变形,为能争取有效的施工时间,必须控制工具轨温差,确保轨道不因温差过大而造成精度的不合格,必要时须对工具轨进行保温。

1)道床板的精调及混凝土施工一般选择在一天中环境温度变化比较小的区段进行,这需要做好环境温度测试,每 1 h对现场环境温度进行一次测试登记,找出一天温度变化＜10℃的区段施工。

2)浇筑混凝土前,在工具轨轨腰处放置轨温计对工具轨进行温度测量登记,每隔 1 h对轨温进行检查。

3)采用宽 40 cm土工布对工具轨进行覆盖,并洒水湿润,能有效控制工具轨的温度变化。

4)混凝土初凝前螺杆放松降低 1 mm,同时松开钢轨接头处的鱼尾板。混凝土初凝后(1～2 h,指压无明显压痕),松开全部扣件和横向约束,释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形。操作时注意不要扰动轨排。混凝土终凝后,取下横向模板和施工缝模板。

通过测试可以看出,没有采用约束系统施工的部分,浇筑前后平面位置偏移 0～1 mm的占20%,偏移1～2 mm占 73.3%,偏移 2～3 mm占 13.3%,最大偏移达到 2.4 mm。采用约束系统施工的部分,浇筑前后平面位置偏移在 0～1 mm的占 77.4%,偏移 1～2 mm的占 22.6%,最大偏移为 1.4 mm。