浅析高速铁路CRTSⅡ型轨道板更换施工
2019-10-21田博李忠成吕瀚昌
田博 李忠成 吕瀚昌
摘 要:2019年新中国成立70周年之际,我国高速铁路营业总里程达到3万公里,超过世界高铁总里程2/3。CRTSⅡ型轨道板作为无砟轨道板,目前在我国高铁中应用广泛,随着使用年限增加,CRTSⅡ型轨道板病害日益凸显,本文对CRTSⅡ型轨道板更换施工进行简要分析。
关键词:轨道板;病害;施工
一、CRTSⅡ型轨道板结构特点
CRTSⅡ型轨道板的路基、隧道地段道床结构由轨道板、水泥沥青砂浆充填层、支承层等部分组成;路基地段曲线超高设置路基基床表层上。隧道地段曲线超高一般在仰拱回填层或底板上。桥梁地段CRTSⅡ型轨道板结构有轨道板、水泥沥青砂浆充填层、底座板、滑动层、高强度挤塑板、侧向挡块等部分组成。与路基地段有所不同,下部设钢筋混凝土底座,并在底座与梁面保护层之间设置滑动层(两布一膜),底座板两侧设有侧向限位挡块。曲线超高在底座板上设置。长大桥梁段底座板设置钢板连接器后浇带。
二、CRTSⅡ型轨道板更换施工概况
轨道状态:轨道板小里程端有3块板,大里程端有2块板已锚固,每块板锚筋数量4~8根不等。发现底座板裂缝时,与其相近的轨道板宽接缝对应出现裂缝,前后梁跨上检查未发现有裂缝出现。存在问题:相关技术人员对底座开裂位置进行了局部凿出,发现钢板连接器没拧紧,锚固螺母和钢板间有约10mm的空隙,同时对附近剪力齿槽与桥梁相对位移进行了观测,发现齿槽处无异常现象。为保证既有线运营安全,根据设计院对目前状态的评估,需要对底座板断裂缺陷进行修复处理。经上级单位研究确定采用揭板彻底处理的方案进行整治。切除其底座板裂缝对应位置钢轨(约10米),切断轨道板宽接缝,拆除轨道板。在拆除轨道板的地段采用钢枕替代,并铺设钢轨。拆除临时过渡轨枕及钢轨,铺设轨道板、灌注砂浆,恢复宽接缝,最后重新锯轨安装焊接钢轨,调整线路,逐步提速直到正常。
三、CRTSⅡ型轨道板更换施工流程
第1天:完成人行梯及靠近桥边部分平台搭设工作,搭至与遮板顶面平齐,铺设并固定方木及平台面木板铺装;将轨道板观测标识、无缝线路观测标识安设完毕。铁道科学院上道现场查勘,并在编号完毕的钢枕对应位置粘贴角钢。
第2~3天:完成其余部分平台面铺装,拆除对应14m栏杆,人工运至桥下存放。侧向挡块边角凿除,满足轨枕安放条件及切割宽接缝要求;凿除宽接缝端头砼,确定切割位置,避免损伤轨道板外露钢筋;凿除后浇带外露部分砼,清理螺母,检查螺母及精轨螺纹钢受损情况。确定过渡轨枕锚固钢筋位置并钻孔植筋。处理底座板缺陷,经查往年资料,期间预计温度在5~20 度之间。剪切连接,根据设计院计算,每端共需植筋22根。小里程端目前现场已有植筋18 根,再在轨道板5、7 号承轨台对应位置各补植2 根筋,共4 根筋;大里程端目前现场已有植筋14 根,再分别在轨道板6、9 号承轨台及轨道板1 和2 号承轨台对应位置,每处补植2 根筋,共植8 根筋;同时用水钻取出轨道板上4根剪力筋,总计钻孔16个,植筋12根。每个孔平均约需0.5h,天窗点4小时,需要4台水钻同时作业,确保满足要求。植入剪切钢筋时避免其与轨道板内部钢筋接触。钢枕锚固钻孔植筋时,植入22根预埋底座板钢筋。
第4天:切割宽接缝混凝土及轨道板精调爪处水泥乳化沥青砂浆;临时过渡钢枕吊至平台存放(期间需接触网停电);电务设备拆除、恢复。待轨道板剪切连接一天后,清除宽接缝。首先使用专用切割锯切斷宽窄接缝并顶起轨道板,再清除宽窄接缝处混凝土,期间注意张拉锁拆除时不得造成损伤。最后清除轨道板精调爪位置的砂浆。
第5天:松扣件,拆除钢轨。拆除轨道板并吊装运至桥下存放(期间需接触网停电)。凿除砂浆层及宽接缝砼。铺设临时过渡钢枕及钢轨。调整轨道。电务拆装接续线、测试钢枕绝缘性能。安装临时轨道动力性能安全监测装置。安装传感器并调试凿除后浇带混凝土根据《铁路线路修理规则》铁运(2006)146号文,满足160km/h≥V>120km/h,轨道调整静态几何尺寸控制如下:轨距(+4、-2mm),水平4mm,高低4mm,轨向4mm、三角坑4mm。
第6~8天:调整钢枕过渡段线路,复拧螺栓。铁科研安装测试设备。后2h天窗由总工室进行钢枕过渡段提速试验,天窗计划单独出电报。将钢板连接器周边砼渣清除。恢复钢板连接器。铁科研拆除测试设备。恢复钢板连接器。安设后浇带两布一膜、钢筋、模板,浇筑砼。后浇带钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑。钢板连接器连接完成后,检查两布一膜滑动层,如有损坏采用相同材料进行修补,再进行箍筋绑扎和模板安装。
第9天:轨道板由平台运至线内。拆除过渡钢轨及钢枕;轨道板安装时先设置灌浆孔中钢筋,再进行灌注砂浆封边。安装调整钢轨;拆除封边材料。电务拆装接续线。钢枕吊运下平台。过渡钢枕拆除及轨道板复位,松开临时钢轨扣件,移出钢轨,拆除过渡钢枕,新轨道板用滑道推至铺设位置,用自制提向龙门架吊起轨道板,撤掉滑道,逐步下落至距底座板设计位置,用木条支垫好。精调前,待轨道板复位后,先粗调轨道板,缩短精调时间,同时考虑到该段为直线地段,可直接在调整轨道板前后相邻承轨台侧面拉弦线,用精调千斤顶调整轨道板平面和高程位置,保证调整轨道板平面和高程与前后轨道板的相对平顺性。轨道板封边,轨道板封边材料采用木板,利用临时过渡轨枕的锚固螺栓安装压紧装置。纵向封边采用厚度2cm,宽度12~15cm 的木板,沿轨道板两边,在放置木板后在模板的外侧抹2cm 的砂浆封堵。灌注砂浆采用“PMC-Ⅱ型聚合物水泥砂浆”,其成分为干料液料两部分,拥有强度发展可控和施工时间灵活等特点,可以让CRTSⅡ型无砟轨道水泥乳化沥青砂浆快速修复。通过工艺时间25分钟之内可完成砂浆搅拌及灌注,砂浆强度2h能达到5MPa。
第10天:钢轨焊接、打磨、探伤。轨道精测、精调。CRTSⅡ型轨道板纵向连接及宽接缝钢筋安设,灌浆孔封堵和现浇混凝土。拆除宽接缝模板、清理现场。恢复电务设备。旧钢轨吊运下桥。①宽接缝浇筑和轨道板纵向连接:灌注沙浆第二天其强度大于9MPa后,将轨道板纵向连接,使用扭力距板手按照先中间后两侧及左右同时的原则,依次张拉每根纵向连接钢筋并安设好张拉锁扣。张拉初始扭矩控制200 Nm,逐步循环增加到450Nm。②焊轨及锁定:焊接时相邻段轨温温差不大于5℃时进行原位焊接,采用铝热焊,并在25±5℃范围内进行锁定。③线路清理:作业场地清理,将多余的材料及机具设备清理下线。检查无误后报请消点结束。
结语:
本文主要是对CRTSⅡ型轨道板病害类型进行了解并对其更换,结合实际病害进行分析,从根本上对病害进行分析解决制定预防措施。本着安全第一、预防为主、综合治理的方针,确保营业线设备运行安全,在保证行车安全、经济合理、技术可靠前提下合理制定轨道板更换计划,提高设备使用寿命。
参考文献:
[1]《高速铁路工务安全规则》;铁运[2014]170号,中国铁道出版社
[2]《高速铁路无砟轨道维修规则》;铁运[2012]83号,中国铁道出版社
[3]《营业线施工安全管理实施细则》;京铁师[2012]755号,中国铁道出版社