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浩吉铁路有砟轨道铺砟精调整理施工方案研究

2020-10-20郑小东

砖瓦世界·下半月 2020年2期
关键词:施工方案

摘 要:结合现有的铁路有砟轨道铺砟精调整理技术,全面学习了解铺砟精调施工流程及标准规范,简单阐述铺砟精调整理施工工艺流程、方法、验收标准,总结出一套浩吉铁路有砟轨道铺砟精调整理施工方案,减少精调整理过程中的施工问题,保证轨道直线顺直、曲线圆顺、过渡顺畅,从而满足重载列车在有砟轨道运行中的安全、稳定、舒适要求。本文进行的主要施工方案研究适用于重载铁路浩吉铁路DK1178+290.00~DK1213+800.00段的有砟轨道铺砟精调整理施工。

关键词:重载铁路;浩吉铁路;有砟轨道;铺砟;精调整理;施工工艺流程;施工方案

一、 概述

浩吉铁路(原称蒙华铁路)作为中国规模最大的重载运煤专线线路,设计时速120km/h,最大牵引质量10000t,每年至少可以运输2亿吨煤炭到华中地区。面对如此大的货运量,轨道的稳定性无疑成为了重中之重,而轨道精调整理作为有砟轨道施工中的关键一道工序,它对轨道的线型、最终位置能否达到设计及验标要求起着决定性的作用。

本文依据现有重载铁路有砟轨道精调整理技术,在全面学习了解铺砟精调整理施工流程及标准、规范后,再结合浩吉铁路建设实际情况,对有砟轨道铺砟精调整理施工方案进行研究。通过研究浩吉铁路有砟轨道精调整理技术过程、寻求一种快速的轨道精调整理作业施工方法,掌握轨道精调施工流程,总结出一套重载铁路有砟轨道精调施工方案,减少精调整理过程中的施工问题,保证轨道直线顺直、曲线圆顺、过渡顺畅,从而满足重载列车在有砟轨道运行中的安全、稳定、舒适要求,为今后重载铁路建设提供一种高效、快捷、安全、可靠、经济的新型精调整理方案。

二、工程概况

浩吉铁路连接蒙陕甘宁能源“金三角”地区与鄂湘赣等华中地区,是国家“十二五”规划和《中长期铁路网规划》的重大项目,是“北煤南运”国家战略运输通道、我国综合交通运输体系的重要组成部分,全长1813.5公里,北起内蒙古鄂尔多斯市境内的浩勒报吉南站,途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西七省区,终到京九铁路吉安站。

设计标准:正线轨道按一次铺设跨区间无缝线路设计,全线铺设有砟轨道,正线按重型轨道设计,双线地段重车方向预留特重型轨道结构,铁路等级为国铁I级,浩勒报吉南至岳阳段为双线,岳阳至吉安段单线。

我单位为新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-22标段项目经理部二工区,位于湖北省荆门市,里程为DK1178+290.00~DK1213+800.00,由北向南依次经过东宝区、掇刀区和沙洋县,设掇刀、沙洋两车站,正线有砟轨道单线全长31.49km,正线轨道采用60kg/m钢轨。路基段落设置双层道砟:20cm厚底砟+30cm厚面砟,桥梁段设置35cm厚面砟,道床边坡1:1.75,砟肩堆高15cm,桥梁与路基道床施工结构图如下:

三、施工作业依据、精调整理作业标准参数

(一)施工作业依据

浩吉铁路有砟轨道铺砟精调整理施工方案在编制过程中,需要根据以下规范、标准进行实施:

1、新建蒙西至华中地区铁路煤运通道施工图、《新建蒙西至华中地区铁路煤运通道(荆门至岳阳段)控制测量成果》、《蒙华铁路湖北段精测网复测技术报告》。

2、新建蒙西至华中地区铁路煤运通道站前工程技术标准(Q/MH 0001-2019)。

3、客货共线铁路轨道工程施工技术规程(Q/CR 9654-2017)。

4、铁路轨道工程施工质量验收标准(TB 10413-2018)。

5、重载铁路设计规范(TB 10625-2017)。

6、鐵路工程测量规范(TB 10101-2009)。

7、铁路工程卫星定位测量规范(TB 10054-2010)。

8、铁路技术管理规程(普速铁路部分)(TG/01-2014)。

(二)精调整理作业标准参数

我单位根据铁路轨道工程施工质量验收标准(TB 10413-2018)、新建蒙西至华中地区铁路煤运通道站前工程技术标准(Q/MH 0001-2019)进行几何状态施工控制:

四、人员组织、机械设备配置

(一)人员组织配置

根据轨道工程需要,结合我单位的实际情况,设项目经理、总工程师、总经济师、财务总监、安全质量总监各1人、生产副经理1人,设置科学技术部、工程部、物装部、办公室、安质部、合约部、财会部、测量组、试验室等职能部室,择优选调富有铁路工程施工经验的管理和技术人员组成有砟轨道铺砟精调整理组,下设道砟铺设小组、轨道状态确认小组、测量小组、大型养路机械精捣施工小组、方案分析小组、现场轨道整理及验收小组。各小组严格做到人员、设备固定不变,高标准地负责管段有砟轨道铺砟精调整理所有的施工组织管理工作。

(二)机械设备配置

主要施工机械设备配置如下:

(二)施工前期工作

1、按照有砟道床施工工艺完成底砟、面砟、铺轨施工,道床达到初期稳定状态且道床检测数据符合要求。

2、对CPIII控制网进行二次复测,及时更新相关测量数据,使用前认真核对数据的可靠性和输入的正确性。

3、现场指挥人员、有砟轨道精调整理作业人员必须熟悉规范和轨道技术标准。所有参加有砟轨道精调整理施工作业人员,作业前认真学习规范、标准及作业指导书,认真学习施工安全相关知识,须经过相关单位(湖北指挥部、项目部、武汉铁路局等)进行岗前培训,考核合格后持证上岗。

4、完成管段内线路焊接及应力放散、整修打磨了不平顺焊缝、钢轨硬弯矫直,轨道离设计标高8~10cm。

5、按要求配备齐全所需设备,并对仪器设备按规定项目进行检定和校准工作,并在检定有效期内。

6、应力放散锁定时按照设计锁定轨温完成线路锁定,锁定轨温符合规范要求。

(三)轨道状态检查

1、测量前安排专人对需要测量地段进行全面检查,检查扣件安装是否正确,对扣配件缺失、破损、扣压力不达标的进行整改,要求无缺少、无损坏、无污染、无空吊。更换枕木时,不得扰动道床稳定,严禁掏底更换;枕木更换位置采用液压捣固机加强捣固、密实道床,枕木抽换完毕后,对每根枕木扣配件进行检查;轨下橡胶垫板方正,不得窜位;垫板下道碴等杂物应清除干净;轨距挡板方正,不得压住轨下垫板,轨槽内清理干净。

2、弹条复紧,扣压力达标,弹条扣压力达标后以三点与钢轨接触为准。用塞尺逐个检查扣件与轨距挡块中间不密贴、轨距挡块与钢轨、钢轨和轨下垫板不密贴、钢轨工作边有残留混凝土等情况。要求弹条中部前端下颏与轨距块间隙﹥0.5mm,轨底外侧边缘与轨距块间隙﹥0.3mm,轨枕挡肩与轨距块间隙﹥0.3mm。

3、检查钢轨焊缝平顺性,标准要求:顶面 0~+0.2mm,工作边0~-0.2mm,圆弧面 0~-0.2mm。检查方法:用1m靠尺、塞尺进行检查,且做好检查记录。

4、轨距调整:调整轨距时,逐根枕木检查,根据检查的数据选择异型调整轨距块,满足轨距递变率1/1500,保证轨距调整后满足轨道几何状态测量仪和大型养路机械作业模式的要求。

(四)大型养路机械铺砟精调整理

采用武汉大机段07608机车、DWL-48型起道、拨道、捣固车、WD-320动力稳定车、SPZ配砟整形车。起道、拨道、捣固车作业时采用轨道几何参数计算机自动作业,消除人工操作误差对线路精调整理的影响,采用3点法拨道作业。

1、施工作业标准

将所测算的拨道量和经调整后的起道量的数据提前用红油漆(或红粉笔)沿捣固车作业前进方向标注于左侧轨枕斜坡上。曲线地段只标注起道量,在曲线的起点轨枕面上标出曲线要素点的准确位置。

根据武汉铁路局要求、《大型养路机械使用管理规则》等铁道线路维修规范以及实际现场施工经验,按照以下数据制定捣固方案:第一遍捣固按直线20m,曲线10m提供,预估起道量30mm;第二遍捣固按直线10m,曲线10m提供,预估起道量20mm,经两捣一稳后进行应力放散焊接长轨,换完长轨后按直线10m,曲线5m提供,预估起道量20mm(考虑下沉、道砟饱满程度等因素限制),前三遍整道作业后,轨道标高距设计标高预留20mm~40mm的起道量(曲线段仅留20mm)。起道量超过30mm需将枕木盒道砟填至离轨顶8cm,拨道量超过15mm应将枕木头扒开。

2、总体作业程序

2.1施工准备→人工整道→机械补砟→配砟、匀砟、扒轨腰→人工配合液压起道机机捣固→大型养路机第一次起道、拨道、捣固。

2.2测量→机械补砟、配砟、扒轨腰→大型养路机第二次第一次起道、拨道、捣固→稳定作业→焊接长轨。

⑶机械补砟、配砟、扒轨腰、测量→大型养路机第三次第一次起道、拨道、捣固→稳定作业。

3、卸砟、配砟整形作业

3.1作业人员提前对作业地段的补砟、回填情况进行检查。当现场施工不满足大型养路机械施工条件的,需进行整改,整改完成后才能进行施工作业。

3.2配砟整形车由内燃机车牵引卸砟,卸砟人员根据起道量按里程合理卸砟,配砟整形车在拢砟、匀砟作业过程中,需确保作业前枕木盒内道砟饱满。

3.3配置道砟高度低于轨枕面不大于10cm,并清除钢轨及轨枕面上道砟,按设计断面段道砟进行整形,形成砟肩堆高。

3.4补砟分为3次进行,前2次各完成需砟量的1/2~2/3,第三次补足全部道砟。

4、起道、拨道、捣固作业

4.1根据提前标注于轨面上的起拨道数据进行起道。

4.2起道、拨道、捣固作业轨温,应在长钢轨铺设轨温-20℃~+15℃范围内进行。

4.3一次起道量不应超过80mm,一次拨道量不宜大于50mm。每次起、拨、捣固道作业后轨枕头外侧应有一定数量的道砟,以保证长轨轨道的稳定性。

4.4钢轨轨腰两侧道砟必须低于轨腰,并保证夹钳可以夹持,钢轨内侧枕木不得掩埋,保证目视清楚。

4.5起道量50mm~80mm时,选择双捣作业;起道量50mm以下时,选择单捣作业。

4.6桥梁上轨枕下道砟厚度不足150mm时,不得进行捣固作业。

4.7捣固作业结束前,在作业终点划上标记,并以此开始按不大于2‰的坡度递减顺坡。一般不在圆曲线上顺坡,严禁在缓和曲线上顺坡结束作业。

4.8路基与桥梁连接地段30m范围、路基换填地段、鋼轨接头处和曲线外侧加强捣固。

4.9捣固稳定作业完毕后应回填道砟,回填完毕后道砟应在轨盒内及轨枕头部不少于2/3。

5、动力稳定作业

5.1道床起道、拨道、捣固作业后,进行动力稳定作业。

5.2从路基向桥梁上进行路基稳定作业时,在上桥前30m范围内把加载值逐渐降低50%,下桥后30m范围内再把竖向荷载逐渐提高到原来的数值,简支梁桥禁止动力稳定作业。

5.3动力稳定车在桥上不得开始起振、也不宜结束动力稳定作业。

5.4动力稳定作业方向确定后,应根据线路情况,调整好作业速度,调节预定下沉量和垂直预加荷载,进行稳定作业。

6、轨道静态检测

线路经起拨道作业和动力稳定作业后达到初期稳定状态,轨道静态几何尺寸应满足设计要求要求,道床支撑刚度已达70KN/mm,道床横向阻力已达7.5KN/枕,轨枕盒内道砟饱满、枕底满铺,轨面标高宜比设计低50mm。

7、调整量分析

在模拟轨道调整时,应考虑周全。轨道的平顺性指标是通过对轨道主要参数(平面位置、轨距、高低、水平指标曲线图的“削峰填谷”原则)来实现,将轨道几何参数调整到允许范围之内,才能实现直线顺直,曲线圆顺,过渡顺畅。

8、现场轨道整理验收

8.1现场轨道整理及验收小组领取扣件材料,根据提供的调整数据,准确找出需要更换扣件的轨枕位置(按轨枕编号找出位置),并对基本轨用道尺和弦线复核,用石笔标出起点和终点(左右股分别标注)。在轨枕挡肩位置标识出平面的调整量和方向,在钢轨顶面标识出高程或水平的调整量。标注原则:用横线加箭头标注出更换地段起始点,每根钢轨的轨枕一侧用数字标注出调整量,注意平面内外侧,也就是平面调整的方向,另一侧取相反值对应即可。高程只需标注数字,正负即可分辨出降低或抬高。

8.2更换扣件位置标识检查无误后,现场作业人员组织线路

工拆换扣件,每次连续松开螺栓不宜超过6个承轨台。高程调整件更换需使用起道器将钢轨稍微抬起,平面个别轨距挡块需要使用小撬棍辅助更换。更换完毕,检查无误后,按规定扭力上紧扣件。同一股钢轨上扣件时,直线地段一般先紧固调整量为正的一侧,再紧固调整量为负的一侧;曲线地段先紧固曲线内侧扣件(低的一侧),再紧固另外一侧(高的一侧)。

8.3扣件更换调整工序,按“摆(调整件)、松(螺栓)、拆(扣件)、顶(钢轨)、清(杂物)、装(调整件)、紧(螺栓)、查(扭矩)、记(台账)”九个步骤进行。

8.4所有扣件更换调整完毕后,核对轨向和高低调整量,确认更换扣件规格、部位是否与设计一致,并用道尺、弦线复核轨距及轨向。现场技术员再次检查确认,然后做好现场实际扣件调整量详细记录,建立台账,以便编制竣工资料及备查。

8.5清理回收更换下来的扣件,分类存放,现场清理干净,继续到下一个更换点施工。

9、轨道复检

9.1对调整后的轨道进行检测,快速了解调整后的轨道基本几何状态。

9.2對调整后的轨道进行静态复测和验收。

六、施工质量控制

(一)精调整理数据采集测量应选择在阴天或夜间进行,严禁在高温、雨天、大雾、大风等气象条件下进行测量作业,避免测量误差过大。

(二)严格轨道调整顺序。

(三)使用弦线检查时,弦线长度不宜大于25m,起终点应选择在调整量为零的区域。

(四)缓直、直缓点处不得出现反超高。

(五)调整结束后,上紧螺栓后应检查扭力,是否达到要求。现场技术员须用弦线或道尺复核调整效果,确保轨道精调整理正确无误。

(六)精调整理作业前,应提前提出施工申请计划,经批复后,通知驻站联络员,再由驻站联络员持申请单到车站办理登记手续。经过批准后,驻站联络员发出准许施工的指令并通知现场防护员,即可按照批准的作业区段、作业内容、作业时间展开施工。未接到驻站联络员的明确指令,禁止上线施工。

七、结语

结合现有重载铁路有砟轨道施工经验,总结出一套重载铁路浩吉铁路有砟轨道铺砟精调整理施工方案,并做好各项施工准备工作,保证轨道直线顺直、曲线圆顺、过渡顺畅,从而满足列车在重载铁路有砟轨道运行中的安全、稳定、舒适要求,为今后重载铁路建设提供一种高效、快捷、安全、可靠、经济的新型精调整理方案,对公司和项目的质量、安全、环保、经济管控有着较好的推动作用,以期作为公司对后续类似工程施工的借鉴及参考,其具有重要意义。

参考文献:

[1]姬东升.京沪高速铁路轨道精调方案[J].工程技术.重庆:2013.

[2]Q/MH 0001-2019,新建蒙西至华中地区铁路煤运通道站前工程技术标准[S].北京:中国铁道出版社有限公司,2019.

[3]Q/CR 9654-2017,客货共线铁路轨道工程施工技术规程[S].北京:中国铁道出版社,2017.

[4]TB 10413-2018,铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2019.

[5]TB 10625-2017,重载铁路设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2017.

作者简介:郑小东(1990—),男 ,湖南省郴州市 ,大学本科,湖南科技大学,助理工程师,研究方向:铁路与桥梁工程施工技术研究。

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