浅谈站场宽枕轨道施工技术
2022-12-31张景旭
张景旭
近年来,铁路工程建设发展迅速,列车的运行速度不断加快。为了顺应高速铁路的发展需要,混凝土宽枕轨道在新建或改扩建站场内的使用率越来越高。混凝土宽枕是一种新型轨道结构,它由钢轨、混凝土宽枕、橡胶垫板、弹性扣件和普通碎石道床所组成。该轨道结构加大了轨枕在道床上的支承面积,提高了轨道的稳定性,改变了道床垫层的弹性,降低了道床应力,减少了道床的永久变形,也有效防止了道床的污染,保持线路表面整洁美观,达到了减少维修周期的目的。但在站场内铺设混凝土宽枕轨道因受站台墙和其他结构物的限制,以及宽枕自身较重的原因,铺设、起道垫砂,以后的换枕、清筛道床等养护维修比较困难。因此,在混凝土宽枕轨道铺设时,必须严格要求,尽量做到一次到位,确保各个技术环节都准确无误。
一、工程概况
某车站高速场Ⅱ-3道、Ⅱ-4道、Ⅱ-6道站台范围内设有混凝土宽枕板,Ⅱ-3道铺设混凝土宽枕范围为DK8+225~DK8+725,Ⅱ-4道、Ⅱ-6道铺设混凝土宽枕范围为DK8+265~DK8+765,铺设混凝土宽枕共计1.5km。混凝土宽枕按照1760根/km铺设,砼枕中心间距为57cm,共需铺设混凝土宽枕2640根,其余地段按照标准1680根/km布置。宽枕铺设地段采用Ⅰ级碎石道碴做道床,道床铺设宽度按股道内进行满铺,厚度为350mm。其中底部200mm满铺,上部150mm在宽枕中部留出宽度600mm空开带,宽枕底面以下50mm深度内铺粒径5mm~15mm的小石子作调整层。
二、总体施工方案
随着站台区路基成型情况对站台区宽枕进行铺设,首先对三站台外侧Ⅱ-6道进行宽枕铺设,依次往二站台方向铺设。每股道由中间向两侧同时铺设施工。
三、宽枕轨道铺设施工步骤
1.施工准备
(1)道砟储存运输。道砟的堆料场地应做好硬化处理并做好排水系统,防止黏土、粉尘、泥水等杂物的渗入。运输道砟的车辆每次装车前车内要进行清扫,不得残留泥土、灰尘等杂物,运输车辆应做好覆盖。
(2)混凝土宽枕的储存。混凝土宽枕应码垛整齐,不倾斜,每层宽枕间设两块垫木,码垛层数不超过4层。
2.路基验收及中线放样
(1)路基验收时,应严格控制路基面高程及平整度。按照规范要求验收,为更好地控制细石道碴的厚度,按照高程控制网验收路基,严禁路基实测高程超出设计高程。同时为了避免路基存在积水,路基面平整度必须符合规范要求。
(2)路基验收完成后,需及时放样线路中心,在宽枕铺设范围内,设置中心外移边桩,以此边桩测设基桩。线路基桩桩用混凝土制作0.15×0.15×0.1m的方桩,混凝土桩采用Φ14长度80mm的钢筋桩,在混凝土底板钻眼埋设,并在钢筋头上打眼定位方向。同时,在周边上用红白相间油漆标识。基桩在直线线路每20m设置一个,曲线应每5m设置一个。对于曲线段要明确直缓点、缓圆点、圆缓点、缓直点等。
3.底碴铺设,高程控制
通过线路基桩测量出线路中心线和边线,用白石灰或是拉钢丝线明确中心线和边线。将底碴高程和面碴高程以及钢轨顶面高程标高用墨线画在站台墙上。装载机通过纵向铲装法,铺碴均匀,压路机实时由外侧向内侧纵向作业,分层进行压实,直至达到比设计标高高2cm(留一定的沉降量),确保底碴的摊铺纵、横坡与线路设计一致。
4.面碴铺设及压实
先在底层道碴上挂上中心线,以此线为中心线划两条间距为2.7m的灰线。中间位置安放一条上口宽600mm,深50mm,边坡为1︰1.75的倒梯形槽板,边线安放两块挡板。然后在梯形槽板外至挡板内铺两条面碴带,灰线两边按图中尺寸摊铺道碴后用平板震荡器震实,要求边震实边检查高程和平整度。为保证面碴做成碴带形式,中间梯行板取走后形成的凹槽不填任何材料。面碴整平后不应有波浪和三角坑。按照设计要求面碴顶标高,误差不应大于±5mm。
5.混凝土宽枕板铺设与轨节拼装
首先通过线路基桩测出线路中心线,通过拉中心线和轨枕边线控制轨枕线型。20吨吊车将宽枕吊到线路中间,8名工人抬宽型枕粗铺到位,间距均匀。利用线路水准点测量已铺设的混凝土宽枕承轨台面中心高程,可以进行适当的调整,确保比设计标高高2cm(留一定的沉降量)。
宽枕上的螺旋道钉应用熬制的硫磺、水泥砂浆进行锚固。其配合比为硫磺︰水泥︰沙子︰石蜡=1︰0.5︰1.5︰0.02。施工人员现场通过磅秤计量,严格按照硫磺锚固配合比来配置锚固材料。螺旋道钉锚固时道钉圆台底应高出承轨槽面5~8mm。混凝土宽枕与普通混凝土枕的分界处,根据轨节计划表如遇有钢轨接头,应保持宽枕延至钢轨接头外不少于5根。
5.铺轨、精调
通过运轨车将钢轨从钢轨基地运送铺轨现场,人工铺设60kg/m、100m定尺长、U71Mn无螺栓孔热轧新钢轨。工地采用铝热焊将百米轨与道岔连接形成无缝线路。轨道轨距、水平方向的调整,除扣件有微量的调整外,较大的调整量靠拨道、起道解决。施工中使用丁字型挤碴器来旋转挤碴,达到起道的目的。当宽枕抬起时,将丁字钩平行置于枕缝面碴上,上埋粒径5~15mm小石碴。然后双手用力旋转手柄,将石碴拨入枕下,小石碴用完不足时再补。挤碴器可沿枕缝纵向移动,旋转360°全方位拨移碴,直至枕下碴带挤满、挤紧,确保线路完全符合线路养护维修标准为止。
线路精调前,人工使用电子轨距尺测量全线线路轨距,并配合人工对线路轨距精调。轨距精调完毕后,采用轨检小车全线复查轨距、轨距变化率、轨向,再次全线结合轨向精调轨距。线路第一遍精捣结束后,采用轨检小车再次全线复查轨距、轨距变化率、轨向,根据轨检小车资料,综合整治几何尺寸,重点整治轨距变化、曲率、轨向不良处所,结合轨向重点精调轨距,确保轨道精调达标,曲线地段采用20m弦测量曲线正矢调整。
6.道床封顶
待线路稳定后,即可在枕缝间嵌入单面坡78型橡胶条,宽枕两端采用混凝土预制块,使道床外脏污杂物不能侵入道床内,同时也可防止水进入。宽枕下的面碴带,在枕缝处不得高出枕底,以防止将橡胶密封条垫起。根据设计要求,盖板安装时设3%的流水坡。轨枕段与混凝土铺面板间50mm、站台墙胸墙与混凝土铺面板50mm间隙采用沥青胶砂封闭,并夯拍密实。沥青胶砂配合比(重量比)为沥青︰石粉︰河沙=1︰2︰10。沥青胶砂必须严格按照配合比熬制,否则密封效果不佳,同时采取措施防止水进入道床,保证线路稳定和清洁卫生。
四、设置宽枕的优越性
1.混凝土宽枕密排铺设,外观整齐美观,保洁方便,可使道床的清筛周期延长。
2.混凝土宽枕的重量和枕底支承面积比普通混凝土枕大一倍,道床应力相应减少,轨道框架阻力较大,轨道的稳定性比普通混凝土枕轨道有所提高。
3.混凝土宽枕轨道稳定后,一般只需进行螺栓涂油、紧固和少量轨下垫片与枕下垫砂工作。日常的养护维修工作量可比普通混凝土枕轨道减少40%左右。
五、结语
由于混凝土宽枕轨道质量的好坏与铺设地段的基础处理、施工质量,配套的防、排水构筑物有着密切的关系。设计时考虑周到,施工注重质量,严格控制每道工序,注重正常养护,就可充分发挥混凝土宽枕的优点。否则,施工中的欠完善处将引发多种轨道病害,使日后的整治工作比普通混凝土枕线路更困难,同时给施工企业信誉带来不利影响。