摘要:CRTSII型板式無(wú)砟軌道是我國高速鐵路和客運專(zhuān)線(xiàn)的主要軌道構成形式。文章在查閱資料的基礎上結合實(shí)際,主要分析了CRTSII型板式無(wú)砟軌道板的結構組成、技術(shù)特點(diǎn)、設計原理、方法,進(jìn)而闡釋了CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工技術(shù)在高鐵上的應用。
關(guān)鍵詞:CRTSII;無(wú)砟軌道板;揭板施工;軌道施工
中圖分類(lèi)號:U448 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0084-02
高速鐵路的軌道結構主要應用無(wú)砟軌道板,我國第一條高速鐵路京津城際鐵路采用的是從德國引進(jìn)的博格板式無(wú)砟軌道技術(shù),其前身是1979年鋪設在“卡爾斯費爾德-達豪試驗段”的一種預制板式軌道。這種軌道技術(shù)使用壽命長(cháng)、線(xiàn)路狀況好、不易漲軌跑道,能減少二期荷載和建筑高度,尤其在橋隧結構方面。因此,無(wú)砟軌道在國內外高速鐵路上的應用和推廣越來(lái)越廣泛,其軌道結構在高速鐵路上的大量鋪設應用具有十分廣闊的前景。
1 CRTSII型板式無(wú)砟軌道板簡(jiǎn)單介紹
軌道板結構主要有兩種,分別為標準板和異型板。其中標準板寬2.55m、長(cháng)6.45m、厚0.2m,為預應力結構,其縱向分20個(gè)承軌道臺,承軌臺設計適應于有檔肩扣件,經(jīng)過(guò)打磨以后才能確定其在線(xiàn)路上唯一位置的屬性,所以每一塊板都有各自的順序編號。而異型板包括補償板、特殊板、小曲線(xiàn)半徑板和道岔板,其中補償板、特殊板、小曲線(xiàn)半徑板均在標準板基礎上發(fā)展變化而來(lái),與標準板有相似的結構特征,分別用于補償調整線(xiàn)路長(cháng)度、道岔前后過(guò)渡、曲線(xiàn)半徑小于1500m的地段,道岔板是單獨設計道岔區。
CRTSII型板式無(wú)砟軌道的構成部分主要包括:兩布一膜滑動(dòng)層、底座、瀝青水泥砂漿連接層、軌道板和其側向擋塊。其中底座寬度為2950mm,直線(xiàn)地段平均厚度為200mm,曲線(xiàn)獨斷根據超高設計情況計算確定。此外,其采用了特殊的摩擦板和端刺結構,作為橋梁與路基之間的過(guò)渡。摩擦板上軌道結構與橋梁上略有不同,它們之間采用單層土工布,通過(guò)剪切聯(lián)接。
CRTSII型板式無(wú)砟軌道技術(shù)概括起來(lái)主要有四個(gè)特點(diǎn),分別是橫向施加預應力、承軌臺用數控磨床打磨處理、板與板間縱向聯(lián)接、4cm深預裂縫。首先,其軌道板為橫向先張結構,每65cm設4cm深預裂縫,承軌臺打磨處理,板與板間通過(guò)6根20mm螺紋鋼筋進(jìn)行縱向聯(lián)接,解決板端部變形問(wèn)題。其次,軌道板通過(guò)工廠(chǎng)預制和對承軌臺進(jìn)行打磨,可獲得高精度軌道幾何,降低了鋼軌鋪設和調整的工作量。預制軌道板和底座板為跨過(guò)梁縫的連續結構,行車(chē)舒適度較高,補償板數少。最后,底座與梁面通過(guò)設置土工布、薄膜、土工布的滑動(dòng)層保持滑動(dòng)狀態(tài),從而取消了鋼軌溫度伸縮調節器,在每孔橋梁的固定支座上方預設錨固筋和齒槽與梁體固結,傳遞縱向力。
2 高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板的設計原理
CRTSII型板式無(wú)砟軌道板的設計主要包括三個(gè)步驟,軌道板的設計、底座板的設計以及相關(guān)的軟件技術(shù)和數據交換。首先,軌道板的設計,縱向按彈性地基梁模型計算,橫向按寬軌枕模型計算,同時(shí)也要考慮施工狀態(tài)時(shí)的特殊工況,對板軌道進(jìn)行應力驗算。其次,底座板的設計,采用德國規范中拉壓桿件開(kāi)裂后的剛度折減理論,而對底座混凝土板按照正常使用極限狀態(tài)和承載能力進(jìn)行設計。使用的主要軟件技術(shù)是有檔肩縱連板式軌道系統軟件,分為打磨軟件、布板軟件、精調軟件。最后,要以布板軟件為核心,聯(lián)通設計院、板廠(chǎng)、梁廠(chǎng)形成往來(lái)數據
交換。
3 高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工技術(shù)分析
3.1 高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工前要點(diǎn)
第一,CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板的鋪設精度水準要求高,工程秩序控制嚴格。第二,預制梁的亮面平整度要控制在3~4m之間。第三,底座板的高程精度差別需要控制在5mm以?xún)?。第四,軌道板粗鋪設精度要小于等于10mm。第五,軌道板精確定位精度控制在小于等于0.3mm。第六,填充層砂漿從攪拌成品到提升上橋,最終到灌入軌道板下的時(shí)間要求必須控制在30分鐘內。
3.2 高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工技術(shù)分析
高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工流程是一道極其復雜、綜合性極強的程序?;\統的概括來(lái)講,其程序技術(shù)主要包含以下幾個(gè)方面。在施工前,我們除了要嚴格遵循前文所述的要點(diǎn)以外,還要驗收橋面狀況,并對其做鋪板前的評估,緊接著(zhù),劃分施工單元,在單元內施工底座板,比如滑動(dòng)層、硬泡沫塑料板、綁扎鋼筋、支模、澆混凝土等,此外,還需要測量記錄臨時(shí)端刺區Lp2至Lp5段溫度及長(cháng)度以及端刺區內擋塊施工。接下來(lái)是基準測量,測量板溫,計算張拉距離,連接常規區BL1及臨時(shí)端刺區K0、J1、J2、J3等,一天之內要完成。再有,澆筑常規區BL1及臨時(shí)端刺區K0、J1混凝土,24小時(shí)內完成,然后,設 免費B2B網(wǎng)站 www.gongsiku.net】標網(wǎng)修正測量,即在單元段底座板混凝土完成時(shí),軌道基準點(diǎn)測設,安裝定位錐,再接著(zhù),粗鋪軌道板,然后是精調軌道板,封邊,灌注墊層砂漿,澆筑窄接縫混凝土,張拉連接鎖,澆筑寬接縫,常規區側向擋塊施工,軌道板與底座坑剪切連接,最后與下一個(gè)單元連接施工。
精細地來(lái)分析其施工技術(shù)流程,主要有以下三個(gè)方面:
(1)施工前準備。包括技術(shù)準備、施工測量、試驗準備、橋面驗收及交接。施工前根據施工區劃分和施工組織安排,按專(zhuān)業(yè)和工序對人員予以培訓分配。施工測量精度要求為二等水準,三級導線(xiàn)。試驗準備主要是混凝土、水泥乳化瀝青砂漿,配料的試驗。復核梁面的平整度、防水層完整、高程誤差、梁端高差、預埋件的位置準確性。組后觀(guān)測評估,合格后制定和編制施工計劃。
(2)施工裝備。沿線(xiàn)分散襯板時(shí)設備,比如輪胎式全液壓懸臂門(mén)架式起重機、中轉倉隨車(chē)起重機、砂漿攪拌車(chē)等。還有集中存板時(shí)的設備,包括混凝土罐車(chē)、臂架式泵車(chē)、精調測量系統等。還有現場(chǎng)鋼筋加工場(chǎng)、砂漿供應站等的檢修和保養、上橋上無(wú)砟軌道分段施工的緊急疏散通道、便道、混凝土攪合站等的完好,最后要保證勞動(dòng)人員的充足、物流的暢通,保證貨物的供給。
(3)施工技術(shù)。高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板揭板施工技術(shù)主要采用施工布板軟件,它是基于軌道幾何的布板設計需要而完成的,對幾何和裝配技術(shù)設計的數據確定有很大作用,并能提供工況和設計荷載的參數,比如變形、建造時(shí)間等。它以計算施工放樣坐標為基準,進(jìn)行GRP測量數據評差計算,精調用板文件,對每塊板縫中定位椎及GPR設計坐標。其計算形式有路基上和橋梁兩種,區別在于對外界溫度、濕度等一系列客觀(guān)條件所造成的影響處理方式。它采用布道軟件進(jìn)行數據處理。接著(zhù)進(jìn)行精密測量和梁面驗收。其橋面的高程允許7mm的誤差,否則要打磨和采用聚合物砂漿填充,橋面的平整度誤差要求在3~4mm之間。其滑動(dòng)層要自下至上有土工布、塑料薄膜、土工布組成,硬泡沫塑料板設于橋梁接縫處。底座板采用縱貫全橋的連續鋼筋板結構,前后終點(diǎn)和端刺結構相連,與梁面之間設兩布一膜滑動(dòng)層。除了上述步驟以外還要進(jìn)行
精調。
4 結語(yǔ)
高鐵CRTSII型板式無(wú)砟軌道板的軌道板打磨、底座板的張拉、精調、砂漿的配置等是其核心技術(shù)。在施工過(guò)程中,我們應注意其中一些細節方面的要求和數據的精細,盡力減少故障率,調高打磨效率,優(yōu)化施工技術(shù)流程。
參考文獻
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作者簡(jiǎn)介:張雙(1974—),男,湖北黃梅人,中鐵四局五公司工程師,研究方向:土木工程。