[摘要]近几年铁路建设飞速发展,铁路工程项目规模日趋扩大,铁路运行速度更是节节攀升,为适应高速铁路发展的需要,在新建或改建的铁路工程项目中,综合性站场客往往采用混凝土宽枕轨道。本文详细介绍综合站场内宽枕轨道铺设的施工技术。
[关键词]站场,宽枕,轨道,施工,技术
随着铁路建设日新月异发展,新建或改扩建站场混凝土宽枕轨道在站场内使用率越来越高。站场混凝土宽枕轨道大大提高了轨道稳定性,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,保持线路外表整洁美观,达到了少维修周期的目的。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尽量做到一次到位,各个技术环节要求也比普通混凝土枕轨道要严格得多。
一、施工准备
1铺碴前路基的一般要求
(1)路堤填筑应采用重型机械碾压,路基本体应采用A、B组及C组中的块石、碎石、砾石类填料,其压实标准为:地基系数K30≥90(Mpa/m),压实系数≥0.9。
(2)为防止宽枕下部路基顶面运营后下沉形成凹陷,自站台墙边起至枕端3.0m范围应处于10cm高的台阶上,以有效防止积水。混凝土宽枕道床对排水要求很高,完善的排水措施对站场混凝土宽枕道床尤为重要。
2水平测量应符合下列要求
⑴中线施工控制点在直线地段每10m设一个,曲线地段每5m设一个,并移到线路外侧结构物上,弹的墨线误差不大于2mm。
⑵水平施工控制点每100m设一个临时水准点,该临时水准点应经往返测量并进行平差后确定。每10m在左右边墙上设一设计轨顶标高水平点,并在左右边墙上连续弹出墨线,其误差不大于2mm。
⑶曲线起讫点、缓圆点、圆缓点及曲中点应加设中桩。曲线起讫点及纵断面变坡点应加设水平点。在变坡点处轨顶标高要考虑竖曲线的设置要求。所有测量点(方向、水平)均应标识准确、清晰。
⑷曲线地段外轨超高设置,应根据设计行车速度计算出外轨超高值,标于边墙上,并弹出连续墨线,其误差不大于2mm。
3钢轨、混凝土宽枕的选用
⑴钢轨应逐根丈量,同一长度允许公差内的钢轨可对应使用。
⑵进场混凝土宽枕应进行尺寸检查,误差过大的不得使用。检查宽枕底部是否有防滑槽等。
4落实道碴来源及运输方法、施工机械储备、人员培训等。
二.道床铺设
1道床宽度、各层厚度及碎石道碴粒径的要求
(1)混凝土宽枕轨道的道床,有底层碎石道碴和面碴带组成。底层道碴采用标准碎石道碴,其厚度不应小于20cm,分层压实,孔隙率小于18%。所有道碴均应坚硬耐磨,不应使用石灰岩。面碴带采用粒径5~20mm的石英道碴作板下调整层,厚度为5cm,粒径级配如下表:
面碴带材料粒径级配表
(2)铺面碴带时按规定尺寸作好枕下凹槽,预应力混凝土宽枕中央的道碴不应捣固。
2底层道床铺设及压实
(1)上碴厚度应为道床设计厚度加虚铺系数。虚铺系数一般按道碴量8%计算。尽量散均匀,以减少摊平工作量。道碴摊平以人工配合平地机进行。
(2)采用18t振动压路机(最好采用光轮压路机)压实底碴,应左右交替碾压,使之达到平整并无明显车轮痕迹。压实以碴顶面无明显下降为准。
(3)曲线地段应考虑外轨超高和两端的超高顺坡。超高顺坡应在铺设底层道碴时设置。
3面碴带的铺设及压实
⑴先在底层道碴上挂中心线,以此线为中心划两条间距为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,在边线安放两块挡板,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。中间梯形板取走后形成的凹槽不填任何材料为保证面碴做成碴带形。
(2)用平板震动器震实面碴,整平后不应有波浪和三角坑。按设计要求检测面碴顶的标高,误差不应大于±5mm。
三、混凝土宽枕轨节拼装与铺设
1混凝土宽枕轨节拼装
⑴宽枕轨道一般采用1760根/km的铺设标准,以便满足铺设后轨枕顶面封闭和防止道床污染的要求。混凝土宽枕按下表规定布置,间距误差和偏斜不得大于15mm。
混凝土宽枕间距表
⑵混凝土宽枕与普通混凝土枕的分界处,如遇有钢轨接头,应保持宽枕延至钢轨接头外不少于5根;混凝土宽枕与木枕轨道连接时,应用长度不短于25m的混凝土枕轨道过渡。
⑶严格掌握钢轨接头的相错量。直线轨节应保证接头方正;曲线轨节按配轨规定正确留好接头相错量,误差不得超过3mm。出曲线时的一节轨节,缩短轨不能平衡的剩余缩短量,应利用钢轨正负公差配轨消除,保证进入直线后不再剩余接头相错量。
⑷正确使用和安装扣件。要求位置正确,安装齐全、扣件配套。扣件组装要求符合规范规定。
2轨节铺设
站场内宽枕轨道由于轨节较重(每节50kg/m钢轨25m长宽枕轨排重约27吨),且受结构物限制,施工时宜采用专业铺轨机铺设。
(1)工艺流程:
倒装、运送轨节喂进、吊运轨排铺设轨节轨排对位
循环铺设。
(2)轨排到位后,下落轨排到离道床50mm时稍停,调整轨排位置,对正中线,然后下落轨排进行铺设。下落时,先落后端,对正中线慢慢落下,对正接头,安放轨缝片,上好鱼尾板,并拧紧螺栓,然后落下前端,对正轨道中线,至此完成一节轨排的铺设。轨节落地后,如发现位置不正确,应吊起重新就位,不得采用就地移动的办法正位。连接轨节时,不得在钢轨接头处垫砂调整高程。
(3)轨节落好后,铺轨机前行对位,开始循环铺设第二节轨节。
四、混凝土宽枕轨道的整修
1宽枕轨道铺设后,应及时整修,仔细拨正轨道方向,曲线圆顺,直线顺直,留好轨缝。方正宽枕位置,拧紧扣件,整治空吊板,进行垫砂起道作业,防止宽枕串动。
2整治空吊板和找平线路应以垫砂起道的方法为主,道床应饱满密实。垫砂起道应符合以下要求:
⑴正确掌握用砂量。垫砂要均匀,轨面标高不得超过设计高程10mm。
⑵垫砂用的小碎石,粒径为5~20mm,材质要坚硬耐磨,不得使用石灰石,尘末和石粉含量不得超过总质量的2%。
⑶一次垫砂厚度,除下沉量较大处个别接头外,一般不应超过20mm。应经过机车压道稳定后再进行下一次垫砂起道作业。
3宽枕轨道整平轨面,初期应以垫砂为主。垫砂不足时,可在轨下加不同厚度的垫片,但其总厚度不得大于6mm。
4进行起道、拨道作业时,起道机必须放在宽枕端头的正中,并垫以16×160×100mm的角钢,长度不短于400mm。宽枕端头的一次抬高量不应超过50mm,一次可起宽枕5~7根,可垫砂3~5根。
5混凝土宽枕轨道阶段性的维修,一般可分为三个阶段进行,即初期维修、巩固提高及线路稳定阶段。
⑴初期维修阶段。以垫砂为主整治空吊板及三角坑,同时拨正线路方向,方正宽枕位置,上紧扣件,直到线路按标准基本合格。
⑵巩固提高阶段。起道作业以枕下垫砂和轨下加不同厚度的垫片相结合进行,对线路方向及规矩进行细拨、细调,直到线路全部达到规范规定的标准。
⑶稳定维修阶段,要求轨道维修全面达到标准,线路初步稳定,轨道仅作小量调整和扣件涂油等工作,道床按设计断面填补整齐。在维修中要尽量避免扰动道床。
6宽枕轨道整道维修的技术标准与普通混凝土枕轨道相同。轨道维修达到标准后,经过列车或单机压道不少于50次,经过检查合格后,即可交付使用。
五、混凝土宽枕轨道道床的填封
1宽枕间的密封,可与线路工程同期完成采用78型碟型橡胶密封条密封。安装时,施加外力压紧,以增加密封性能,高温安装时应对其轴向施加压力,将其压紧,以防止低温时端部产生裂缝。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。
2混凝土宽枕轨道维修达到标准、轨道比较稳定后,将宽枕端头和结构物之间的道床用混凝土预制板铺面,沥青砂浆灌缝封闭,使道床外的脏污杂物不能侵入道床内,同时也可以防止水进入。
3面板(一)的标高于78型橡胶密封条顶面标高(在线路中心处约比轨面低0.19m),密封条顶面标高要高于面板(二)的顶面标高,形成排水坡,流入纵向沟。(如图6-1)
图6-1混凝土宽枕轨道截面图
六、铺设宽枕轨道优点
⑴混凝土宽枕的重量和枕底支承面积约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,轨道稳定性比普通混凝土枕轨道有所提高。
⑵混凝土宽枕密排铺设,外型整齐美观,保洁方便,可使道床的清筛周期延长。
⑶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。
七、混凝土宽枕轨道的发展方向
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,注重正常养护,则可充分发挥混凝土宽枕轨道的长处。否则,设计、施工中的欠完善之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为困难。因此,混凝土宽枕轨道非常适合于铁路站场内,在以后的铁路站场中将会普遍推广。
参考文献:
[1]《铁路工程设计技术手册•站场及枢纽》铁道第四勘察设计院主编中国铁道出版社2004年
[2]《铁路工程施工技术指南•轨道工程施工技术指南》TZ201-2008中铁一局集团有限公司主编人民交通出版社2008年
[3]《铁道工程》西南交通大学郝瀛主编人民交通出版社2005年