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【摘 要】本文从轨排框架施工技术特点出发,分析了无砟轨道轨排法施工配置原则,针对无砟轨道轨排法施工轨排框架的协同管理进行详细探究。
【关键词】无砟轨道轨排法;配置原则;协同管理
引言
目前,我国高速铁路运营里程已达1.3万km,到2015年中国快速铁路营运里程将达到4.5万km。双块式无砟轨道以其环境适应性强,结构耐久性好,经济性好的特点逐渐占据了我国无砟轨道的主要地位。除了在一些高速铁路、客运专线、城际铁路应用外,I级铁路的长大隧道,货运铁路的隧道内也相继应用,特别是在市域铁路的发展过程中占有很大的优势。在已建成和在建的双块式或者弹性支撑块式无砟轨道施工过程中,曾采用的施工方法有简易支架法、工具轨法、轨排框架法,其中简易支架法因不能保证施工质量和轨道精度目前已不在采用。轨排框架法施工较工具轨法的优势在于:轨距、中线、轨底坡等参数固定,最大限度的保证了无砟轨道的几何参数,降低了施工调整过程中参数之间的牵扯变化;在施工完成后无砟道床完整性好,不会像工具轨法那样需要在道床内填补孔洞,轨排框架逐步成为我国双块式无砟轨道施工的主导方法。
一、轨排框架施工技术特点
双块式无砟轨道组合式轨道排架法施工从施工理念到设备配置完全区别于国外的无砟轨道施工方法,具有施工精度高、整体集成度高的特点。施工精度高,主要体现在结构稳定以及轨道参数调整稳定两个方面。主要设备的集成、整体化设计,再加上其他辅助设备的使用,使得整套无砟轨道道床施工设备形成一个体系。在这个体系下,配合有效的物流,使得双块式无砟轨道施工效率得到明显的提高,并且大大降低了轨道联调联试阶段的扣件更换率。在原来框架法的基础上,将框架变为支架,提高了轨道的柔度,有利于小曲线半径无砟轨道的施工。将国外支撑设置于混凝土道床内部的方式改为设置到轨道结构外,提高了道床的整体性,并有利于行车安全[1]。
轨道排架采用机械方式确定了将轨距、轨底坡、中线、两钢轨相对水平等几项重要几何尺寸指标,特别减小了轨距变化率,减少了施工调整时间,保证了施工质量。采用楔形调整机构控制轨距及其变化率,有利于控制轨道的短波平顺,减少了复合不平顺的出现。螺柱框架采用无级调节角度装置,能够保证竖向支撑始终垂直于地面,有利于轨道高程及水平的调节。以某线外试验段为例,该试验段为路基段超高95mm,采用任意挑选的6榀排架施作,浇筑前复测距首次精调已经过去48h,精度指标也基本满足要求,随即浇筑混凝土,混凝土凝结后复测结果如图1所示。
二、无砟轨道轨排法施工配置原则
1、轨排框架布置方法
1.1 针对现有施工经验总结轨排框架的基本参数宜满足以下条件:轨道托梁间距≤3a,轨道自由悬臂长度≤a;总长度≤11a(a为轨枕间距);支撑螺柱均应设置在道床板外侧。
1.2 轨排框架的施工方法也采用单元布置,其主要布置原则为:桥梁单元,路基、隧道顺延,对称布置,两端留边。针对现有的无砟轨道布置可分为3种情况:B+A+B型,A+B型,A+KC+A型,其中A为主型结构,在满足桥梁单元布置的基础上考虑其通用性,保证主型结构能够满足路基及隧道的要求。除了一些重载铁路的隧道轨枕间距要求600mm以外,其余大部分线路的路基、隧道轨枕间距均为650mm。
1.3 布置应采用最少形式的轨排框架满足最多工况的要求,提高轨排框架的经济性因素。例如一些桥台施工用排架可在连续梁的两端通用,桥梁主型排架与路基、隧道通用。
1.4 最大限度地满足路基、桥梁、隧道的通用性,有利于在路桥隧频繁转换的过程中实现顺序作业,提高施工组织效率。
2、轨排框架设计加工精度要求(见表1)
2.1 工具轨应采用与正线相同的新钢轨,外形尺寸允许偏差应符合TB/T3276-2011要求;如需工具轨调整线型,应采用铁路专用直轨器进行处理。
2.2 应采用精密加工轨底坡度,不得采用火焰切割,无缝钢管应符合GB/T17395-2008中的要求。
2.3 轨距调节器设计应为楔形夹紧装置,分别设置于两条轨道左右,不宜采用单侧调整方式,采用标准60kg/m鱼尾板及相关标准件符合TB/T2345-2008的技术要求。
2.4 T形螺纹螺纹加工符合GB/T5796.3-2005要求,不宜采用滚制,调节螺母与调节螺母销配合顺畅,不应有松动或卡滞现象。
2.5 中线基准器应保证顶面标高与轨距线平齐并对中,沿托梁水平方向布置,中线基准器应带十字刻度线,能够具备1~2mm的调节量。
3、轨排框架的循环使用原则
即使项目完成后轨排框架保存保养状态较好,也应进行严格的质量检验,检验应严格按照表1的技术要求规定检测,有5项以上精度指标超出表1中的内容,不宜继续使用。也可以下列条件为辅助参考,具体报废参数如表2所示。
3.1 高精度级别的轨排框架在施工1000m(循环150次左右)以内或者转场1次(两地各施工500m,循环150次左右),可作为降级轨排框架使用,能够在I级铁路或者精度要求不高的地下铁路使用。
3.2 单榀降级使用的轨排框架连续使用850m(循环120次)以上,继续转场1次以上的不宜继续使用。
3.3 高精度级的轨排框架在同一工地施工超过1700m(循环250次左右)以上或者转场2次以上不宜继续使用[2]。
3.4 工具轨有明显变形或轨排框架调节机构失效率达50%的,应予以大修或报废。
三、无砟轨道轨排法施工轨排框架的协同管理
1、设计单位的统一化。在设计院线路设计过程中宜考虑到轨排框架施工工法,将其作为无砟轨道设计的一部分,在设置无砟轨道轨枕间距过程中尽量统一轨枕间距,使其能够采用尽量少的轨排型式。特别是简支梁、连续梁两端的轨枕间距变化应尽量少,如果能与桥台、桩板结构统一则尽量统一,这样不仅降低无砟轨道的施工难度,监理单位也容易控制无砟轨道施工质量,有利于无砟轨道轨枕铺设的精细化管理,防止在施工过程中出现误操作。
2、施工单位的全局性把握。不同线路间调转设备最先考虑的问题就是轨枕间距的问题,其次是构筑物尺寸的问题。有些施工单位,没有深入研究就在不同线路间调转轨排框架,造成了很大的损失。施工单位应尽量前瞻性考虑,统筹把握,在设备采购初期就对目前处、局管范围内的施工线路做好统计,这样有利于轨排框架设计单位根据总体情况把握全局,将购置的设备发挥其最大的效率,并且利用寿命周期完成最多的工程量。设备购置前应考虑以下几点:
(1)轨排托梁间距预留接口;(2)軌排长度模数可变化;(3)轨排支撑及模板支撑长度可调;(4)铺装龙门跨度可调[3]。
3、工装制造单位的协同配合。工装设备提供单位有义务协助业主单位做好轨排框架法施工作业指导书,并提供针对线路情况做好无砟轨道施工组织和施工布置图。施工前调整好施工装备,做好线外试验段指导工作,并完成首段评估前的线上指导工作。加强对工装设备提供单位的管理,制定严格的工装设备检验制度,杜绝一些粗制滥造的产品流入高速铁路市场。
结束语
综上所述,为了提高我国无砟轨道施工的精细化管理程度,进一步提升我国无砟轨道的技术技术水平,应当在业主单位、设计单位、监理单位、施工单位以及轨排框架设备供应单位之间形成协同配合,有利于建造优质的无砟轨道工程;通过制定轨排框架的系列标准,控制轨排框架的质量,规范施工工艺流程,将问题暴露在施工前,通过统筹管理,统一设计、施工单位的思想;此外,轨排框架法作为具有我国自主知识产权的施工方法以及施工装备,宜作为我国各设计院设计无砟轨道的考虑因素;轨排框架部分精度指标应较检验批中无砟轨道的控制要求提高一倍,并且规定轨排框架的循环使用寿命。
参考文献:
[1]关飞.桥上双块式无砟轨道轨排法施工研究[J].科技创新与应用,2013(11):168-169.
[2]万鹏.高速铁路双块式无砟轨道轨排法施工通用性研究[J].铁道标准设计,2013(11):34-36+50.
[3]侯荣光.浅析铁路客运专线无砟轨道轨排法施工应用技术[J].科技信息,2010(03):672-674.
【关键词】无砟轨道轨排法;配置原则;协同管理
引言
目前,我国高速铁路运营里程已达1.3万km,到2015年中国快速铁路营运里程将达到4.5万km。双块式无砟轨道以其环境适应性强,结构耐久性好,经济性好的特点逐渐占据了我国无砟轨道的主要地位。除了在一些高速铁路、客运专线、城际铁路应用外,I级铁路的长大隧道,货运铁路的隧道内也相继应用,特别是在市域铁路的发展过程中占有很大的优势。在已建成和在建的双块式或者弹性支撑块式无砟轨道施工过程中,曾采用的施工方法有简易支架法、工具轨法、轨排框架法,其中简易支架法因不能保证施工质量和轨道精度目前已不在采用。轨排框架法施工较工具轨法的优势在于:轨距、中线、轨底坡等参数固定,最大限度的保证了无砟轨道的几何参数,降低了施工调整过程中参数之间的牵扯变化;在施工完成后无砟道床完整性好,不会像工具轨法那样需要在道床内填补孔洞,轨排框架逐步成为我国双块式无砟轨道施工的主导方法。
一、轨排框架施工技术特点
双块式无砟轨道组合式轨道排架法施工从施工理念到设备配置完全区别于国外的无砟轨道施工方法,具有施工精度高、整体集成度高的特点。施工精度高,主要体现在结构稳定以及轨道参数调整稳定两个方面。主要设备的集成、整体化设计,再加上其他辅助设备的使用,使得整套无砟轨道道床施工设备形成一个体系。在这个体系下,配合有效的物流,使得双块式无砟轨道施工效率得到明显的提高,并且大大降低了轨道联调联试阶段的扣件更换率。在原来框架法的基础上,将框架变为支架,提高了轨道的柔度,有利于小曲线半径无砟轨道的施工。将国外支撑设置于混凝土道床内部的方式改为设置到轨道结构外,提高了道床的整体性,并有利于行车安全[1]。
轨道排架采用机械方式确定了将轨距、轨底坡、中线、两钢轨相对水平等几项重要几何尺寸指标,特别减小了轨距变化率,减少了施工调整时间,保证了施工质量。采用楔形调整机构控制轨距及其变化率,有利于控制轨道的短波平顺,减少了复合不平顺的出现。螺柱框架采用无级调节角度装置,能够保证竖向支撑始终垂直于地面,有利于轨道高程及水平的调节。以某线外试验段为例,该试验段为路基段超高95mm,采用任意挑选的6榀排架施作,浇筑前复测距首次精调已经过去48h,精度指标也基本满足要求,随即浇筑混凝土,混凝土凝结后复测结果如图1所示。
二、无砟轨道轨排法施工配置原则
1、轨排框架布置方法
1.1 针对现有施工经验总结轨排框架的基本参数宜满足以下条件:轨道托梁间距≤3a,轨道自由悬臂长度≤a;总长度≤11a(a为轨枕间距);支撑螺柱均应设置在道床板外侧。
1.2 轨排框架的施工方法也采用单元布置,其主要布置原则为:桥梁单元,路基、隧道顺延,对称布置,两端留边。针对现有的无砟轨道布置可分为3种情况:B+A+B型,A+B型,A+KC+A型,其中A为主型结构,在满足桥梁单元布置的基础上考虑其通用性,保证主型结构能够满足路基及隧道的要求。除了一些重载铁路的隧道轨枕间距要求600mm以外,其余大部分线路的路基、隧道轨枕间距均为650mm。
1.3 布置应采用最少形式的轨排框架满足最多工况的要求,提高轨排框架的经济性因素。例如一些桥台施工用排架可在连续梁的两端通用,桥梁主型排架与路基、隧道通用。
1.4 最大限度地满足路基、桥梁、隧道的通用性,有利于在路桥隧频繁转换的过程中实现顺序作业,提高施工组织效率。
2、轨排框架设计加工精度要求(见表1)
2.1 工具轨应采用与正线相同的新钢轨,外形尺寸允许偏差应符合TB/T3276-2011要求;如需工具轨调整线型,应采用铁路专用直轨器进行处理。
2.2 应采用精密加工轨底坡度,不得采用火焰切割,无缝钢管应符合GB/T17395-2008中的要求。
2.3 轨距调节器设计应为楔形夹紧装置,分别设置于两条轨道左右,不宜采用单侧调整方式,采用标准60kg/m鱼尾板及相关标准件符合TB/T2345-2008的技术要求。
2.4 T形螺纹螺纹加工符合GB/T5796.3-2005要求,不宜采用滚制,调节螺母与调节螺母销配合顺畅,不应有松动或卡滞现象。
2.5 中线基准器应保证顶面标高与轨距线平齐并对中,沿托梁水平方向布置,中线基准器应带十字刻度线,能够具备1~2mm的调节量。
3、轨排框架的循环使用原则
即使项目完成后轨排框架保存保养状态较好,也应进行严格的质量检验,检验应严格按照表1的技术要求规定检测,有5项以上精度指标超出表1中的内容,不宜继续使用。也可以下列条件为辅助参考,具体报废参数如表2所示。
3.1 高精度级别的轨排框架在施工1000m(循环150次左右)以内或者转场1次(两地各施工500m,循环150次左右),可作为降级轨排框架使用,能够在I级铁路或者精度要求不高的地下铁路使用。
3.2 单榀降级使用的轨排框架连续使用850m(循环120次)以上,继续转场1次以上的不宜继续使用。
3.3 高精度级的轨排框架在同一工地施工超过1700m(循环250次左右)以上或者转场2次以上不宜继续使用[2]。
3.4 工具轨有明显变形或轨排框架调节机构失效率达50%的,应予以大修或报废。
三、无砟轨道轨排法施工轨排框架的协同管理
1、设计单位的统一化。在设计院线路设计过程中宜考虑到轨排框架施工工法,将其作为无砟轨道设计的一部分,在设置无砟轨道轨枕间距过程中尽量统一轨枕间距,使其能够采用尽量少的轨排型式。特别是简支梁、连续梁两端的轨枕间距变化应尽量少,如果能与桥台、桩板结构统一则尽量统一,这样不仅降低无砟轨道的施工难度,监理单位也容易控制无砟轨道施工质量,有利于无砟轨道轨枕铺设的精细化管理,防止在施工过程中出现误操作。
2、施工单位的全局性把握。不同线路间调转设备最先考虑的问题就是轨枕间距的问题,其次是构筑物尺寸的问题。有些施工单位,没有深入研究就在不同线路间调转轨排框架,造成了很大的损失。施工单位应尽量前瞻性考虑,统筹把握,在设备采购初期就对目前处、局管范围内的施工线路做好统计,这样有利于轨排框架设计单位根据总体情况把握全局,将购置的设备发挥其最大的效率,并且利用寿命周期完成最多的工程量。设备购置前应考虑以下几点:
(1)轨排托梁间距预留接口;(2)軌排长度模数可变化;(3)轨排支撑及模板支撑长度可调;(4)铺装龙门跨度可调[3]。
3、工装制造单位的协同配合。工装设备提供单位有义务协助业主单位做好轨排框架法施工作业指导书,并提供针对线路情况做好无砟轨道施工组织和施工布置图。施工前调整好施工装备,做好线外试验段指导工作,并完成首段评估前的线上指导工作。加强对工装设备提供单位的管理,制定严格的工装设备检验制度,杜绝一些粗制滥造的产品流入高速铁路市场。
结束语
综上所述,为了提高我国无砟轨道施工的精细化管理程度,进一步提升我国无砟轨道的技术技术水平,应当在业主单位、设计单位、监理单位、施工单位以及轨排框架设备供应单位之间形成协同配合,有利于建造优质的无砟轨道工程;通过制定轨排框架的系列标准,控制轨排框架的质量,规范施工工艺流程,将问题暴露在施工前,通过统筹管理,统一设计、施工单位的思想;此外,轨排框架法作为具有我国自主知识产权的施工方法以及施工装备,宜作为我国各设计院设计无砟轨道的考虑因素;轨排框架部分精度指标应较检验批中无砟轨道的控制要求提高一倍,并且规定轨排框架的循环使用寿命。
参考文献:
[1]关飞.桥上双块式无砟轨道轨排法施工研究[J].科技创新与应用,2013(11):168-169.
[2]万鹏.高速铁路双块式无砟轨道轨排法施工通用性研究[J].铁道标准设计,2013(11):34-36+50.
[3]侯荣光.浅析铁路客运专线无砟轨道轨排法施工应用技术[J].科技信息,2010(03):672-674.