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铁路无砟轨道双块式轨枕预制施工控制技术的应用

2020-07-17 280 上传者：管理员

摘要：随着我国铁路建设的快速发展,无砟轨道的使用越来越多,如何保证铁路无砟轨道的施工质量成为亟需解决的关键问题。结合新建南宁至崇左铁路项目NCZQ3标段CRTSⅠ型板式无砟轨道的成功实践,详细阐述了双块式轨枕预制施工技术,可供类似工程施工参考。

关键词：
双块式轨枕
无砟轨道
铁路建设
预制施工
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1、工程概况

新建南宁至崇左铁路项目NCZQ3标段施工里程范围DK25+615～DK48+900(不含DK25+615～DK30+150段与南宁国际空港综合交通枢纽项目同步实施的线下工程),正线线路长度18.75 km。本标段区间路基土石方1 026 322 m3,AB组填料426 401 m3,级配碎石(砂砾石)155 040 m3,特大桥2座/3 921.14 m,大桥3座/884.24 m,涵洞41座/1 019.4延长米,简支箱梁预制架设449孔。本标段只有1座隧道即吴圩机场崇左端区间隧道2 930 m,为明挖区间隧道,设计行车速度250 km/h。工程采用了高标准的基础沉降控制设计和严格的路基填筑、隧道沉落变形和梁体徐变控制标准,隧道内采用CRTSⅠ型板式无砟轨道,确保线路满足高速运行需要的高平顺性要求。轨枕预制施工是无砟轨道施工的重要环节,如何保证其施工质量至关重要[1,2,3]。

2、双块式轨枕预制施工

2.1 检修清理轨枕模具

轨枕模具使用前需按规定要求进行检修清理,该工程采用专用定型钢模具,模具内外框架分别采用Q235、HRB355钢材。合格模具在使用前应采用抹布、空气压力喷枪、电动钢丝刷等对附在模具上的杂物进行清除,检查模具配件以及外观与磨损情况,如图1所示,保证其合格。

图1 模具清理

2.2 喷涂脱模剂

在凹槽处用软毛巾抹蜡,用喷涂机械以雾状形式适量、均匀喷洒隔离剂,不能过多喷涂;对喷涂不到的位置,用手动喷雾器补涂后用干净的抹布去除多余的隔离剂,如图2所示,以防止轨枕混凝土出现撕皮、疏松多孔等病害。

图2 喷涂脱模剂

2.3 安装螺旋套管

螺旋套管安装是利用模具上的固定装置将预埋管套和螺旋弹簧钢筋安装定位。弹簧螺旋筋安装时,在螺旋套管同心圆上固定紧卡,在套管上安装弹簧螺旋筋[4,5,6],如图3所示。组装弹簧紧固件与附加箍筋时,为防止其与波形钢筋焊接点与其钢筋桁架下弦钢筋组合时发生冲突,弹簧紧固件的位置应准确定位好,紧固件与桁架钢筋下弦安装组合使用的弧形端开口应朝箍筋框外并向上。对那些由于磨损不能再紧紧地固定螺旋套管的螺旋定位轴或者已经歪斜的螺旋定位轴,应该及时进行更换,以防止生产过程中产生移位而影响将来扣件的安装质量。

图3 螺旋套管安装

2.4 制作安装钢筋桁架

(1) 轨枕钢筋制作

螺旋筋采用∅4 mm低碳冷拉钢丝由弹簧绕制机(TCK-35WCNC)加工完成,螺旋筋检验频率为每个生产班的生产初期、中期、末期各检查1次,每次3个。箍筋采用∅10 mm冷轧带肋钢筋由数控弯箍机(先锋-12B)加工完成。箍筋检验频率为每个生产班3次,即每工班的生产初期、生产过程中和生产结束前,每次3个。箍筋的搭接部分采用点焊固定。

(2) 钢筋桁架安装

钢筋桁架安装如图4所示,在轨枕模具的缩口相应插入桁架钢筋骨架上弦杆钢筋至模具相应固定钩上,再在其上固定附加箍筋固定件弧形端,最后在桁架钢筋上压紧弹簧张力装置。

图4 轨枕桁架钢筋安装

2.5 安装挡浆夹

安装挡浆夹施工做法详见图5,在混凝土浇筑侧安装挡浆夹直面,模具两端或中心安装挡浆夹凹曲面,以防止轨枕出现局部砼结构疏松,强度降低,影响轨枕质量。

图5 挡浆夹安装

2.6 轨枕混凝土浇筑

(1)混凝土采用HZS120搅拌站拌和,拌和温度5～30℃,临近冬期施工时采用加热拌和用水及全封闭料仓对骨料进行保温,控制其浇筑时模板以及拌和物温差均在15℃以内。严格控制好施工配合比,水、水泥、掺合料、外加剂计量误差为±1%,砂、石料为±2%,发现计量误差超标及时调整。试生产前使用配合比中的原材料制作抗冻性、电通量试件、抗渗试件各一组,进行耐久性试验。

批量生产中,每20 000 m3混凝土抽取制作抗冻性、电通量的耐久性试件各一组,进行耐久性试验。混凝土采用一端向另一端分层多次浇筑。如图6所示,轨枕混凝土的浇筑采用连续浇筑、一次成型的方式,每模混凝土的浇筑时间控制在不少于180 s。振捣采取先慢振60 s、再水平方向摆动快振120 s。振捣开始后进行二次布料,二次布料将混凝土未满的模具布满料;混凝土浇筑后应拔出挡浆夹与水平弹性限位装置,清理模具、桁架钢筋上残留混凝土。

图6 混凝土浇筑及浇筑后处理

(2)在混凝土浇筑过程中试验室及时进行混凝土性能检测和制作试件,脱模试件按养护窑制作,每养护窑在最后一模浇筑时制作脱模强度试件2组(1组备用)、弹模试件2组;28 d试件在本批轨枕最后一模浇筑时制作,弹模试件1组/批。抗压强度试件制作分“未知法”和“已知法”,施工前期采用“未知法”评定,即28 d抗压强度试件5组/批,“未知法”期间对试件数据统计分析;混凝土性能稳定后采用“已知法”制作试件,即28 d抗压强度试件4组/批。耐久性试件每20 000 m3混凝土制作1组。混凝土性能正常情况下按照每班3次(首盘鉴定)测混凝土坍落度、入模温度、模板温度和含气量,并做好记录,发现混凝土性能有问题时及时通知试验室分析原因并进行适当调整。

2.7 轨枕养护与脱模

轨枕养护采用窑蒸汽养护。带模轨枕经蒸汽养护10～12 h后,其抗压强度达到40 MPa以上时后才能脱模。首先将固定桁架的张力装置卸松,使其平行于轨枕桁架,以免制约轨枕的脱模,施工做法如图7。轨枕质量检验后由叉车将轨枕叉至缓存区进行降温,当轨枕表面温度与环境温度基本相同时进行洒水自然养护,洒水养护自动喷淋间歇时间为2 h,每次喷淋30 min,湿度控制在60%～80%,保证棚内轨枕表面湿润,累计养护时间不少于3 d,方可搬运轨枕到存枕区进行存放。整个过程由车间工班负责完成,安全质量科对整个过程进行监督。

图7 轨枕脱模

3、结束语

采用该双块式轨枕预制施工方法,安全高效地完成了项目的无砟轨道双块式轨枕预制施工,轨枕的钢筋桁架上弦距轨枕顶面距离、长度、两承轨面相对扭曲、各断面高度、承轨部位轨枕顶部宽度、承轨面平整度、混凝土的质量等各项检查均满足规定要求,表明采用的施工方法是成功的,可在铁路无砟轨道双块式轨枕预制施工中推广使用。

参考文献：

[1]杨红永.高速铁路的无砟轨道施工技术探讨[J].智能城市,2020,6(05):140-141.

[2]赵祖林.高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土研究[J].绿色环保建材,2020(02):23-24.

[3]曹自印.CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工易发质量问题及对策[J].交通世界,2020(02):212-213.

[4]徐凌雁.双块式无砟轨道轨枕成段开裂整治技术研究[J].铁道建筑,2019,59(08):117-120.

[5]曹明春.CRTS双块式无砟轨道轨枕位置测量新方法[J].国防交通工程与技术,2019,17(01):66-69.

[6]王勇.高兴隧道无砟轨道失效轨枕快速更换施工技术研究[J].企业技术开发,2016,35(04):39-41.

杜春辉.铁路无砟轨道双块式轨枕预制施工控制技术[J].国防交通工程与技术,2020,18(S1):66-68.