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摘 要:现阶段,我国正在进行大规模的铁路客运专线建设,地下车站无砟道铺设工程具有技术复杂、测量精度要求高的特点,这就直接影响着工程建设的施工进度、安全和质量。比如,莞惠城际轨道交通无砟道岔交叉渡线施工,位于地下两个交叉的隧洞之间,其结构独特、构造复杂。因此,施工技术人员必须重视精准的测控定位技术,为交叉渡线道岔施工的整体质量提供保障。
关键词:客运专线;地下车站;无砟轨道;交叉渡线;施工技术
中图分类号:U213.2+44 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0156-02
无缝道岔和桥上无缝线路是高速、重载铁路强化轨道结构施工的重要环节。在地形和环保等条件的制约下,新建铁路和城市高架线路往往会将道岔铺设在桥上,而交叉渡线是使机车车辆由一条线路即可进入又可越过另一条线路的轨道设备,其具有缩短场地长度,减少占地面积等优势,在城市轨道交通的铁路建设中得到了广泛的应用。基于此,文章结合莞惠城际轨道交通工程,研究了客運专线地下车站无砟轨道交叉渡线施工技术。
1 工程概况
交叉渡线是使机车车辆由一条线路即可进入又可越过另一条线路的轨道设备,可以缩短场地长度,减少占地面积。莞惠城际轨道小金口站铺设的采用首套客运专线用60kg/m钢轨12号无砟道岔及5m间距交叉渡线,采用轨枕埋入式无砟轨道结构形式,由道岔、道岔配套扣件、岔枕、道床板及等部分组成。该无砟道岔交叉渡线构造新颖、技术标准高、施工精度要求高、质量控制严格,又位于地下站内,施工场地狭小,物流组织困难,其中,无砟道岔交叉渡线测量精确度是工程施工的重点和难点。
2 施工工艺流程
采用原位整体铺设法施工,道岔轨料自厂家运输至小金口站,由下料口运输至铺设现场,在岔位分别铺设后,进行整体组装、整体调整、整体道床板浇筑。
3 客运专线地下车站无砟轨道设计
随着社会经济的快速发展,我国城市轨道交通发展迅速,其主要在行车密度高、环保要求高、人员密集地带逐渐向以桥带路的铁路高架桥形式发展。因而,客运专线地下车站无砟道轨道交叉渡线常常会被铺设在高架车站的喉咙区、桥上渡线、高架线路的分叉点铺设桥上。
3.1 道岔选型
我国城市轨道交通主要铺设的单开道岔有曲线尖轨和直线尖轨两种结构型式,其性能对比如下:曲线尖轨道岔全长较直线尖轨道岔长,采用弹性可弯曲线尖轨,尖轨跟端坚固稳定,曲线尖轨冲击角小,减少侧向通过时动能损失,列车进入道岔平顺性好,由于尖轨较长,又是固定接头,需两台转辙机。直线尖轨单开道岔,尖轨跟端为间隔铁活接头,其尖轨稳定性较差,直线尖轨冲击角较大,侧向通过时列车会产生晃动,但由于尖轨较短,扳动灵活,只需一台转辙机。
3.2 道岔道床
在地铁轨道工程中,桥上岔区无砟轨道经常采用钢筋混凝土短岔枕。根据铺设位置不同,短岔枕可分为不同长度,但应尽量减少类型,短岔枕内应预埋塑料套管,用螺栓将垫板与短岔枕连接,短岔枕底部伸出钢筋与整体道床相连接。整体道床伸缩缝应尽量避开转辙器、辙叉和护轨部分,且道岔整体道床范围应尽量避开结构沉降缝。桥上道岔道床应做好排水处理,保证与桥梁本身排水设施匹配,道床表面可以适当地设置排水横坡。
4 交叉渡线无砟轨道道岔定位
4.1 交叉渡线施工放样
无砟交叉渡线道岔岔区测量以CPⅢ控制点为基准,用全站仪进行道岔桩位放样。交叉渡线施工放样包括菱形中心、菱形长轴及短轴控制桩;道岔叉心、岔前控制桩、道岔中心桩、岔尾桩、直股中心桩、曲股中心桩等控制桩;钢筋网纵、横向控制线及模板位置线等。
4.2 CPⅢ施测、复测
CPⅢ(轨道控制网)是无砟轨道铺设的基准网,地下线车站交叉渡线施工对CPⅢ提出了特殊的要求。交叉渡线连接两条线路,位于两隧道中间位置,与两条正线同时关联。在施测和复测CPⅢ控制网过程中,左右两条隧道应使用相同的CPⅡ控制桩作为计算起点,测量平面中误差、高程中误差控制在1mm以内。
4.3 道岔测量定位
道岔区在岔前、岔后位置含道岔曲股岔后、道岔前后过渡段起讫点及道岔前后100m范围内增设控制基桩,其位置设置在直股和曲股的两侧,按坐标直接测设,并埋设永久性桩位。
铺岔前,施工技术人员应以CPⅢ为基准复核道岔中心控制基桩的中线、里程和标高,检查路面高程,复测岔前、岔后直股、侧股控制基桩。道岔控制基桩横向允许偏差为1mm。相邻控制基桩允许偏差是间距2mm,高差1mm。相邻道岔控制点基桩偏差在相邻CPⅢ内调整。站场内的各组无砟道岔一次测设完成,并复核道岔间相互位置。
站线无砟轨道的测量必须与道岔同时进行,道岔与区间或站线无砟轨道衔接时以道岔控制基桩为依据进行调整,在站线测量中消除误差。无砟轨道道岔区测量以CPⅢ控制点为基准,根据站场设计图进行道岔区控制基桩测量,确认无误后进行道岔桩位放样。
5 交叉渡线的组装
在道岔组装前,需铺设好底层钢筋网,并将中层的钢筋摆放在底层钢筋上。根据测设的控制基桩和设计标高安装道岔组装调试平台。依据道岔铺设说明书及其控制桩位置,在组装平台上标好岔枕的编号及位置,依次按编号安放混凝土岔枕,分别用水准仪和钢尺测量、控制其高程和间隔,不得以岔枕间距累计测量。除此之外,还应核实岔枕摆放间隔、方正及全长。按照与岔枕对应的编号组装垫板,并保持岔枕位置及方向不变。连接导轨部分按照先外侧钢轨后内侧钢轨、先直股钢轨后曲股钢轨的顺序进行。组装时,严格按设计值预留轨缝。施工技术人员安装过程中,应先安装弹性夹,再紧扣件(先内侧后外侧)。最后确认直基本轨的位置、方向以及岔枕间距和方正。
6 交叉渡线的调整
6.1 粗 调
组装完毕后,首先复核岔枕位置,然后进行轨距、支距和标高初步调整。依据道岔控制桩及高程控制桩,采用高精度水准仪和全站仪测量,钢尺、道尺、支距尺、弦线等配合,对道岔进行整体调整,使交叉渡线的方向、水平、各部分轨距、支距、间隔及密贴等误差控制在规定范围之内。轨距和支距调整方法是用弦线控制好一根基本轨的直线度,保证直线度的顺直,然后用道尺量取轨距,微调使轨距满足相关要求;用长卷尺找出支距点,做好标记,然后用支距尺量取支距,控制曲上股的方向;最后用道尺量取轨距来控制曲下股的方向。交叉渡线道岔整体标高、水平、轨向调整方法:①轨向调整。用全站仪测控,通过调整支承装置横向移动道岔,对中后固定,再从加密测量基标,通过拉弦线复核轨道中线;②根据高程控制点使用电子水准仪,并配合轨距尺,测量道岔标高及水平调整值;③依据实测结果用起道机将道岔轨排抬升至设计高度后,拧紧支撑丝杆。拆除支撑方钢,焊接道岔轨向微调地锚。道岔标高调整应循序渐进,不可一次到位;④起道后用卷尺复核道岔整体尺寸,尺寸不符应根据控制点进行方正微调。
6.2 精调作业
交叉渡线精调按照先单开道岔、然后菱形交叉部分的总体施工顺序进行。精调作业方法是:将平面、高低、轨道超高、轨距加宽参数录入到轨检小车。根据轨检小车检测数据确定调整量。操作人员随着轨检小车移动,全站仪照准轨检小车棱镜,选定正确的线路参数,进入测量程序。轨检小车逐枕反馈调整量,并以此为依据,通过支撑调整系统,精确调整、定位道岔的水平、竖直方向、轨距、轨向。
7 结束语
综上所述,随着城市化建设的推进,高速铁路、客运专线等城市轨道交通发展迅速。在环保要求和地形的限制作用下,无砟轨道交叉渡线施工技术在大桥、特大桥以及高架桥上得到了广泛应用,这就为人民群众提供了一个舒适、通常的通车环境,为道路行车的安全性提供了保障。
参考文献
[1]任娟娟,徐家铎,田根源,赵华卫,蒲建锦.客货共线无砟轨道轮轨力统计特征研究[J].工程力学,2018(02):239~248.
[2]范群述,张建锋.高速铁路无砟轨道施工技术难点分析[J].建材与装饰,2018(02):282~283.
收稿日期:2018-7-10
关键词:客运专线;地下车站;无砟轨道;交叉渡线;施工技术
中图分类号:U213.2+44 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0156-02
无缝道岔和桥上无缝线路是高速、重载铁路强化轨道结构施工的重要环节。在地形和环保等条件的制约下,新建铁路和城市高架线路往往会将道岔铺设在桥上,而交叉渡线是使机车车辆由一条线路即可进入又可越过另一条线路的轨道设备,其具有缩短场地长度,减少占地面积等优势,在城市轨道交通的铁路建设中得到了广泛的应用。基于此,文章结合莞惠城际轨道交通工程,研究了客運专线地下车站无砟轨道交叉渡线施工技术。
1 工程概况
交叉渡线是使机车车辆由一条线路即可进入又可越过另一条线路的轨道设备,可以缩短场地长度,减少占地面积。莞惠城际轨道小金口站铺设的采用首套客运专线用60kg/m钢轨12号无砟道岔及5m间距交叉渡线,采用轨枕埋入式无砟轨道结构形式,由道岔、道岔配套扣件、岔枕、道床板及等部分组成。该无砟道岔交叉渡线构造新颖、技术标准高、施工精度要求高、质量控制严格,又位于地下站内,施工场地狭小,物流组织困难,其中,无砟道岔交叉渡线测量精确度是工程施工的重点和难点。
2 施工工艺流程
采用原位整体铺设法施工,道岔轨料自厂家运输至小金口站,由下料口运输至铺设现场,在岔位分别铺设后,进行整体组装、整体调整、整体道床板浇筑。
3 客运专线地下车站无砟轨道设计
随着社会经济的快速发展,我国城市轨道交通发展迅速,其主要在行车密度高、环保要求高、人员密集地带逐渐向以桥带路的铁路高架桥形式发展。因而,客运专线地下车站无砟道轨道交叉渡线常常会被铺设在高架车站的喉咙区、桥上渡线、高架线路的分叉点铺设桥上。
3.1 道岔选型
我国城市轨道交通主要铺设的单开道岔有曲线尖轨和直线尖轨两种结构型式,其性能对比如下:曲线尖轨道岔全长较直线尖轨道岔长,采用弹性可弯曲线尖轨,尖轨跟端坚固稳定,曲线尖轨冲击角小,减少侧向通过时动能损失,列车进入道岔平顺性好,由于尖轨较长,又是固定接头,需两台转辙机。直线尖轨单开道岔,尖轨跟端为间隔铁活接头,其尖轨稳定性较差,直线尖轨冲击角较大,侧向通过时列车会产生晃动,但由于尖轨较短,扳动灵活,只需一台转辙机。
3.2 道岔道床
在地铁轨道工程中,桥上岔区无砟轨道经常采用钢筋混凝土短岔枕。根据铺设位置不同,短岔枕可分为不同长度,但应尽量减少类型,短岔枕内应预埋塑料套管,用螺栓将垫板与短岔枕连接,短岔枕底部伸出钢筋与整体道床相连接。整体道床伸缩缝应尽量避开转辙器、辙叉和护轨部分,且道岔整体道床范围应尽量避开结构沉降缝。桥上道岔道床应做好排水处理,保证与桥梁本身排水设施匹配,道床表面可以适当地设置排水横坡。
4 交叉渡线无砟轨道道岔定位
4.1 交叉渡线施工放样
无砟交叉渡线道岔岔区测量以CPⅢ控制点为基准,用全站仪进行道岔桩位放样。交叉渡线施工放样包括菱形中心、菱形长轴及短轴控制桩;道岔叉心、岔前控制桩、道岔中心桩、岔尾桩、直股中心桩、曲股中心桩等控制桩;钢筋网纵、横向控制线及模板位置线等。
4.2 CPⅢ施测、复测
CPⅢ(轨道控制网)是无砟轨道铺设的基准网,地下线车站交叉渡线施工对CPⅢ提出了特殊的要求。交叉渡线连接两条线路,位于两隧道中间位置,与两条正线同时关联。在施测和复测CPⅢ控制网过程中,左右两条隧道应使用相同的CPⅡ控制桩作为计算起点,测量平面中误差、高程中误差控制在1mm以内。
4.3 道岔测量定位
道岔区在岔前、岔后位置含道岔曲股岔后、道岔前后过渡段起讫点及道岔前后100m范围内增设控制基桩,其位置设置在直股和曲股的两侧,按坐标直接测设,并埋设永久性桩位。
铺岔前,施工技术人员应以CPⅢ为基准复核道岔中心控制基桩的中线、里程和标高,检查路面高程,复测岔前、岔后直股、侧股控制基桩。道岔控制基桩横向允许偏差为1mm。相邻控制基桩允许偏差是间距2mm,高差1mm。相邻道岔控制点基桩偏差在相邻CPⅢ内调整。站场内的各组无砟道岔一次测设完成,并复核道岔间相互位置。
站线无砟轨道的测量必须与道岔同时进行,道岔与区间或站线无砟轨道衔接时以道岔控制基桩为依据进行调整,在站线测量中消除误差。无砟轨道道岔区测量以CPⅢ控制点为基准,根据站场设计图进行道岔区控制基桩测量,确认无误后进行道岔桩位放样。
5 交叉渡线的组装
在道岔组装前,需铺设好底层钢筋网,并将中层的钢筋摆放在底层钢筋上。根据测设的控制基桩和设计标高安装道岔组装调试平台。依据道岔铺设说明书及其控制桩位置,在组装平台上标好岔枕的编号及位置,依次按编号安放混凝土岔枕,分别用水准仪和钢尺测量、控制其高程和间隔,不得以岔枕间距累计测量。除此之外,还应核实岔枕摆放间隔、方正及全长。按照与岔枕对应的编号组装垫板,并保持岔枕位置及方向不变。连接导轨部分按照先外侧钢轨后内侧钢轨、先直股钢轨后曲股钢轨的顺序进行。组装时,严格按设计值预留轨缝。施工技术人员安装过程中,应先安装弹性夹,再紧扣件(先内侧后外侧)。最后确认直基本轨的位置、方向以及岔枕间距和方正。
6 交叉渡线的调整
6.1 粗 调
组装完毕后,首先复核岔枕位置,然后进行轨距、支距和标高初步调整。依据道岔控制桩及高程控制桩,采用高精度水准仪和全站仪测量,钢尺、道尺、支距尺、弦线等配合,对道岔进行整体调整,使交叉渡线的方向、水平、各部分轨距、支距、间隔及密贴等误差控制在规定范围之内。轨距和支距调整方法是用弦线控制好一根基本轨的直线度,保证直线度的顺直,然后用道尺量取轨距,微调使轨距满足相关要求;用长卷尺找出支距点,做好标记,然后用支距尺量取支距,控制曲上股的方向;最后用道尺量取轨距来控制曲下股的方向。交叉渡线道岔整体标高、水平、轨向调整方法:①轨向调整。用全站仪测控,通过调整支承装置横向移动道岔,对中后固定,再从加密测量基标,通过拉弦线复核轨道中线;②根据高程控制点使用电子水准仪,并配合轨距尺,测量道岔标高及水平调整值;③依据实测结果用起道机将道岔轨排抬升至设计高度后,拧紧支撑丝杆。拆除支撑方钢,焊接道岔轨向微调地锚。道岔标高调整应循序渐进,不可一次到位;④起道后用卷尺复核道岔整体尺寸,尺寸不符应根据控制点进行方正微调。
6.2 精调作业
交叉渡线精调按照先单开道岔、然后菱形交叉部分的总体施工顺序进行。精调作业方法是:将平面、高低、轨道超高、轨距加宽参数录入到轨检小车。根据轨检小车检测数据确定调整量。操作人员随着轨检小车移动,全站仪照准轨检小车棱镜,选定正确的线路参数,进入测量程序。轨检小车逐枕反馈调整量,并以此为依据,通过支撑调整系统,精确调整、定位道岔的水平、竖直方向、轨距、轨向。
7 结束语
综上所述,随着城市化建设的推进,高速铁路、客运专线等城市轨道交通发展迅速。在环保要求和地形的限制作用下,无砟轨道交叉渡线施工技术在大桥、特大桥以及高架桥上得到了广泛应用,这就为人民群众提供了一个舒适、通常的通车环境,为道路行车的安全性提供了保障。
参考文献
[1]任娟娟,徐家铎,田根源,赵华卫,蒲建锦.客货共线无砟轨道轮轨力统计特征研究[J].工程力学,2018(02):239~248.
[2]范群述,张建锋.高速铁路无砟轨道施工技术难点分析[J].建材与装饰,2018(02):282~283.
收稿日期:2018-7-10