论文部分内容阅读
【摘 要】 随着我国铁路事业的不断发展,如今铁路轨道的铺设方式已经从传统的软枕木有砟结构进化为了无砟轨道结构,它采用了更为坚固和持久耐用的混凝土以及沥青混合材料铺设,对于高速铁路来说具有更好的适应性。无砟轨道的铺设工程更为简易且造价低廉,是目前铁路轨道铺设的主要方式。本文主要通过描述桥梁段双块式无砟轨道床板的现场施工组织情况来简单讨论一下无砟轨道可能出现的质量问题和控制措施。
【关键词】 无砟轨道;桥梁段双块无砟道床板;施工组织;质量问题;控制措施
由于我国在高速铁路发展方面就晚于国外其他国家,所以对无砟轨道的研究发展也起步较晚。所以无论是在设计、施工等前期技术方面还是运用、管理等后期实用阶段都很欠缺经验。
一、无砟轨道
无砟轨道就是无渣轨道,它利用混合的混凝土和沥青浇筑轨道,取代了传统的散沙碎石的碎石道床结构,所以叫做无砟轨道。它的整体就是混凝土和沥青浇灌而成的,这种技术有坚固耐用、节省维护成本、减少粉尘污染、环保等特点,它也是当今年世界上最先进的轨道技术,是我国发展高速铁路最为必要的一项技术。(一)国内外高速铁路的发展。在世界范围内,一些发达国家的高速铁路发展都较早于中国。早在1964年,世界上就出现了第一条真正意义上的高速铁路。那就是我们的近邻日本所开发的日本东海道干线,它为从东京大阪两地穿梭的人们提供了便利和效率,在技术和经济效益两方面都取得了巨大的成功,至今还是日本境内利用率最高的一条高速铁路线路。1972年后,日本又在境内建成了更多的高速铁路干线,这给世界带来了冲击,也加快了各国积极发展高速铁路的脚步。在此后的20年里,德国、俄罗斯、韩国、澳大利亚、英国等国家都开始了高速铁路的研发与建设。这也促进了世界各国对于高速铁路技术的交流与合作。中国也是在这20年里发展高速铁路建设中的一员。在国家大力发展铁路的规划下,我国目前也将高速铁路的运行范围提高到了1.3万km,时速达到了最高350km以上,真正的实现了陆地飞行。而在节能环保方面也有所提高,整体发展方向非常乐观。(二)国外双块式无砟轨道。目前,高速铁路技术发达的国家一般都采用无砟轨道技术。在德国,双块式无砟轨道是最先开始应用的。这种双块式无砟轨道使用范围很广,无论是桥梁,路基还是隧道,都可以完美应用。它的主要原理就是无砟轨道的道床不需要预应力,因为它采用了连续的钢筋混凝土道板床,并且是复合的双层结构系统,是连续建造方式施工而成的,所以在硬度和强度上都很有保证。目前的双块式无砟轨道采用了分段压入道床混凝土的施工技术,传统的浇筑道床又被摒弃,这种技术的施工工艺对于质量控制的要求更高,但是目前国外提供了一种机械化的施工方法,它不同于手动施工,耗费成本更低且施工进度很快。它就是zubin型无砟轨道。这种轨道结构有水硬性的承载层、防冻层和混凝土承载板组成,轨道的配筋率沿纵向配筋,配筋率达到了0.8%到0.9%,确保了混凝土结构不会开裂超过标准的2m范围。是无砟轨道中最先进的技术之一。
(三)国内双块式无砟轨道
而在我国所采用的双块式无砟轨道主要是CRTS I型。这种轨道的系统结构由CHN60钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板、支承层和桥面保护层组成。它虽然没有采用德国zubin式的分段式混凝土钢筋浇筑,但是在强度上也有一定保证。它主要采用的是C40钢筋混凝土浇筑,并具有层状结构递减的刚度体系和双块式轨枕加强联结,是目前我国最为先进的轨道技术。目前CRTS I型双块式无砟轨道在武广客运专线中服役。
二、桥梁段双块式无砟道床板现场施工的组织
对于桥梁段双块式无砟道床板的施工来说,需要注意的细节有很多,它是一项综合“漫长”的施工技术,需要合理的组织才能完成。
由于是桥梁段施工,所以原材料物流上桥是需要解决的第一个问题。因为无砟轨道施工的原材料较多且有些具有一定重量,包括轨枕、钢筋、混凝土、隔离层等,所以为了施工进展顺利,必须做到以下几点。
1、选择合适上桥的路线和通行工具,比如罐车、吊车、平板车等。要提前规划好各种运输工具的上桥路线,避免运输路线的不缜密所带来的错车汇车撞车危险。2、根据桥梁的高度选择不同机械设备的不同规格。比如如果桥梁高达40m,就应该采取37m的泵车和25t的吊车来根据桥梁高度满足施工条件,如果条件允许可以根据桥墩高度加装楼梯。3、因为无砟轨道铺设工程路线较长,要对整个施工路线的生产能力、材料储备、设备情况、人员配置和运输能力进行充分的考量,避免因为材料供应不足而拖慢整个工程的进度。另外由于施工在野外进行,对于水的供应一定要提前安排妥善。对施工沿线的周围水源都要进行彻底的调查,保证施工中水的供应。4、由于铺设轨道的沿线地形各有不同,要根据路段地形的不同来设计工程。比如有些地段不能加装吊车和泵车的支脚,要做好提前准备,设置临时的支脚处。5、加强对于施工人员的组织从而实现现场管理的合理化。在整个施工过程中,根据路段的不同和工种的不同,设置不同的施工队伍很有必要。比如某路段设置混凝土浇筑一队、铺板一队等等,以此类推。实行集体施工,分段管理的责任制度,加快工期的推进。
三、现场施工的质量控制
虽然无砟轨道技术具有坚固耐用,节能环保等众多优点,但并不代表它没有质量问题。所以在施工中控制施工质量,保证无砟轨道在实际运行中尽可能小的出现疲劳等质量问题是重中之重。在现场施工中,从最初的隔离层铺设到最后的养护,每个环节都可能出现质量问题。这些质量问题也很常见,所以在施工中要加以注意并且实行一定的控制措施,避免某个环节的质量问题所带来轨道运行安全隐患。
1、隔离层问题。隔离层由于铺设时的工艺水准,会出现不平整,弹性垫板与凹槽内侧混凝土贴合不够紧密的问题。因为隔离层的不平整多出现在每卷隔离层即将用完的那一段,所以铺设的时候应该采用方钢充分赶压隔离卷的最后部分,并用封口胶与底座的混凝土层紧紧粘贴。
2、钢筋绑扎问题。钢筋加工弯钩长度如果不够,就会使绝缘卡绑扎不够牢固。所以在钢筋加工过程中应该按照设计图纸严格进行下料,保证控制钢筋弯钩在一个平面上。绝缘卡绑扎不牢固方面可能是人为在绑扎时踩踏所致,也可能是由于气温变化所致。所以应该尽量避免施工人员在绑扎钢筋时的操作失误,严谨施工态度,避免对绝缘卡绑扎环节不经意破坏。
3、在混凝土的浇筑方面,常常会因为技术方面的原因而导致混凝土平整度控制的不到位,这样会影响混凝土的光洁度,而且容易导致混凝土的断裂。所以在混凝土的浇筑前,要对轨枕和隔离层进行妥善的润湿但又不能积水。在平时用篷布对钢轨横梁进行覆盖并保护扣件,减少混凝土对其的污染。在混凝土的三次抹面过程中,要注意不要洒水,在第三次抹面时应该进行精抹,主要是对混凝土表面的气孔以及裂纹进行弥补,保持混凝土表面的平滑光洁性。另外避免在雨天浇筑混凝土,施工后应该及时的覆盖塑料薄膜,防止被水侵蚀。
总结:
无砟轨道作为目前的一种先进的轨道技术,它的施工规划也应该更加周到和谨慎。施工前期全面规划并合理组织现场施工,确保工程的质量,加强施工人員施工技术和意识,保证无砟轨道的质量与轨道的运行安全。
参考文献:
[1] 黄元平.桥梁段双块式无砟道床板现场施工组织与质量控制措施研究[J].中国建筑金属结构,2013,(20)
[2] 姜鹏.双块式无砟轨道结构道床板上拱的成因分析与整治措施研究[D].西南交通大学,2011
[3] 彭勇.双块式无砟轨道床板上拱参数影响分析及整治技术方案研究[D].西南交通大学,2013.
【关键词】 无砟轨道;桥梁段双块无砟道床板;施工组织;质量问题;控制措施
由于我国在高速铁路发展方面就晚于国外其他国家,所以对无砟轨道的研究发展也起步较晚。所以无论是在设计、施工等前期技术方面还是运用、管理等后期实用阶段都很欠缺经验。
一、无砟轨道
无砟轨道就是无渣轨道,它利用混合的混凝土和沥青浇筑轨道,取代了传统的散沙碎石的碎石道床结构,所以叫做无砟轨道。它的整体就是混凝土和沥青浇灌而成的,这种技术有坚固耐用、节省维护成本、减少粉尘污染、环保等特点,它也是当今年世界上最先进的轨道技术,是我国发展高速铁路最为必要的一项技术。(一)国内外高速铁路的发展。在世界范围内,一些发达国家的高速铁路发展都较早于中国。早在1964年,世界上就出现了第一条真正意义上的高速铁路。那就是我们的近邻日本所开发的日本东海道干线,它为从东京大阪两地穿梭的人们提供了便利和效率,在技术和经济效益两方面都取得了巨大的成功,至今还是日本境内利用率最高的一条高速铁路线路。1972年后,日本又在境内建成了更多的高速铁路干线,这给世界带来了冲击,也加快了各国积极发展高速铁路的脚步。在此后的20年里,德国、俄罗斯、韩国、澳大利亚、英国等国家都开始了高速铁路的研发与建设。这也促进了世界各国对于高速铁路技术的交流与合作。中国也是在这20年里发展高速铁路建设中的一员。在国家大力发展铁路的规划下,我国目前也将高速铁路的运行范围提高到了1.3万km,时速达到了最高350km以上,真正的实现了陆地飞行。而在节能环保方面也有所提高,整体发展方向非常乐观。(二)国外双块式无砟轨道。目前,高速铁路技术发达的国家一般都采用无砟轨道技术。在德国,双块式无砟轨道是最先开始应用的。这种双块式无砟轨道使用范围很广,无论是桥梁,路基还是隧道,都可以完美应用。它的主要原理就是无砟轨道的道床不需要预应力,因为它采用了连续的钢筋混凝土道板床,并且是复合的双层结构系统,是连续建造方式施工而成的,所以在硬度和强度上都很有保证。目前的双块式无砟轨道采用了分段压入道床混凝土的施工技术,传统的浇筑道床又被摒弃,这种技术的施工工艺对于质量控制的要求更高,但是目前国外提供了一种机械化的施工方法,它不同于手动施工,耗费成本更低且施工进度很快。它就是zubin型无砟轨道。这种轨道结构有水硬性的承载层、防冻层和混凝土承载板组成,轨道的配筋率沿纵向配筋,配筋率达到了0.8%到0.9%,确保了混凝土结构不会开裂超过标准的2m范围。是无砟轨道中最先进的技术之一。
(三)国内双块式无砟轨道
而在我国所采用的双块式无砟轨道主要是CRTS I型。这种轨道的系统结构由CHN60钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板、支承层和桥面保护层组成。它虽然没有采用德国zubin式的分段式混凝土钢筋浇筑,但是在强度上也有一定保证。它主要采用的是C40钢筋混凝土浇筑,并具有层状结构递减的刚度体系和双块式轨枕加强联结,是目前我国最为先进的轨道技术。目前CRTS I型双块式无砟轨道在武广客运专线中服役。
二、桥梁段双块式无砟道床板现场施工的组织
对于桥梁段双块式无砟道床板的施工来说,需要注意的细节有很多,它是一项综合“漫长”的施工技术,需要合理的组织才能完成。
由于是桥梁段施工,所以原材料物流上桥是需要解决的第一个问题。因为无砟轨道施工的原材料较多且有些具有一定重量,包括轨枕、钢筋、混凝土、隔离层等,所以为了施工进展顺利,必须做到以下几点。
1、选择合适上桥的路线和通行工具,比如罐车、吊车、平板车等。要提前规划好各种运输工具的上桥路线,避免运输路线的不缜密所带来的错车汇车撞车危险。2、根据桥梁的高度选择不同机械设备的不同规格。比如如果桥梁高达40m,就应该采取37m的泵车和25t的吊车来根据桥梁高度满足施工条件,如果条件允许可以根据桥墩高度加装楼梯。3、因为无砟轨道铺设工程路线较长,要对整个施工路线的生产能力、材料储备、设备情况、人员配置和运输能力进行充分的考量,避免因为材料供应不足而拖慢整个工程的进度。另外由于施工在野外进行,对于水的供应一定要提前安排妥善。对施工沿线的周围水源都要进行彻底的调查,保证施工中水的供应。4、由于铺设轨道的沿线地形各有不同,要根据路段地形的不同来设计工程。比如有些地段不能加装吊车和泵车的支脚,要做好提前准备,设置临时的支脚处。5、加强对于施工人员的组织从而实现现场管理的合理化。在整个施工过程中,根据路段的不同和工种的不同,设置不同的施工队伍很有必要。比如某路段设置混凝土浇筑一队、铺板一队等等,以此类推。实行集体施工,分段管理的责任制度,加快工期的推进。
三、现场施工的质量控制
虽然无砟轨道技术具有坚固耐用,节能环保等众多优点,但并不代表它没有质量问题。所以在施工中控制施工质量,保证无砟轨道在实际运行中尽可能小的出现疲劳等质量问题是重中之重。在现场施工中,从最初的隔离层铺设到最后的养护,每个环节都可能出现质量问题。这些质量问题也很常见,所以在施工中要加以注意并且实行一定的控制措施,避免某个环节的质量问题所带来轨道运行安全隐患。
1、隔离层问题。隔离层由于铺设时的工艺水准,会出现不平整,弹性垫板与凹槽内侧混凝土贴合不够紧密的问题。因为隔离层的不平整多出现在每卷隔离层即将用完的那一段,所以铺设的时候应该采用方钢充分赶压隔离卷的最后部分,并用封口胶与底座的混凝土层紧紧粘贴。
2、钢筋绑扎问题。钢筋加工弯钩长度如果不够,就会使绝缘卡绑扎不够牢固。所以在钢筋加工过程中应该按照设计图纸严格进行下料,保证控制钢筋弯钩在一个平面上。绝缘卡绑扎不牢固方面可能是人为在绑扎时踩踏所致,也可能是由于气温变化所致。所以应该尽量避免施工人员在绑扎钢筋时的操作失误,严谨施工态度,避免对绝缘卡绑扎环节不经意破坏。
3、在混凝土的浇筑方面,常常会因为技术方面的原因而导致混凝土平整度控制的不到位,这样会影响混凝土的光洁度,而且容易导致混凝土的断裂。所以在混凝土的浇筑前,要对轨枕和隔离层进行妥善的润湿但又不能积水。在平时用篷布对钢轨横梁进行覆盖并保护扣件,减少混凝土对其的污染。在混凝土的三次抹面过程中,要注意不要洒水,在第三次抹面时应该进行精抹,主要是对混凝土表面的气孔以及裂纹进行弥补,保持混凝土表面的平滑光洁性。另外避免在雨天浇筑混凝土,施工后应该及时的覆盖塑料薄膜,防止被水侵蚀。
总结:
无砟轨道作为目前的一种先进的轨道技术,它的施工规划也应该更加周到和谨慎。施工前期全面规划并合理组织现场施工,确保工程的质量,加强施工人員施工技术和意识,保证无砟轨道的质量与轨道的运行安全。
参考文献:
[1] 黄元平.桥梁段双块式无砟道床板现场施工组织与质量控制措施研究[J].中国建筑金属结构,2013,(20)
[2] 姜鹏.双块式无砟轨道结构道床板上拱的成因分析与整治措施研究[D].西南交通大学,2011
[3] 彭勇.双块式无砟轨道床板上拱参数影响分析及整治技术方案研究[D].西南交通大学,2013.