高速铁路长枕埋入式大号码无碴道岔原位法铺设施工技术

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摘 要：本文结合京沪高铁大无碴道岔施工的具体情况特点,介绍了在该线建设中长枕埋入式大无碴道岔铺设施工技术的研究,并提出了一些结论.

关 键 词 ：长枕埋入式大无碴道岔；施工程序；工艺流程

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1.工程概况

由中交第二公路工程局负责施工的京沪高铁六标段起止里程为DK1148+522～DK1301+300,正线设计时速350km/h,铺设道岔182组,其中长枕埋入式大无碴道岔22组（60Kg/m-1/18）.

2.施工程序及工艺流程

道岔出厂前在厂内进行预组装和调试,并在各部分打上组合标记,按要求分解或部分分解发运,方可出厂投入使用.其工艺流程见图1《长枕埋入式道岔原位法铺设施工工艺流程图》.

施工工艺流程图

2.1 道岔的运输组织方案

本段内无砟道岔主要集中在无锡、苏州和昆山三个高架站,由于道岔需要提前铺设,没有铁路可作为运输通道,也难以利用新建的路基和桥面作为运输通道.为了减少运输和临时存放环节,道岔的运输拟采用汽车利用公路直接运到高架站的桥下,再用吊车吊到桥上的铺设地点,如图2所示.

2.2 CPⅢ复测和支撑层及转辙机平台检查交接

2.2.1 测量人员在测量工程师的指导下,从线下单位接收已评估的CPⅢ控制网成果（含评估报告）并进行检查复测,全站仪的自由设站偏差在允许的范围内方可接收.

2.2.2 按照设计图纸关于支撑层的要求及标准对线下单位施工的底座混凝土及转辙机平台进行检查,符合标准后方可接收.如有问题立即向线下施工单位提出,进行整改.接收线下施工单位《无砟轨道铺设条件评估报告》,工后沉降变形符合设计要求后方可进行无砟轨道施工.

2.3 道岔控制基桩测设

2.3.1 计算道岔原位拼装所需的关键控制点坐标.

2.3.2 以CPⅢ轨道控制网为基准,利用全站仪测设道岔直股中下级外移控制桩：岔前点、岔心点、岔尾点以及每5m一个加密点.

2.3.3 用电子水准仪测量道岔高程控制基桩.

2.4 底层钢筋绑扎及上层钢筋摆放

2.4.1 在底座混凝土表面凿毛处理后,按照设计和规范要求布设道床板下层钢筋.道床上层纵向钢筋布设可在底层钢筋铺设后进行.

2.4.2 道床钢筋按设计进行绝缘处理.道床纵横向钢筋搭接处安装绝缘套管,交叉点用专用绝缘绑扎带绑扎钢筋.并在钢筋与支撑层之间摆放砂浆垫块、形成保护层.绝缘套管安装和绝缘绑扎如图6.

2.4.3 道床板钢筋网架设完毕,应进行绝缘性能测试,详细记录测试数据.

2.5 道岔原位组装

2.5.1 根据道岔控制桩位置安装原位道岔组装调试平台,如图7所示.

2.5.2 布放岔枕.在道岔原位组装平台上按照设计顺序布置岔枕,拉钢弦线控制道岔中线,确保1号岔枕的位置和方向,调整组装平台限位调整机构,使岔枕安装到位,要注意岔枕的左右开摆放方向,岔枕间距,尤其是转辙器位置处的岔枕间距只能大,不能小.偏差为0-+5mm.

2.5.3 垫板安装.岔枕基本调整到位后安装道岔扣件普通垫板和滑床垫板.先按照装配配齐零部件,再由下至上依次组装垫板,最后整体安装到岔枕对应位置.

2.5.4 道岔组装.龙门机组配合专用吊具吊装道岔钢轨件.吊装从前至后依次完成,每段吊装顺序按照先直向后侧向,先外股后里股进行.吊装就位后,逐段拨正钢轨,使钢轨落槽,然后进行方向、轨距、尖轨密贴调整.调整基本到位后紧固扣件,扣件螺栓采用扭力扳手终拧,测定力矩是否符合设计规定.钢轨连接严格按照厂内标记的接头顺序和设计预留轨缝值进行.

2.6 道岔精确定位及安装支撑体系

道岔的精确定位和固定采用道岔竖向/侧向支撑调整系统实现,该系统包括竖向支撑调整装置和侧向辅助拉杆调整装置,以上装置同道岔区专用测量系统配合使用,完成无碴轨道道岔的精调和固定.支撑体系安装完成后,拆除岔枕安装平台,调整支撑体系使道岔轨排达到初步精调的水平.如图8和图9所示.

2.7 道岔粗调

利用轨检小车进行粗调,起道拨道,检查轨距,道岔顶铁、尖轨密贴情况.

2.8 安装横向调节系统

通过横向调节系统对道岔中线位置进行调整,同时稳固道岔.道岔横向和水平调整器如图10所示.

2.9 绑扎上层钢筋

按照设计进行钢筋布置及绑扎,钢筋纵向搭接点安装绝缘套管,钢筋采用绝缘卡绑扎.

2.10 钢筋绝缘测试

底层和上层钢筋绑扎完毕后,使用摇表按设计要求进行绝缘测试.

2.11 道岔精调

采用全站仪及轨检小车调试后,利用道岔支撑系统的调高螺杆完成左右轨高低和水平调整,利用横向调节器完成道岔方向的调整.道岔精细调整到位后,线路几何形位指标应符合表1的规定.

2.12 钢筋综合接地及接地端子设置、销钉布置

按照设计要求用电钻在支撑层上打孔,销钉用植筋胶植入,完成综合接地钢筋计接地端子的布置.销钉、综合接地钢筋与道床钢筋之间要进行绝缘处理.

2.13 模板安装及固定

2.13.1 先用墨线在支撑层上打出道床边缘的位置,然后进行模板安装及加固.

2.13.2 道床板混凝土边模板采用定型钢模板,相邻模板拼缝保证密贴.

2.13.3 模板固定装置应同基础层预埋件牢固联接,防止跑模.

2.13.4 模板安装前,应清理道床板钢筋网片内遗留的杂物.

2.13.5 混凝土浇筑前和浇注过程中,须进行模板加固状态检查,确保混凝土浇筑施工顺利进行. 2.13.6 道岔转辙机基坑模板根据设计道岔转辙机基坑结构形式选配.

2.13.7 转辙机基坑两侧岔枕之间加设临时支撑,固定岔枕间距.

2.13.8 混凝土浇筑前,在钢轨需要焊接位置必须安装预留焊接所需的沟槽模板.

2.13.9 钢模板固定后,应检查转辙机基坑长度、宽度和深度,符合设计后方可进入下道工序.模板安装加固如12图所示.

2.14 道岔二次精调

模板安装加固完成,对道岔各个检查项目进行二次检查（钢筋及接地、销钉布置、模板安装、支撑调节系统、道岔几何线性）,满足设计要求后进行混凝土浇筑.二次精调结束24小时内必须进行混凝土浇筑,否则需要重新精调.

2.15 道岔部件保护

对道岔钢轨部件、垫板、滑床垫板、扣件等应加装临时防护膜,防止混凝土浇筑时的污染如图13所示.

2.16 混凝土浇筑施工

2.16.1 混凝土浇筑前基础层及岔枕应洒水湿润,以利于界面结合.洒水湿润如图14所示.

2.16.2 检查模板加固状态和混凝土泵送、捣固设备工况,确保混凝土浇筑施工顺利进行.

2.16.3 道床混凝土浇筑时的道岔轨温应满足设计要求如图15所示.

2.16.4 道床混凝土由统一的拌合站集中供应,混凝土搅拌运输车运输,泵送入模,机械振捣,每车混凝土均做坍落度检查,坍落度应满足要求,并按规范要求制作混凝土试块,做同条件养护.同一配合比每班次应制作5组试件.

2.16.5 混凝土灌注过程中,保证振捣密实的同时,应有专人随时检查道岔轨排的固定装置、防止移位.

2.16.6 混凝土入模后,立即插入振动棒振捣.对岔枕底部位置混凝土要加强振捣,确保混凝土的密实性.转辙机坑位置应加强捣固.

2.16.7 捣固时防止振动棒触碰支撑螺栓和侧向支撑装置.

2.16.8 道床板混凝土表面用平板式振动器振平并以人工抹平,确保道床板的顶面高程、平整度和排水坡度符合设计标准.

2.17 松开道岔扣件、拆除支撑体系

道床板混凝土浇筑3～5小时达到初凝时,竖向调节螺栓（辙叉部分除外）松开1/4圈,混凝土浇筑5-9小时（与天气、气温、季节有关）,在混凝土终凝前,拆除竖向支撑螺杆,遗留孔洞以同级砂浆填充密实.竖向螺杆应进行清洗、涂油后备用.

2.18 道床混凝土养护

混凝土浇筑完毕及时覆盖保湿棉垫,覆盖养生,保证混凝土表面湿润,且不受阳光直射和风吹.在道床板混凝土养生期间（7天）,施工区严格封闭,严禁行人车辆在道岔上通过,如图16所示.

2.19 拆模

混凝土达到一定强度后,约3天左右,拆除模板.模板表面进行磨光处理,并涂油备用.二次紧固道岔弹条扣件.

2.20 养护结束

养护结束,掀掉覆盖保湿棉垫,按设计采用锯缝机在基础层表面锯切伸缩缝并填充材料,然后清理道床和钢轨部件上的混凝土残渣,并用水冲洗道床.

2.21 道岔几何状态检测及后续精调

利用轨检小车检测道岔直曲股数据,观察混凝土浇筑前后的数据变化,对于数据不理想的位置确定调整方案并进行后期精调.

2.22 安装道岔装换设备及调试

安装道岔电务转换设备,以垂直道岔直股基本轨定位,在个牵引点分别安装转辙装置及锁闭装置.以各牵引点动程控制,调整连接杆件定位,电动转辙机通电后,检测各牵引点动程和牵引力,检查转换机构工作动态,调试到位.

2.23 道岔焊接及探伤

道岔焊接采用铝热焊工艺进行焊接,道岔接头按先道岔内部及道岔前后渡线的中间接头、再焊道岔前后渡线与道岔的连接接头、最后施焊尖轨跟端的两股钢轨的顺序进行焊接.道岔内各接头焊接完成后,对各焊头进行外观检查和超声波探伤.

当环境温度低于0℃时,禁止在岔内进行钢轨接头的焊接施工.

结语

结合京沪高铁实际情况,通过对长枕埋入式无碴道岔铺设施工技术的研究,特别是在目前高速铁路道岔尚未形成比较成熟的施工工法情况下,总结开发出一套适合自己的成熟、完善的施工工艺,很大程度上提高了施工效率,节约了施工成本,对日后国内类似施工具有很强的借鉴意义.