无碴轨道施工测量（共7篇）
无碴轨道施工测量 篇1
0 前 言
我局在武广客运专线中共承担了湖南汨罗8组18号新建车站道岔、湖北赤壁新站8组18号道岔及湖南郴州新站2组18号道岔的施工。无碴轨道板系统上部结构主要由钢筋自流平混凝土底座板和道岔板组成。由于无碴轨道客运专线其精度要求较高, 施工单位多, 干扰大, 给测量工作增加了工作难度, 因此, 新的高精度测量仪器及新的测量方法均在高速铁路无碴轨道客运专线道岔板施工中得到了应用。
1 板式道岔精调基础
道岔板测量的目的就是在找平层上铺设一层平顺的道岔板, 以便安装高速铁路的道岔。有别于迄今为止的其它系统, 道岔板将不带钢轨扣件, 根据既定的支撑点位置来定位。板式无碴轨道道岔的精调作业是一种高精度的测量, 它不同于一般铁路测量, 它是在精测好的高精度控制点 (GRP) 和粗铺板的基础上, 用高精度全站仪和特制标架及棱镜对预先粗铺好的轨道板进行全自动的测量, 使其平面和高程符合设计点位的过程。利用在全线布设的精测网 (GVP点) , 用TCA2003全站仪和对于精密水准测量应使用数字水准仪和条形码因瓦水准尺, 适用的水准仪之一是徕卡DNA03对轨道板之间的缝隙中且偏离线路轴线两侧0.1 m的位置进行放样, 埋设基准点测钉 (GRP点) , 精测GRP点的平面坐标, 粗铺板, 精测高程, 精度通过PVP软件复核达到平面0.2 mm, 高度0.1 mm范围内, 由于基准点的高精度和高密度, 使得道岔板能够就近、精确的加以定位, 即粗调。GRP点的测量非常关键, 它是整个精调作业的基础。为减少仪器对中误差, 保持架站稳定, 且与道岔结构想适应的特制三角架。
2 放样坐标的计算及施工点的放样
2.1 施工坐标的计算
基准点、道岔板角点、精调爪支撑垫块的放样坐标, 要通过将由设计院提供道岔系的局部坐标和公共坐标转化成施工坐标系。各点的放样点的高程根据各点的轨面高程和钢轨高度、道岔板厚度、灌浆层厚度计算得到。
2.2 放样基准点与各种施工点
在找平层验收合格后, 使用转换后的大地施工坐标对道岔板位置进行放样, 要先将精调道岔板用的基准点、粗放道岔板的两端点, 和放置精调装置的混凝土垫块点等, 并标记在铺好的找平层上。标记的内容是相对于既定道岔板的平面和高程位置。放样的精度要求为±5 mm。这些放样点也有助于确定道岔板下面钢筋的位置并为精调装置和轨道基准点网留出必要的空挡。然后根据放样点标记进行砌混凝土垫块, 绑钢筋, 浇筑中间横格带。在找平层上浇筑隔离墙的厚度假设为15 cm厚。隔离墙混凝土采用与底座板同标号的C40混凝土宽度应为板缝宽度两侧各加7 cm, 宽度误差在+0、-10 mm;高程为道岔板底面以下3 cm误差在+5、-10 mm。
轨道基准点位于正线和岔线的轴线范围内。确定横向位置的基准线构成了正线的轨道基准点, 并且也确定了道岔板在该侧的定位孔。这样就能使全站仪的测量结果主要由经过验证的角度测量的高精度来决定。
3 基准点的再次放样、测量与平差
3.1 基准点的再次放样、测量
隔离墙混凝土施工完成后, 要精确测设和预埋基准点 (GRP点) 测钉, 并在混凝土达到一定的强度测钉稳固后进行基准点 (GRP点) 的精确坐标测量, 测量的起始网由线路两边的CP3控制点 (GVP) 构成。测量的顺序:测量的架站要尽量靠近待定点的连线, 以便优先利用全站仪此时测角高精度性, 使得测量结果更好。因为架站靠近待定点的连线的必要性, 须对左右的基准网分开进行测量。在11号和18号道岔板之间的区域应在一站内完成, 以保证岔心区的内部几何精确性。为保证两侧线路的关联性 (对度线而言) , 在测量后测的一侧基准网时, 应检查先测的一侧的基准点, 当横向偏差大于2 mm时, 应重新进行测量, 另外为了能够控制道岔板的整体内部精度, 并能够铺设两端的道岔板, 且和正线平顺连接, 基准网除了覆盖道岔区外, 还要向岔区两边延伸至少两个基准点。
3.1.1 测量的过程
测量采用全站仪自由设站, 每次至少采用临近的8个CP3点。站与站之间至少共用6个CP3点。对基准点的测量要按组进行, 每组测量基准点的个数, 要视大气影响而定。一般一站至少测量11个基准点, 而视线长度不超过70 m。对各组的基准点测量时, 全站仪不用倒镜。测回数的确定, 要以能取得可靠的中值和能排除异常误差为标准。因此, 各组至少要三次 (保持架站不动) 。原则上只在大气条件较好, 或技术上适合测量的条件下, 进行测量。
3.1.2 平面测量的测量过程和测量结果应满足的要求
控制点Y坐标上的允许偏差:2.0 mm;控制点X坐标上的允许偏差:2.0 mm;基准点相对多次测量坐标平均值的Y坐标允许偏差:0.4 mm;基准点相对多次测量坐标平均值的X坐标允许偏差:0.4 mm;每个基准点重叠区域内的横向允许偏差:0.3 mm;每个基准点重叠区域内的纵向允许偏差:0.4 mm;任一测站上的使用的最小起始点 (CP3) 点个数:6个;最少重合点个数:5个。
3.2 测量的结果处理
3.2.1 平面坐标测量结果处理
当满足上述测量的误差时, 对所有测站 (各组内) 的测量值求其均值。在检查和消除一组内的测量粗差后, 接着对各组间进行平差, 以便消除折点和偏移。
为了形成缓和的过度曲线, 避免拐点的出现, 要对计算出的一组内的中值以特殊方式进行如调整:一组内的最后一点 (组内已测定) 作为重合区的理论起点A;下一组的第一个已 (组内) 测定点作为理论终点E。它们之间是双重测定而待调整的点。调整曲线为余弦曲线, 从A点 (在前后组的权为1, 000/0, 000) 到E (0, 000/1, 000) 。为简单起见, 也可采用直线性加权调整。重合长度L为由坐标算出的从A到E的距离。为了计算两组测定点的权, 由组I测量的坐标求出某点到A的距离L。为求中值, 赋予组I的坐标的权Z为Z=COS (PI/L×I) /2+0.5组II坐标的权为1-Z。为了能够无误地调整重合范围, 必须遵守以下约定:两组内要求中值的坐标要在分开的数据文件中处理。在数据文件中的点要和实地一样, 按由小到大的顺序整理。重合范围, 点在两组里的顺序是一致的。举例如表1平面坐标平差结果。
3.2.2 高程的测量结果平差
仪器首先要严格消除i角误差。使用高精度水准仪进行往返测。道岔区外, 两端的CP3点作为起始点联测, 区间的CP3点作为转点。测量基准线上的基准点时采用相同的CP3起始点, 以保证道岔区内部的高程平顺性, 对所有的读数要进行野外记录。联测后应立即对测量精度进行评估。随后进行连接误差的处理和控制。单一高程测量的平差应使用合适的软件。一般来讲, 所用高精度水准仪是附带这种软件的。平差总是经过两个连接点进行的。闭合差太大时, 要进行重测和检查连接点。
4 道岔板的精调
4.1 道岔板精调的原理
道岔板的精确定位原理是根据已知点 (基准点) 测定定位棱镜的实际位置与其设计位置的偏差, 据此调整道岔板的位置。利用徕卡TCA2003全站仪测量道岔板四个角点测量板上棱镜孔位置的棱镜三维坐标, 经全站仪快速精调系统对比后, 确定三维方向的调整量, 再使用精调爪的三维调整器进行逐步调整, 最终达到设计的理论位置及高程。与博格板精调方法的不同之处在于:道岔板还必须在纵向精确定位。道岔板纵向和横向的精调时沿着正线一侧进行的, 并且是借助于事先算得定位孔的坐标值。借助辅助量尺、游标卡尺等等, 对相邻道岔板上的定位孔之间的间距, 可获得纵向补充控制。由于道岔板上没有承轨台的侧向贴靠点, 所以要在每块道岔板的四个角点附近各做一个定位孔。这些定位孔在局部网和国家网中的坐标位置 (Y、X和Z) 是已知的, 它们精确给出了相邻道岔板上定位孔之间的距离。在道岔板中央调高螺旋范围内, 也要象角点范围内一样设置定位孔, 以便测出道岔板中央的挠曲并能在精调时作相应的调整。精调时, 各定位孔内都要插入精密配合的对中插销并装上棱镜。
4.2 道岔板的精调的顺序
4.2.1 整体顺序
视距要保证在6.5～25 m范围内。先调三道 (3根钢轨) 区道岔板 (一侧或两侧) , 即WTP-18、17、16, 再由此向两边延伸。每次 (包括一站内) 均须以上一块为调板定向, 但无须高程传递。如先铺设WTP18-1和WTP17-1, 仪器必须架在GRP (WTP15-1和WTP16-1) 之上, 定向棱镜设在GRP (WTP18-1和WTP15-2) 。如先铺设WTP18-2和WTP17-2, 则与上对称设站。 (注:WTP17-1为道岔板编号, “1”为右线, “2”为左线) 。
4.2.2 单板精调顺序
调整工作的目标精度 (X、Y、Z) 为±0.3 mm。精调时一般先调整板四个角的高程, 用全站仪把板四个角棱镜的角点数据实际位置测量出来, 并记录在本子上, 然后根据测量值的正负进行调整, 一般情况下△Q控制板横向调整, △D控制板的纵向调整, △H控制板的高程调整。△Q值为负时, 沿仪器方向向左调整, △Q值为正时, 沿仪器方向向右调整;△D值为负时, 板要向靠近仪器方向进行调整, 反之, △D值为正时, 板要远离仪器方向进行调整;△H值为负时板要降低, △H值为正时板要升高。例如:△Q:-0.0013代表沿仪器方向看向左调整1.3 mm;△D:0.0021代表远离仪器2.1 mm;△H:-0.0017代表降低1.7 mm。精调完成精度控制在高程±0.2 mm、横向±0.3mm、纵向±0.4mm。对道岔板精调完成后, 还要对所有点进行测量, 并作为成果记录下来, 形成验收报告, 上交监理单位。对精调后的道岔板要加以保护, 严禁踩踏。
4.2.3 精调道岔板
全站仪架设在轨道基准点上, 通过快速测量系统, 测量正在调整的道岔板上的4个 (或6个) 定位孔上棱镜的实际三维坐标, 全站仪通过事先输入的置放棱镜点理论设计坐标进行放样测量, 全站仪屏幕上会显示与实测坐标对比后的偏差值。依据全站仪屏幕显示的偏差值, 按照先调整4个角点高程, 再调整平面位置;短板精调时, 尽量使用对角两点调整, 在角点的高度及平面调整好后, 再调整板中部高程, 通过道岔板四周的精调爪, 对道岔板进行横向、竖向、纵向的调整, 消除偏差量, 直到道岔板达到高程±0.2 mm、横向±0.3 mm、纵向±0.4 mm的偏差范围的要求。
5 验收测量
在道岔板精调和灌浆后要分别加以验收测量。验收的内容是测棱镜的三维坐标, 获得实测值与理论值的偏差量, 判断是否达到铺设精度要求, 限差要求。
精调后的验收测量仍采用不等长三脚架, 依据基准点进行测量。但此时应尽量不要踩踏道岔板。灌浆之后的验收测量, 如基准点已被覆盖, 则仪器架设普通三脚架上, 以CP3为依据, 测量各棱镜位置。为了测量的精确性, 复测时可用球型进行测量各棱镜孔的平面坐标, 一次测量的范围大小应根据设站精度而定。站与站之间要有足够的重合点, 以便判定搭界误差和测量精度。获得实测值与理论值的偏差量, 判断是否达到铺设精度要求。也可以把偏差量做成图象获得调整量, 对道岔板进行微调, 最终要保证道岔板的精度要求。
6 测量要点总结
(1) 精确把道岔系的局部坐标转化成施工坐标系, 为以后的施工做好测量数据准备。
(2) 要精确测设和预埋基准点 (GRP点) 测钉, 注重道岔板之间的测站区域, 以保证岔心区的内部几何精确性。
(3) 进行数据平差时, 要检查和消除一组内的测量粗差, 通过对各组间进行平差消除折点和偏移。形成缓和的过度曲线, 要坚决避免拐点的出现。平差要求精度:平面±0.2 mm, 高程±0.1 mm。
(4) 要严格控制精调视距, 提高精度, 一般要保证在6.5～25 m范围内。掌握好道岔板的整体精调顺序, 以便达到线路平顺性;掌握好单板精调顺序 (高程、纵向和横向) 有利于提高精调速度。
(5) 道岔板精调后灌浆前要加以复测测量, 复测的数据不合格要重新精调。灌浆后也要经验收测量, 获得实测值与理论值的偏差量, 判断是否达到铺设精度要求。 [ID:6917]
参考文献
[1]客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定[R].铁建设[2006]189号, 中国铁道出版社.
[2]李瑞林.无碴轨道控制测量技术[R].中铁工程设计咨询集团有限公司.
[3]铁道部第二勘察设计院.铁路测量手册[M].北京:中国铁道出版社, 2003.
[4]秦长利.城市轨道交通工程测量[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
无碴轨道施工测量 篇2
时速350 km旭普林无碴轨道施工精度控制
结合某客运专线无碴轨道施工实例,介绍了轨枕安装工艺流程及技术要求,从支脚安装、轨枕框架拼装、拆除、检验等方面阐述了轨道施工精度控制要求,以使轨枕安装精度满足使用要求.
作 者：苗福旺 MIAO Fu-wang 作者单位：中铁三局五公司,山西晋中,030600刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：36(3)分类号：U213.244关键词：无碴轨道 轨枕安装 精度 控制
无碴轨道精密定轨测量 篇3
1 精密定轨测量的依据
轨道必须采用绝对定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式。现行的《新建铁路工程测量规范》《既有铁路工程测量规范》有碴轨道铁路各级控制网测量的精度指标, 主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定的, 没有考虑轨道施工对测量控制网的精度要求。轨道的铺设是按照线下工程的施工现状, 采用相对定位的方法进行铺设, 即轨道的铺设是按20 m弦长的外矢距来控制轨道的平顺性, 没有采用坐标对轨道进行绝对定位。相对定位的方法能很好地解决轨道的短波不平顺性, 而对轨道的长波不平顺性无法解决。对时速大于200 km的铁路, 曲线半径大且长, 如果仅采用相对定位的方法进行铺轨控制, 而不采用坐标进行绝对控制, 轨道的线形不能满足设计要求。曲线外矢距的计算式为:
其中, C为弦长;R为半径。800 m的曲线, 铺一个半径为2 800 m轨时若按10 m弦长3 mm的轨向偏差来控制曲线, 当轨向偏差为0时, R=2 800 m;当轨向偏差为+3 mm, R=2 397 m;当轨向偏差为-3 mm, R=3 365 m。这个问题在既有线时提速改造中已暴露出来, 即一个长曲线由几个不同半径的曲线组成, 且半径相差几百米。对于10 m弦长, 只采用10 m轨向偏差来控制轨道的平顺性是不严密的。
2 精密定轨测量控制要求[1]
《客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定》对无碴轨道的平面和高程控制进行了新规定, 主要归纳如下。
2.1 平面控制测量要求
平面按照三级控制布网:一级为基础控制网, 二级为线路控制网, 三级为基桩控制网, 其要求见表1。
2.2 高程控制测量要求
铁路无碴轨道高程控制网主要针对水准基点和控制基桩:要求一般在2 km之内埋设1个水准基点, 其精度按照二等水准精度及技术要求进行测设;控制基桩按照精密水准介于二等水准与三等水准精度之间精度及技术要求进行测设。加密基桩是在控制基桩基础上加密, 根据不同的无碴轨道形式, 按照精密水准测量要求执行。
2.3 坐标系统与投影变形[2]
由于客运专线无碴轨道精度要求较高, 因此规定平面坐标系统适合于采用工程独立坐标系统, 对边长投影变形, 规定在10 mm/km之内。对于与国家坐标系统的联系, 需要引入并建立坐标转换关系, 主要是为了地方政府规划、土地征用等使用, 施工使用工程独立坐标系统。
3 无碴轨道精密定轨计算模式[3,4]
地面点与线路的相对关系, 可以通过两个量和一个边向确定:两个量为地面点在线路中的里程LP和地面点距线路中线的距离DP;一个边向是指地面点在线路中线的哪一边。如果按线路前进方向视准时, 地面点在线路中线左侧则称为左边, 地面点在线路中线右侧则称为右边。如果规定地面点位于线路左边、右边时, 所求距中线距离DP的符号有正负之分, 这样就可以用DP的正负号来表示左右边。按照惯例, 当地面点位于中线左边时, DP取负值, 反之DP取正值;显然, 也可以用DP的正负性来判断地面点相对于线路的边向。因此, 地面点与中线的相对关系可以通过地面点在中线上的里程L与带有正负号的距中线距离DP表示 (见图1) 。
此点在过渡坐标系的切线方位角为:
则过此点切线的方程为:
把式 (2) , 式 (3) 代入式 (5) 得:
把cotβ按级数展开, 得:
然后把β代入式 (6) , 又得:
L9-12R2L5+40R2L4Xa-240R3L3Ya+480R4L-480R4Xa=0 (8)
即:F (L) =L9-12R2L5+40R2L4Xa-240R3L3Ya+480R4L-480R4Xa (9)
根据牛顿迭代法公式:
根据上面所得公式, 在计算过程当中, 一般首先给定初始位置坐标 (x, y) 以及缓和曲线长度, 程序流程图如图2所示。
利用一个简单的计算题目进行牛顿迭代, 求2×x×x×x-4×x×x+3×x-6=0在1.5附近的根, 程序流程分析:
1) 赋值x0=1.5, 即迭代初值;
2) 用初值x0代入方程中计算此时的f (x0) 及f′ (x0) , 程序中用变量f描述方程的值, 用fd描述方程求导之后的值;
3) 计算增量d=f/fd;
4) 计算下一个x, x=x0-d;
5) 用新产生的x替换x0, 为下一次迭代做好准备;
6) 若d绝对值大于1e-3, 则重复2) , 3) , 4) , 5) 步。
源程序代码:
4结语
本文给出的地面点解算方法便于计算机编程, 适当拓展高次项及缩小解算过程趋近限差, 可以大大提高解算精度, 满足精密工程的要求。该方法的计算公式和逻辑判断简单, 易于程序实现, 且无需增加额外测点, 因此更具实用价值。
参考文献
[1]秦世伟, 陈小枚.快速确定交通路线加桩的简要方法探讨[J].测绘通报, 2001 (2) :40-45.
[2]宋文.路线中桩放样新方法[J].工程勘察, 1989 (6) :40-42.
[3]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社, 1984:78-81.
无碴轨道施工测量 篇4
当前, 我国正在大规模建设铁路客运专线, 对铁路的设计和施工提出了更高的要求。客运专线将广泛采用当代铁路建设的新技术和新成果, 板式无碴轨道是当今高速铁路无碴轨道的主要结构形式之一, 由于其工业化水平高, 性能稳定, 施工方便, 维护维修机具简单, 是一种很有发展前途和值得推广的轨道结构。京津城际轨道交通工程是我国建设的第一条高速客运专线, 引进德国博格板式无碴道技术。博格板式无碴道施工技术的特点之一是在混凝土底座板顶面与轨道板地面之间铺有一层约2-4mm厚的一种特殊的沥青水泥砂浆 (BZM, 简称CA砂浆) 作为垫层, 支承预制的轨道板, 给轨道提供需要的强度和弹性。德国博格板式无碴轨道中的垫层CA砂浆为半刚性材料, 可以将轨道板和底座板视为机械联结, 形成整体结构。CA砂浆层是板式无碴轨道结构运用成败的关键, 在CA砂浆灌注过程中, 这就要求CA砂浆的制备和施工设备必须专业化, 并从使用性能出发, 建立CA砂浆的质量检验标准体系。
1 CA砂浆材料构成及施工质量要求
1.1 CA砂浆材料构成及要求
CA砂浆由一种干料 (TK) 、一种液料 (FK) 和添加剂组成。干料主要由硅酸盐水泥CEMI、骨料 (0-1mm) 和添加料组成。液料由乳化沥青和水组成。添加剂是使用以聚合朘基醚或三聚氰胺树脂为基础的流化剂, 为了减少砂浆里的空气含量, 采用硅树脂油消泡剂。
1.1.1 对干料 (TK) 的要求
博格板式无碴轨道的CA砂浆作为半刚性材料, 其强度主要靠CA砂浆中的干料中的水泥和骨料在与水反应形成水泥胶凝材料提供。其添加料中的铝粉同水泥和水起反应, 形成一定的膨胀应力, 使砂浆完全充满所处的空间, 以克服拆除支承后由于轨道板的自重造成的轻微下落, 同时使砂浆与轨道板结合更加紧密。根据CA砂浆的性能, 对干料的性能提出了要求, 干料的主要性能指针应满足表1的要求。
1.1.2 对液料 (FK) 的要求
CA砂浆的液料由水和乳化沥青组成, 水作为砂浆中重要的组成部分, 应不含油、酸、盐类等对砂浆质量有影响的有害物质, 京津城际项目的CA砂浆用水采用的是饮用水。
乳化沥青是CA砂浆的关键材料, 应具备较好的稳定性, 在与水泥、砂子混合后应有适宜的破乳速度, 同时, 沥青乳化后不能过多地损失沥青的原有性能。乳化沥青的主要指标应满足表2的要求。
1.1.3 对添加剂的要求
为改善CA砂浆拌合物的性能, 在CA砂浆中加入了适量的添加剂。添加剂的加入极大的提高了砂浆未凝固前的和易性, 减少材料分离, 增加了砂浆密, 增加了砂浆的抗冻性等。使用的减水剂的指标要求见表3。
使用的消泡剂的主要性能指标要求见表4。
1.2 CA砂浆施工质量要求
CA砂浆作为轨道板与底座板间的调整层材料, 需要有良好的施工性, 以满足充填轨道板与底座板之间空隙的要求, 同事还应在一定时间内能够固化, 并具有足够的强度、耐久性及相应的柔性。因此, CA砂浆生产完后, 其性能指标应满足表5的要求。
3 CA砂浆质量控制措施
根据CA砂浆的特点, 分别从原材料, CA砂浆配合比, 生产工艺三方面对CA砂浆性能的质量进行控制。
3.1 原材料的控制
每次的进场原材料, 由试验室根据CA砂浆原材料 (主要检验的原材料是干料和乳化沥青) 指标要求对其进行预检验, 原材料检验合格后, 方能卸入储存罐中。CA砂浆对温度很敏感, 在原材料的存放过程中, 一定要对其进行保温或降温的措施。原材料的预检验流程如图1。
根据CA砂浆对原材料的要求和原材料的检测结果, 确定CA砂浆的原材料见表6。
3.2 配合比的控制
CA砂浆的技术性能在很大程度上是由原材料的性质和相对含量决定的, 京津城际项目CA砂浆配合比的确定是经过试验室的多次试拌, 并对砂浆试块进行了1d、7d、28d强度和耐久性检测后确定的配合比 (20℃) 。CA砂浆的现场生产过程中, 环境温度和原材料的温度对CA砂浆的性能影响较大, 现场施工过程中要根据环境温度的变化对CA砂浆配合比中的水、减水剂、消泡剂的用量进行调整。配合比的调整步骤:
(1) 测量环境温度, 然后根据砂浆车上测量的原材料温度换算CA砂浆温度, 依据这两个的温度选择合适的配比。
(2) 先生产0.15m3的砂浆, 对其进行试验检测, 检测合格后可连续生产, 不合格的根据检测的结果重新调整配比。
(3) 调整配合比后, 再生产0.15m3砂浆, 对其工作性能做试验检测, 直到到合符要求止。
(4) 在灌注博格板结束后, 根据灌浆孔中的砂浆的下沉的多少, 是否出现泌水现象, 再对配合比做一定的优化调整。
因为北方地区冬季气温低, 需注意CA砂浆的抗冻性能, 在对配合比的水、减水剂和消泡剂调整过程中, 其调整的范围因注意以下几点:
(1) 通过用水量控制CA砂浆的流动性及可工作时间, 为减水CA砂浆的初期冻害和固结体的冻害, 应降低CA砂浆内的含水量。但拌合用水过少, 又会造成CA砂浆流动度过小, 影响施工及CA砂浆的早期强度, 因此, 用水量必须在保证CA砂浆各项指标符合要求的前提下适当降低。
(2) CA砂浆中气泡的主要作用是阻止补给水及水的游动和缓冲冰晶压力, 所以CA砂浆的气泡应控制在一定的范围内, 气泡含量太小抗冻效果不佳, 太大则会造成强度下降。通过适量的消泡剂使比较大的气泡破裂并细化, 来控制CA砂浆的含气量。经试验发现, 气泡含量在4%～7%范围内效果最佳。
(3) 加入适量减水剂可提高砂浆的施工质量, 但减水剂的使用量要在确保砂浆质量的情况下尽量的减少水的用量, 其使用量在CA砂浆配合比中不得超过2.5㎏/m3。
3.3 生产工艺的控制
京津高速客运专线项目的CA砂浆生产是采用专业移动式搅拌设备, 这个移动式设备安装于卡车底盘, 它可带着能过制造大约6-7m3沥青水泥砂浆的料仓这个数量足够灌注8到10个板块, 以分批方式且最大批量为0.35m3制造垫层砂浆。垫层砂浆从搅拌设备注入中间储存罐, 中间储存罐的容积最大为0.8m3。在灌浆罐中每次注入浇注一块轨道板所需的量, 即约0.6m3。这样做是为了避免在中间储存罐中有太多的剩余量, 这些会与下一次灌浆的新材料混合在一起。在生产CA砂浆过程中, 砂浆搅拌设备的计量系统精度、投料顺序、搅拌速度对生产出的砂浆性能有很大的影响, 生产工艺中主要对这三方面进行控制。
3.3.1 搅拌设备计量精度控制
CA砂浆配合比中各组分原材料所占比例不同, 干料所占比例最大, 而减水剂和消泡剂所占比例最小, 要保证生产出的CA砂浆质量在规范内, 首先要精确称量出CA砂浆配合比中个组分的量, 然而在砂浆生产过程中, 不可能对各组分原材料进行精确称量, 通过控制搅拌车对各组分的称量精度范围来减小其影响, 根据各组分在配合比中所占比例的精度要求见表7。
在长时间的生产过程中, CA砂浆车的称量系统的误差会发生变化, 因此一定要对CA砂浆的计量系统进行周期性的标定, 一般是一周标定一次, 如果在施工过程中发现搅拌出的CA砂浆出现异常, 首先在排除原材料的质量、环境温度的影响外, 其次通过调整配合比而CA砂浆车不能稳定的生产出合格的砂浆, 此时应及时考虑对CA砂浆车的计量系统进行重新标定。
3.3.2 材料的投放顺序
在生产CA砂浆过程中, 各物料的投放顺序对搅拌出的砂浆质量有很大的影响。没有合理的投放顺序, 搅拌出的CA砂浆中很容易出现结块的现象。材料的投放顺序:首先把液料, 也就是水、乳化沥青和减水剂, 放入搅拌主机的容器中, 接着加入减水剂, 并且加以搅拌。然后加入干料, 干料全部加入并且均匀分散后, 加入消泡剂。
3.3.3 搅拌主机转速与时间的控制
CA砂浆生产过程中, 搅拌主机的转速分高速转动和低速转动, 搅拌主机的转速与搅拌时间的控制是根据原材料及环境温度。从投液料开始到投完消泡剂, 搅拌主机的转速设为高速转动, 从加料开始到CA砂浆卸到中间成品料斗里, 搅拌主机的转速设为低速转动, 以避免搅拌时引入过多的空气到砂浆中。在CA砂浆过程中如遇到搅拌出的CA砂浆中有结块现象, 可以适当的调高CA砂浆拌和时的主机转速和加长搅拌时间。表8为搅拌主机的搅拌频率及搅拌时间。
结 语
通过以上分析和实践证明, 选用满足要求的原材料, 采用合理的配合比和控制生产工艺, 能够很好的控制CA砂浆的质量。不仅保障了轨道的耐久性, 也加快了施工进度。
摘要：CA砂浆技术作为博格板式无碴轨道的核心技术之一, 在CA砂浆灌注过程中, CA砂浆的质量直接影响到轨道的耐久性。从分析影响CA砂浆施工质量因素出发, 通过对CA砂浆原材料、配合比及生产工艺三个方面加以控制, 以满足大规模生产和施工时稳定CA砂浆质量的要求。
关键词：板式无碴轨道,CA砂浆,质量控制
参考文献
[1]金守华, 陈秀方, 杨军.板式无碴轨道用CA砂浆的关键技术[J].中国铁道科学, 2006.2 (27) .
[2]赵国堂.高速铁路无碴轨道结构[M].中国铁道出版社.2006.238-243.
[3]徐伟建, 王智勇.抗冻性CA砂浆性能研究[J].铁道建筑.2006, (12) .
无碴轨道施工测量 篇5
关键词：无碴轨道,轨枕安装,精度,控制
1 工程概况
新建铁路郑州—西安客运专线是我国中西部第一条时速350 km的高速铁路客运专线, 全长458.3 km, 是我国铁路干线五纵三横规划中陇海线的重要组成部分。郑西客运专线采用的是CRTSⅡ型旭普林无碴轨道结构。轨道结构主要由以下几个部分组成:钢轨、钢轨扣件、轨枕、混凝土承载板、水硬性承载层、防冻层、下部基础。双块式轨枕由两个普通配筋的混凝土块通过桁架钢筋连接而组成, 钢筋伸出混凝土块两侧。由预制车间生产的双块式轨枕, 保证了钢轨扣件几何尺寸和力学的正确位置。旭普林无碴轨道施工技术采用德国技术, 2001年德国修建了法兰克福至科隆长度40 km的高速铁路。我单位负责承建郑西客运ZXZQ04标段DK294+800～DK333+000段的旭普林无碴轨道, 全长50.42双线千米。
2 施工工艺流程
轨枕安装精度控制主要由支撑柱、横梁、框架三部分组成, 由于支撑柱、横梁、轨枕框架都是精密加工而成的, 控制轨道精度的工作集中在支脚精调 (测量) 一个步骤上, 支撑柱位置由测量人员精确测量的、固定在水硬性承载层上的高精确度, 可以传递给横梁, 再通过横梁传递给轨枕框架, 最终将轨枕的安装精度控制在允许范围内 (轨枕安装设备精度关系:支撑柱>横梁>轨枕框架>轨枕, 见图1) 。
3 技术要求
3.1 支脚安装精度要求
相邻支脚平面位置:±0.5 mm;支脚顶面高程:±0.5 mm。
3.2 轨枕铺设精度要求
相邻轨枕承轨台中心高差:±0.5 mm;轨枕间距:±5 mm;轨枕承轨台轨底坡:1/35～1/45;每根轨枕承轨台相对翘曲度:1 510 mm×100 mm范围内四点误差小于0.7 mm。
4 精度控制
4.1 支脚安装
支脚安装的稳固程度是影响轨枕安装后精度的一个重要环节。支脚安装采用尼龙锚栓固定在混凝土上, 每个支脚用四个尼龙锚栓, 现场测放出支脚定位十字线, 利用定位模具, 在底座上定位四个钻孔的位置, 然后采用冲击钻孔 (钻孔深70 mm, 钻孔直径14 mm) 。将尼龙套管 (套管外径14 mm, 内径12 mm) 埋入钻好的孔内, 对好螺栓安装位置安放支脚, 用扳手拧紧六角螺钉, 将支脚固定在底层混凝土上, 每固定一个支脚, 要由专人对支脚进行检查, 采用人工用力推支脚顶部的检查方法, 如支脚螺栓上拔力不足, 检查又不到位, 拼装好的固定架安装过程中, 支脚倾斜, 必然影响轨枕的安装精度 (见图2) 。
4.2 支脚精调
支脚精调精度的高低是影响轨枕安装后轨道精度的主要因素。针对无碴轨道测量精度要求, 相邻支脚轴线平面位置及高程的相对差值不能大于0.5 mm, 通过不同时段对同一测量区域支脚的测量数据分析, 由于受大气折光、环境温度、风力等综合因素的影响, 支脚精调的精度和轨枕检测的精度都受环境因素影响较大。施测工作尽量在室外气温-10 ℃～10 ℃之间进行, 因此支脚精调施工时段基本在19:00～次日7:00前, 支脚精调复核尽量在8:00前完成, 避免支脚精调受白天环境温度变化大的影响。在进行支脚放样时, 需要进行平面位置和高程的准确调准, 采用具有自动搜索棱镜功能的天宝S8全站仪, 对测量区域内的所有支脚进行调整, 在某一站进行完支脚放样后, 要重新架站施测对已完成测量区域进行复核。为了保证测量区域间的高精度顺接, 当第一个测量区域的施测工作完成后, 第二个测量区域进行测量时, 应对前一站放样的支脚进行搭接、检验测量, 以保证区域间的连接精度。
4.3 轨枕框架拼装
轨枕框架拼装精度是影响轨枕安装后精度的主要因素。施工前应制定详细的轨枕框架安装操作规程, 并组织机械操作人员对框架拼装进行详细的轨枕框架拼装培训, 以保证现场操作的准确。现场需由施工操作人员经常检查横梁、框架是否变形, 确保精度达到施工设计要求, 并严格要求施工操作人员按施工操作规程施工。现场轨枕与框架拼装过程中, 轨枕的固定螺栓先紧固框架的固定端, 后紧固框架的活动端, 框架拼装完成后用0.5 mm塞尺对框架进行轨枕的密贴检查, 确保每根轨枕在拼装单元出机前达到紧固要求。
轨枕拼装工作完成后, 由安装单元将框架运至轨枕安装区域进行轨枕安装。安装前要对横梁进行检查, 检查横梁活动端螺栓是否松开。由于轨枕安装时振动力较大, 如在螺栓尚未松开的情况下进行轨枕安装, 容易将支脚挤压偏移使轨枕未按照原支脚位置进行安装, 导致轨枕偏移。横梁安装轨枕完成后必须用塞尺对横梁与支脚接触部位进行密贴检查, 保证连接部位无缝隙, 如未达到密贴要求将导致轨枕上浮的情况, 严重影响相邻轨枕高程的连续性及精度要求。
4.4 轨枕框架拆除时间
轨枕框架的拆除时间是影响轨枕安装后精度的又一主要因素。如轨枕框架拆除过早, 混凝土没有达到终凝, 轨枕会发生下沉或下滑, 会影响轨枕安装精度, 需由试验人员实测终凝时间与现场压力检查结合来掌握混凝土的终凝时间, 来确保轨枕安装的精度。
4.5 轨枕框架检验
轨枕框架的检验是保障轨枕安装精度的重要因素。检查框架间间距是否合适, 保证轨枕布设满足5 mm和距离端头板不小于25 cm的要求, 需通过现场测设伸缩缝实际位置, 准确布设支脚;分隔板处注意轨枕到端头模板的安设距离。框架压入混凝土过程中, 先将横梁的固定端安放在支脚上, 再调整横梁的活动端安放在支脚的碗形承台内, 保证横梁的接触为点接触并且密贴, 框架敷设在横梁上时接触点必须密贴, 安装到位后框架与横梁的接触点、轨枕与框架的接触点, 全部采用0.2 m的塞尺检查接触点的密贴性。个别轨枕安装不当时容易出现相邻轨枕的相对高程不符合要求的情况, 因此轨枕安装后将3 m直尺放置在轨枕承轨台上, 用0.2 m的塞尺检查相邻轨枕的相对高程差是否满足要求, 以保证轨枕安装的精度。
5 结语
郑西客专旭普林无碴轨道在施工过程中, 运用以上几个方面对轨枕安装精度进行控制, 施工完成后, 对轨枕的承轨槽进行了复测, 轨枕安装误差满足精度要求, 确保了动车组350 km/h运行速度达标准。
参考文献
无碴轨道施工测量 篇6
1.1 现象:
混凝土局部有松散, 砂浆少石子多, 石子之间出现空隙, 形成大小不一的蜂窝状的空洞。
1.2 原因分析:
(1) 混凝土的配合比不合理, 粗细集料、水泥材料计量错、含水率或大或小, 造成浆少石多。 (2) 混凝土搅拌时间不够, 没有拌合均匀, 混凝土和易性差, 振捣不密实。 (3) 未按技术交底和操作规程浇筑混凝土, 放料不当, 使石子集中, 振不出水泥浆, 造成混凝土离析。 (4) 混凝土一次放料过多, 没有及时、分段、分层浇筑, 振捣不及时、不密实或放料与振捣配合不好。 (5) 模板空隙未封堵好, 或模板支设不牢固, 振捣混凝土时跑模, 导致模板移位, 造成严重露浆。
1.3 预防措施:
必须要有一个专业的, 并且能严格按试验室下达的试验技术交底进行拌合的拌合场所, 混凝土配料时应严格控制配合比, 经常检查, 保证材料计量准确, 混凝土拌合均匀, 出料颜色和出料的表观外形一致, 其延续搅拌最短时间符合规定。混凝土自由倾落高度一般不得超过2米, 如超过, 要采取串筒、溜槽等措施下料。混凝土需分层捣固, 浇筑层的厚度不得超过振捣器作用部分长度的1.25倍, 振捣混凝土时, 插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料混凝土拌合料, 则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。合适的振捣现象为:混凝土不再有显著下沉, 不再出现气泡。浇筑混凝土时, 经常观察模板、支架、堵缝等情况, 发现有模板走动, 应立即停止浇筑, 并将模板进行加固, 在混凝土初凝前修正完好。
1.4 处理方法:
混凝土有小蜂窝, 可先用水冲洗干净, 然后用1:2或1:2.5的水泥砂浆 (如要求颜色与原混凝土颜色一致, 可适当加入同等标号的白色水泥) 修补, 如果是大蜂窝, 则先将松动的石子和突出颗粒剔除, 尽量形成喇叭口状, 外口稍大一点, 然后用清水冲洗干净并且湿润待修补处, 再用高一级的细集料混凝土填补捣实, 并且加强养护。
2 孔洞状
2.1 现象:
混凝土结构物内有空洞, 局部没有混凝土。
2.2 原因分析:
(1) 特别是在桥梁上施工时, 在钢筋密集处或预埋件处, 混凝土浇筑不畅通, 不能充满模板间隙。 (2) 未按顺序进行振捣混凝土, 产生漏振和没有振捣。 (3) 混凝土离析, 砂浆分离, 粗集料成堆或严重跑浆。 (4) 混凝土工程的施工组织不好, 未按施工顺序和施工工艺认真操作。 (5) 混凝土中有硬块和杂物掺入或其它不明杂物等大件料具掉入混凝土中。 (6) 不按规定放料, 混凝土运输车没有在放料前进行充分搅拌直接将混凝土卸入模板内, 一次放料过多, 混凝土下部因振捣器振捣作用半径达不到, 形成松散状态。
2.3 预防措施:
(1) 在桥梁、路基、隧道超高较大的作业区;桥梁钢筋密集处, 可在集料配合比所规定的范围内做适当调整, 将粗集料适当减少, 加大细集料的用量, 浇筑时使混凝土充满模板间隙和钢筋密集的空隙处, 并认为振捣密实。机械振捣有困难时, 也可采用人工振捣配合, 严防漏振。 (2) 超高较大的施工作业区, 按顺序放料后下部往往浇筑不满, 这是振捣器就必须振捣混凝土时有明显从轨枕底部溢出的感觉, 采用从低到高分层放料, 分层振捣。这样就可以使混凝土充分密实, 既不会出现蜂窝状, 同时也可以有效防止因放料和振捣不规范导致的轨道精度误差。 (3) 控制好放料, 要保证混凝土浇筑时不产生离析, 不断料。 (4) 加强施工技术管理和质量检查工作。
2.4 对混凝土孔洞的处理, 要经有关单位共同研究, 制定补强方案, 经批准后可处理。
3 露筋
3.1 现象:
钢筋混凝土结构物内的主筋、副筋或箍筋等在混凝土表面。
3.2 原因分析:
(1) 混凝土浇筑振捣时, 钢筋垫块位移或垫块太少、太高、甚至漏放, 钢筋紧贴模板。 (2) 钢筋混凝土结构断面较小, 钢筋过密, 如遇大石子卡在钢筋上, 混凝土水泥浆不能充满钢筋周围。 (3) 因配合比不当混凝土产生离析, 浇筑部位缺浆或模板支设不牢固导致严重漏浆。 (4) 混凝土振捣时, 振捣器撞击钢筋, 使钢筋位移。 (5) 混凝土保护层振捣不密实, 混凝土表面失水过多, 或拆模过早等, 拆模时缺棱掉角。
3.3 预防措施:
(1) 浇筑混凝土前, 检查钢筋位置和保护层厚度是否准确合理。 (2) 为保证混凝土保护层的尺寸, 要注意固定好垫块, 一般每1平方米左右垫四个垫块。特殊作业区水泥砂浆垫块需要绑扎在钢筋底部。 (3) 为防止钢筋位移, 严禁振捣混凝土时振捣器撞击钢筋。 (4) 保护层混凝土要振捣密实。 (5) 浇筑混凝土前用隔离剂将模板充分涂刷和湿润, 并认真堵好模板缝隙。 (6) 拆模时间要根据试验室试块试验结果确定, 防止过早拆模。 (7) 对于新建铁路客运专线道床板混凝土施工时不得踩踏钢筋, 如钢筋有踩弯或脱卡、断卡的应及时调直, 补卡、换卡并绑扎好。
3.4 防治方法:
将外露钢筋上的混凝土残渣和铁锈清理干净, 用水冲洗湿润, 再用1:2或1:2.5的水泥砂浆 (如要求颜色与原混凝土颜色一致, 可适当加入同等标号的白色水泥) 压抹平整, 如露筋较深, 将薄弱混凝土剔除, 冲刷干净并湿润, 用高一级的细石混凝土填补捣实, 并认真养护。
4 开裂
4.1 原因分析:
(1) 混凝土施工前没有充分湿润轨枕。 (2) 轨枕上有杂物或浮土, 混凝土浇筑时搅拌不均匀加有干料。 (3) 混凝土在初凝后没有及时将固定钢轨的轨枕扣件松动, 没有及时将托盘调节器上的螺杆进行充分送动。
4.2 预防措施:
在混凝土浇筑施工前对施工作业区的轨枕进行充分湿润, 将轨枕清理干净, 混凝土浇筑初凝后在混凝土表面 (以大拇指为例) 用手按以按不出手印为宜, 即刻将固定钢轨的轨枕扣件进行适当松动, 同时将托盘调节器的螺杆也做适当的松动 (松动圈数不宜过多, 以防止轨排下沉导致的精度误差)
4.3 防治办法:
认真找出开裂位置, 用水冲刷干净湿润后, 然后用比原混凝土高一级的水泥拌合料, 或水泥砂浆 (如要求颜色与原混凝土颜色一致, 可适当加入同等标号的白色水泥) 填补齐整, 并认真养护。
5 缺棱掉角
5.1 现象:
凝土局部掉落, 不规整, 棱角破损
5.2 原因分析:
(1) 在混凝土浇筑前模板未进行清理、未涂刷隔离剂、初凝后养护不好、棱角处混凝土的水分被大量蒸发, 使混凝土水化不好, 强度降低。 (2) 常温施工时, 过早拆除模板。 (3) 拆模时受外力作用、重物撞击或保护不好, 棱角被碰烂碰掉。 (4) 冬季施工时, 混凝土局部受冻。
5.3 预防措施:
在浇筑混凝土前对模板涂刷隔离剂, 混凝土浇筑初凝后认真进行浇水养护。拆除模板时, 混凝土具有足够的强度, 表面及棱角才不会受到破坏。拆模时不能用力过猛, 要注意保护棱角, 模板吊运时, 严禁模板撞击混凝土棱角。加强成品保护, 对于处在人多、运料等通道处的混凝土阳角, 在拆模后要用槽钢等将阳角 (即混凝土棱角) 保护好, 以免碰损。冬季混凝土浇筑完毕, 做好覆盖和保温工作, 加强测温, 及时采取措施, 防止受冻。
5.4 治理方法:
缺棱掉角较小时, 用清水将该处冲刷清理干净并湿润后, 用1:2或1:2.5的水泥砂浆抹补齐正。缺棱掉角较大时, 可将不实的混凝土和突出的骨料颗粒凿除, 用清水将该处冲刷清理干净并湿润后, 用与原混凝土同等强度和同等标号的混凝土进行修补, 并认真养护。 (如要求颜色与原混凝土颜色一致, 可适当加入同等标号的白色水泥)
6 施工缝夹层
6.1 现象:
施工缝处混凝土结合不好, 有缝隙或加有杂物, 造成结构物整体性不良。
6.2 原因分析:
(1) 在浇筑混凝土前没有认真处理施工缝表面;浇筑混凝土时捣实不够。 (2) 浇筑大面积大体积混凝土时, 往往会分层分段施工。在施工停歇期间, 常有人为杂物和自然杂物积存在混凝土表面和施工缝处, 为认真检查清理, 再次浇筑混凝土时混入混凝土内, 在施工缝处造成杂物夹层。
6.3 预防措施:
(1) 在施工缝处继续浇筑混凝土时, 如间歇时间超过混凝土有效硬化时间, 则必须按施工缝作为处理, 在混凝土抗压强度不小于12Mpa时才允许继续浇筑。 (2) 在以硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前, 必须除掉上次施工时留下的混凝土残渣, 表面水泥浆薄层和松动石子、软弱混凝土层、浮土等并充分湿润和冲刷干净, 残留在混凝土表面的水予以清理干净。 (3) 在浇筑混凝土前, 在施工缝处无论横断面还是纵向断面, 宜在断面处先铺抹水泥浆或与混凝土标号相同的水泥砂浆一层。 (4) 在模板上沿施工缝位置通条开口, 以便清理杂物和冲洗。冬季施工时可采用高压风吹。全部清理干净后, 再将通条开口封闭, 并抹与混凝土同等标号的水泥浆或水泥砂浆, 方可浇筑。
6.4 治理方法:
当表面缝隙较细时, 可用清水将裂缝冲洗干净, 充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理需慎重。将夹层中的杂物和松软混凝土清除, 用清水冲洗干净, 充分湿润后再处理填补或灌注, 采用提高一个强度等级的细石混凝土或砂浆, 捣压密实后并认真养护。
根据以上总结得出观点, 在任何无碴轨道钢筋混凝土工程施工中必须做到:严谨认真、学会分析、学会总结, 这样才不会盲目的对造成质量缺陷而束手无策。
参考文献
[1]《铁路混凝土工程施工技术指南》.
[2]《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》.
无碴轨道施工测量 篇7
京津城际轨道交通线是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。京津城际轨道交通为我国实施的第一条城际轨道交通线路。本线由北京南站东端引出,沿京津塘高速公路通道至杨村,后沿京山线至天津站,全长115.2km。凉水河特大桥DK32+842.01至DK43+015.59,共有24m和32m两种类型预制箱梁。
2 无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁预制施工技术
凉水河特大桥箱梁设计为单箱单室等高度简支箱梁,梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚,腹板为斜腹板,顶面为六面坡,顶板宽度13.4m,底板宽度5.5m,梁高3.05m。设计最高运行速度为350km/h客运专线铁路无碴轨道后张法预应力双线梁。
京津城际轨道交通工程首次采用无碴轨道技术,轨道铺架后要求其具备高平顺性、高可靠性和高稳定性,技术含量高。预制梁施工具有以下几项难点:①控制箱梁徐变上拱度,降低其离散性;②箱梁结构尺寸大,重量重,防止箱梁在起顶、移位过程中受扭破坏;③箱梁在施工时采用高性能混凝土,在施工期间确保混凝土施工质量所采取的一系列控制措施;④预制梁梁面两端1.5m范围内平整度要求2mm/m以内,中间部分3mm/4m以内的平整度。
2.1 制梁临时设施施工
2.1.1 制梁台座
因预制箱梁要求在预制、存放及横移时箱梁四个支点不平整度不大于2mm,制梁台座的两端各设两根φ100cm的钻孔桩,每根桩承载力按250t设计,桩顶标高的沉降不大于2mm。制梁台座底部采用钢筋混凝土板式结构、上部为钢筋混凝土条型基础纵梁。条形基础顶面设预埋角钢,与底模联接。
2.1.2 存梁台座
存梁台座沿横移滑道方向纵列布置,存梁时采用四点支承的方法,每个存梁台座由四根独立的φ1.0m钻孔桩组成,按箱梁的纵横支座中心布置,各支墩上设500mm×500mm×70mm橡胶垫块。
2.1.3 横移滑道
箱梁在预制场横移采用滑道梁上滑移的方式,横移滑道沿制存梁台座横列方向设置于制存梁台座的两端。为防止箱梁移动及存放时发生不均匀沉降,横移滑道采用φ1.0m钻孔桩基础,滑道采用2m高钢筋混凝土连续梁结构。
2.1.4 给水、供汽、供电系统
梁场供水、供汽、供电管线均埋置于地下,制梁台位和存梁均有水管,每个制梁台位设有配电线、供汽管线。
2.2 箱梁预制
箱梁预制主要包括模板制作与安拆、钢筋制作与安装、混凝土施工、预应力施工、箱梁横移与存放几部分。
2.2.1 模板工程
箱梁模板全部采用钢模板,采用外模包端模、端模卡内模的方法将整套模板连成一个整体。外侧模模板为无上拉杆模板,4m—段分段制造,运到制梁台座处拼装焊接成整体外侧模;台座两侧各设置2个台车,利用台车上的竖向千斤顶,使侧模竖向移动,以达到调整、安装模板的目的;模板横移利用卷扬机将外模整体拉到相邻的台座。因箱梁体积大,内模大而重,为保证施工质量,缩短箱梁施工周期,无法采用传统的模板结构,内模采用液压内模,利用液压装置使内模安装时完全撑开侧模,在拆除时收缩两侧内模板,内模在安装时采用整体式,拆模采用卷扬机将内模分段拉出梁体。
2.2.2 钢筋工程
钢筋成型主要在钢筋车间内完成,为缩短箱梁施工周期,钢筋绑扎在胎模具上进行,箱梁底、腹板及顶板钢筋绑扎胎模用角钢焊接而成。底腹板、顶板钢筋绑扎好后用钢筋吊具吊装,吊具用大型型钢作主梁,次梁采用[14制作。考虑内模安装,故将箱梁钢筋绑扎分段进行,即:腹板与底板一同绑扎,顶板钢筋另行绑扎,待内模拼装后,再将顶板钢筋吊入模与腹板底板钢筋连成一体。
2.2.3 混凝土工程
(1)混凝土拌制、运输及浇筑
由于梁体最大一片梁混凝土342m3,且为高性能混凝土,要求浇注时间控制在6h内,混凝土在搅拌站集中拌制,搅拌站由2台计算机控制规格为HZS120搅拌机组组成,混凝土运输由4台6m3混凝土输送车完成。梁体混凝土灌筑采用混凝土输送泵+全液压布料机,采用分层连续推移的方式进行灌筑,一次成型。混凝土的坍落度根据浇筑不同部位需要进行调整,浇筑底板时坍落度控制在200〜210mm;浇筑腹板时坍落度控制在190〜200mm;浇筑顶板时坍落度控制在170〜180mm。梁体腹板、底板采用侧振和插入式振动,桥面混凝土用插入式振动。桥面混凝土除应按规定进行振动外,还必须执行两次收浆抹平,以防裂纹和不平整。桥面振捣采用振动桥式结构振捣及收浆,振动桥式结构提浆机在梁面振捣中必须从一端振捣到另一端,中间不得停顿,以防止梁面出现错台。振动提浆完后,收浆人员站在振动桥上对表面进行收浆抹面,收浆完成后立即用4m长尺杆进行检查,若满足不了平整度要求,则要重新收面,多余的混凝土清除掉,不足的地方及时补充混凝土,在混凝土初凝前将顶面收好,符合箱梁两端1.5m范围内平整度要求2mm/m以内,中间部分3mm/4m以内要求。
(2)混凝土养护
梁体混凝土灌注完毕后,立即进行喷雾或洒水养护,冬期施工时立即覆盖养护罩,进行蒸汽养护。进行蒸汽养护时按照要求合理布置温度测量点,安排专人按测温方案连续观测记录,适时调整蒸汽供应量。蒸养结束后,立即进入自然养护,并按自然养护方法施工。
2.2.4 预应力的施工
箱梁预应力孔道采用特制橡胶管作为制孔器,橡胶管定位网50cm设置一道,保证橡胶管位置准确、圆顺。抽拔橡胶管从梁两端穿入定位网上的预留孔道中,在跨中20cm处先用铁皮管套接,再用胶布缠裹。钢绞线下料采用砂轮锯切割,穿束利用人工逐根将钢绞线穿到孔道内。预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行,为防止梁体出现早期收缩裂纹,砼强度达到设计50%时要进行预张拉施工;砼强度达到设计80%时要进行初张拉施工,然后可以进行移梁作业;砼强度达到设计100%时进行终张拉施工。预应力管道压浆采用真空辅助压浆技术,能够防止预应力管道压浆时管道内水泥浆形成汽泡,同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的饱满度。
2.2.5 箱梁横移、存放
梁体初张拉后,先拆除活动底模,然后在箱梁两端的横移滑道上各安装一台横移台车。两台横移台车同时顶升箱梁使箱梁底离开底模的高度不小于50mm,为防止箱梁移位过程中受扭破坏,两台横移台车同步向存梁台座方向移动。当台车移到存梁台座上时,台车的油顶回油,梁存放在支墩上,在混凝土支墩顶垫500mm×500nm×70mm的橡胶垫板可保证箱梁受力均匀。
摘要：结合工程实践，主要介绍了京津城际轨道交通工程凉水河特大桥无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁施工技术．
关键词：无碴轨道,后张法预应力,简支箱梁,预制施工
参考文献
[1]冯德飞，卢文良，张树国．东海大桥70m箱梁预应力施工技术．铁道建筑技术，2006
[2]混凝土结构研究报告选集(3)．北京：中国建筑工业出版社，1994
[3]GBJ10-89．混凝土结构设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社．1989
【无碴轨道施工测量】推荐阅读：
板式无碴轨道06-05
无碴轨道试验段09-03
地铁轨道施工07-14
无砟轨道施工06-27
城市地铁轨道施工工艺06-18
铁路轨道施工工艺分析08-21
无砟轨道底座板施工09-12
轨道交通施工图分类07-04
板式无砟轨道铺设施工顺序有哪些？07-20
轨道电车07-20