CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道精调施工工序管理要点
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CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量控制探讨[摘要]:根据杭甬铁路crtsⅱ型板式无砟轨道施工实践,介绍无砟轨道工程的底座板、轨道板铺设、砂浆层施工等工序质量控制手段、质量常见问题及原因分析、常见问题的处理方法,[关键词]:crtsⅱ型板式无砟轨道质量控制常见问题中图分类号:tq172.6+25.2 文献标识码:tq 文章编号:1009-914x(2012)20- 0155 -021、概述桥梁上crtsⅱ型板式无砟轨道结构主要由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座、滑动层、侧向挡块等部分组成,路基上的轨道结构主要包括钢轨、弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、混凝土支承层、侧向挡块等部分。
杭甬铁路客运专线采用crts ⅱ型板式无砟轨道,全长约120公里,2011年8月份已全部施工完成。
当前国内已开通运营的沪杭高速铁路、京沪高速铁路的轨道系统也均采用了crtsⅱ型板式无砟轨道。
2、施工质量控制重点crtsⅱ型板式无砟轨道施工的主要工艺流程为:梁面打磨→两布一膜铺设→底座板施工→轨道板粗铺、精调→砂浆灌注→侧向挡块施工→钢轨铺设与精调。
根据杭甬客专无砟轨道施工实践,下面从各个工序环节介绍下质量控制重点与注意事项。
梁面打磨:根据crtsⅱ型板式无砟轨道设计理念,底座板与箱梁顶面允许有相对的纵向自由滑动,由此要求箱梁顶面的平整度平顺,尤其是梁端1.45米挤塑板铺设范围,特别要注意打磨后的平整度及整体标高,防止底座板砼施工后有错台,在梁端位置阻止箱梁与底座板的相对纵向滑动,产生附加应力,对底座板产生次生病害影响。
两布一膜铺设:两布一膜是底座板与箱梁之间的滑动层,主要是为箱梁与底座板之间提供滑动面。
两布一膜的铺设质量控制着重要控制铺设的平整度与密贴性,不得有褶皱起泡的现象。
底座板施工:底座板既是主要的承力层,也是主要的传力层,它要承受由轨道板传递下来的荷载,同时也要把所受的力传递给箱梁。
同时底座板与箱梁是两个相对滑动的层,需要底座板要有一定的整体刚度。
CRTSII型板式无砟轨道精调施工工法京沪项目翟春辉一.前言:CRTSⅡ型板式无砟轨道技术是我国引进德国博格板式无砟轨道系统技术后,经过消化、吸收、再创新,形成中国特色的板式无砟轨道技术。
轨道板精调是将预制好的CRTSII型轨道板,通过测量安放在指定承轨槽上精调标架棱镜的三维坐标,计算出轨道板实测坐标与设计计算坐标之间的偏差值,调整安装在轨道板下的精调千斤顶,使轨道板位置达到设计要求的过程。
二.工法特点.II型轨道板精调系统要求高标准、高精度、高质量、工序控制严格。
精度高体现在位置、几何尺寸、时间、温度等方面,譬如:现浇梁的顶面平整度控制4m/8mm;底座板高程精度±5mm,轨道板粗定位≤10mm,轨道板精确定位控制在≤0.2mm;CA 砂浆从搅拌成品到提升上桥,最终到灌注入板缝控制在30 分钟内;底座混凝土基本浇筑段必须在一天内完成等。
因此,板式无砟轨道精调是II型板施工控制中的重要环节。
三.CRTSⅡ型板精调施工工艺1、CRTSⅡ型板精调采用技术标准及主要技术要求1.1 采用标准⑴、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设 [2007]85号);⑵、《高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准》(铁建设【2009】218 号文);⑶、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158 号);⑷、《高速铁路工程测量规范》(TB 10601-2009);⑸、《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》铁建设函【2009】674号2.2主要技术要求CRTSⅡ型板(博格板)精调的基础是:每块CRTSⅡ型板结构上具有10对在工厂经过精确打磨过的承轨槽;CRTSⅡ型板调板时控制点为相对精度能够达到平面0.2mm、高程0.1mm的基准GRP点。
全站仪架设在基准点上,通过测量安置在承轨槽上测量标架的棱镜,利用轨道板精调软件计算实测值与理论值的偏差,进而进行调整,直到横向和高程达到相对板内误差0.3mm;板间误差0.4mm精度,完成轨道板的精调,如图所示。
CRTSII型板式无砟轨道精调轨道精调质量决定高速列车运行的安全和舒适,文中主要介绍了CRTSII型板轨道精道的标准,并结合实际,阐述了客运专线轨道精的主要方法、影响因素及其控制措施。
标签CRTSII型板;无砟轨道;轨道精调CRTSII型板式无砟轨道是在引进德国博格板式无咋轨道技术的基础上,通过消化、吸收、再创新,形成具有我国自主动知识主权的板式无咋轨道。
CRTSII 型板式无砟轨道系统是一种预制板式轨道,由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、水泥沥青砂浆调整层及混凝土底座板等部分组成。
对轨道而言,无砟轨道精调贯穿了无砟轨道施工全过程,从无砟轨道施工开始直至无缝线路铺设后轨道具备高速行车条件为止,总体上可以分为施工阶段轨道精调和无缝线路铺设后轨道精调两个阶段。
本文重点介绍无缝线路锁定后长钢轨的精调。
1 轨道精度和调整标准1.1 轨道精度轨道精度通常可分为绝对精度和相对精度。
绝对精度是指轨道的绝对空间坐标,即实测坐标与设计坐标值的偏差。
偏差越小,精度越高。
绝对精度的控制包括中线、高程、曲线长度(包括圆曲线、缓和曲线、竖曲线)控制等。
相对精度的控制除轨道几何尺寸外,还应包括轨距、水平、高低、轨向、三角坑、变化率等,它是轨道状态表述的基本元素,也是轨道状态控制的关键元素。
1.2 CRTSⅡ型板轨道调整标准无砟轨道施工阶段精调因轨道结构不同有不同的方法和要求,无缝线路铺设后的轨道精调方法和标准对于各种无砟轨道而言则是完全一致的。
轨道精调的总体要求是轨道具备持续开行350 km/h高速动车条件,并具有高安全性、高平顺性和高舒适度1.2.1 轨道精调绝对精度标准。
①在满足轨道平顺度要求的情况下,轨面高程允许偏差为(+4,-6)mm,靠近站台地段为(+4,0)mm:②轨道中线与设计中线允许偏差为10mm;线间距允许偏差为(+10,0)mm。
1.2.2 轨道相对精度调整允许偏差标准①轨距:±1 mm;②轨距:±1mm;③水平(mm):1mm;④轨距变化率:1/1500;⑤扭曲(三角坑):2mm/3m;⑥高低(mm):弦长10m,2/10m;弦长30m,2/15m;弦长300m,10/150m;⑦轨向(mm):弦长10m,2/10m;弦长30m,2/5m;弦长300m,10/150m。
第一章 CRTSⅡ型板式无砟轨道施工技术一、前言以CRTSⅡ型板式无碴轨道为代表的纵连板式无碴轨道,由于运用了特殊的无辅助轨测量定位技术,因而在施工过程中从底座混凝土浇筑、轨道板运铺及垫层砂浆灌注等均采用轮胎式成套施工机械及设备(以下简称“轮胎式成套机组”),进而可在铺轨到达之前完成轨道板铺设及轨道线性调整的绝大多数工作,在减少铺轨后期工作量的同时,也实现了无砟轨道施工的多点平行作业,为加快工程进度缩施工周期创造了条件。
这种轮胎式成套机组施工技术在长桥地段的优势尤为明显,也更适用今后铁路客运专线大规模采用长桥设计的需要。
以京津城际铁路长桥上CRTSⅡ型板式无碴轨道施工为例,纵连板式无碴轨道的施工包括:底座钢筋混凝土浇筑,轨道板的运输和铺设,轨道板精调,垫层CA 砂浆的搅拌与灌注,以及后期轨道板宽缝张拉及混凝土浇筑和轨道板剪力连接。
所使用的成套机组包括:混凝土运输罐车、混凝土汽车泵、平板汽车及汽吊、轮胎式铺板龙门吊、轮胎式轨道板双向运输车、CA砂浆移动搅拌车以及其他运输车辆。
二、概述㈠、工程概况京津城际轨道交通工程全长113.2km,采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构,引进德国博格板式无砟轨道系统,是我国第一条设计时速350km的无砟轨道铁路客运专线。
中铁二局承担了约5000块/16.8双线公里CRTSⅡ型轨道板铺设的施工任务,其中80%位于长桥地段,施工工期2007年5月至10月28日。
中铁二局在取得长桥上底座混凝土浇筑、轨道板桥面运铺、快速精调、高性能沥青水泥砂浆(以下简称“CA砂浆”)的重大技术突破后,于2007年6月4日开始底座混凝土施工、7月4日在全线率先开始CRTSⅡ型轨道板灌浆施工。
㈡、技术特点CRTSⅡ型板式无砟轨道,沿用了博格预应力轨道板结构、数控磨床打磨承轨槽、高精度定位、CA砂浆垫层等原有的技术和设计。
CRTSⅡ型板式无砟轨道系统层次构成自下而上依次为:桥梁上19cm厚钢筋混凝土底座或路基上30cm厚素混凝土底座、3cm厚CA砂浆垫层、20cm厚轨道板、扣件系统和无缝长钢轨,轨道板标准长度650cm 、宽255cm 。
目录一、工程特点及技术、质量标准 (1)二、监理工作范围及重点 (1)三、监理工作流程 (2)四、监理工作控制要点、目标及监控手段 (4)4.1控制要点 (4)4.2监理目标 (13)4.3监控手段 (13)五、监理控制方法与措施 (17)5.1监理控制方法 (17)5.2质量控制措施 (18)六、旁站具体部位及工序 (22)6.1旁站部位 (22)6.2旁站工序和内容 (22)CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板工程监理实施细则一、工程特点及技术、质量标准京石客专CRTSⅡ型板式无砟轨道是为了满足时速350公里以上高速列车运行的平顺性和稳定性而设计的,该轨道结构自上而下为钢轨、轨道板、水泥乳化沥青砂浆、底座板等。
轨道板生产线要求精度高,模板安装、钢筋绑扎、绝缘电阻、预应力筋张拉、混凝土浇筑及养护、脱模、外观质量等都有较高的要求;无砟轨道板的精磨采用精密的数控打磨机床,打磨数据用电脑控制,成品率要求100%;施工工艺复杂,工期紧张。
二、监理工作范围及重点本监理部承担京石客运专线全标段的js-1标轨道板生产监理任务,起止里程为DK8+000~DK60+500,标段全长52.5Km,轨道板生产车间在琉璃河北京轨道板场。
CRTSⅡ型板式无砟轨道板作为无砟轨道的重要组成部分,其生产的各道工序均有着较高的要求。
轨道板模具加工精度高,整体平整度±2mm,承轨槽安装后直线度±0.3mm,平整度±0.3mm,钳口及套管定位偏差±0.1mm。
混凝土搅拌设备需要加热及湿度、温度的同时控制,难度大控制点多。
混凝土强度在16小时内达到48MPa且混凝土芯部温度不能超过55℃。
脱模时混凝土表面温度与环境温度差不得超过20℃,且混凝土强度必须大于48Mpa。
产品存放、运输要求高,存放支点高度精度为±2MM。
产品内部钢筋绝缘电阻不小于2MΩ。
采用先张法施工,整体张拉,两侧4个千斤顶行程要求:同侧同步精度为:2mm以内,异侧同步精度为:4mm以内。
CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道精调施工工序管理要点上海铁路局目录1 概述 (4)2 钢轨精调施工流程图 (5)3 轨道静态精调施工工序控制要点 (6)3.1 关键步骤 (6)3.1.1 施工准备 (6)3.1.1.1 精调专业设备的准备 (6)3.1.1.3 线形资料准备 (7)3.1.1.4 轨排组装检查 (8)3.1.1.5 CPⅢ控制网复测 (9)3.1.1.5 承轨台标记 (10)3.1.2 精调测量 (10)3.1.2.1全站仪等设备设站 (11)3.1.2.2精调测量 (12)3.1.3 数据分析处理 (14)3.1.3.1易发问题 (15)3.1.3.2管理要点 (15)3.1.3.3 适算注意事项 (16)3.1.3 现场标示及轨道调整 (17)3.1.3.1 易发问题 (17)3.1.3.2 管理要点 (17)3.1.4 轨道复测 (22)3.1.4.1 易发问题 (22)3.1.4.2 管理要点 (23)3.1.5 轨道再修正 (23)4 轨道动态精调施工工序控制要点 (24)4.1 轨道动态调整步骤 (24)4.1.1分析轨道状态检测资料(主要对波形图的分析) (24)4.1.1.1 易发问题 (24)4.1.1.2 管理要点 (24)4.1.2编制调整计划 (29)4.1.2.1 易发问题 (29)4.1.2.2 管理要点 (29)4.1.3现场检查、核实 (30)4.1.3.1 易发问题 (30)4.1.3.2 管理问题 (30)4.1.4制定计划 (31)4.1.4.1 易发问题 (31)4.1.4.2 管理要点 (31)4.1.5现场调整 (32)4.1.5.1 易发问题 (32)4.1.5.2 管理要点 (32)4.1.6轨道复检 (32)4.1.6.1 易发问题 (32)4.1.6.2 管理要点 (33)5 行为管理 (33)4.1人员培训及配置 (33)4.1 人员检查 (34)6 工序签认表 (34)轨道精调施工工序管理要点1 概述轨道精调是无砟轨道施工中非常关键的一道工序,它对轨道的几何尺寸最终位置能否达到设计及验标的要求起着决定性作用。
轨道精调因轨道状态测量和检测的方法不同,分静态和动态两个阶段。
无砟轨道施工完成,长轨铺设放散、锁定后,即开始了轨道静态调整阶段。
静态阶段主要通过精调小车等测量设备对轨道状态进行检测和评估。
静态调整达到静态验收标准后,线路开始联调联试,此时进入轨道动态调整阶段,该阶段主要通过160km/h轨检车和350km/h动车组对轨道状态进行检测和评估。
通过两个阶段的调整,最终使得无砟轨道轨道状态满足动车组高速运行的舒适性和安全性要求。
轨道静态调整:是在联调联试之前根据轨检小车对钢轨几何状态进行静态数据的采集,通过精调处理软件对采集数据进行分析,并由模拟适算表确定轨道调整的位置和调整量,对轨道线型(轨向和轨面高程)进行优化调整,合理控制轨距变化率和水平变化率,使轨道静态精度满足350km/h及以上高速行车条件。
依据调整数据表,人工对应现场位置对轨道进行调整。
轨道动态调整:是在联调联试期间根据轨道动态检测报告和分析检测波形图,找出影响行车安全和旅客舒适度的局部或区段,通过用轨检小车,塞尺,弦线等对轨道进行测量评价,确定调整位置和调整量,对钢轨进行调整,对轨道线型进一步优化,使轮轨关系匹配良好,进一步提高高速行车的安全性、平稳性和乘座舒适度。
目前主要的动态检测手段:低速(≯160km/h)轨道检测车、高速(250~350km/h)轨道检测车、高速轨道动力学检测车、动态车载式添乘检测仪。
2 钢轨精调施工流程图图1-1 轨道精调施工作业流程图3 轨道静态精调施工工序控制要点3.1 关键步骤无咋轨道钢轨静态精调关键步骤有:施工准备,精调测量、数据分析处理、现场标示及轨道调整、轨道复测、轨道再修正等。
3.1.1 施工准备精调施工准备工作主要包括轨道精调设备的准备、线形资料的准备、轨排组装检查、CPⅢ控制网复测、承轨台的标记。
3.1.1.1 精调专业设备的准备轨道精调主要采用的专业设备:表1 精调设备3.1.1.2.1 易发问题(1)对全站仪、精调小车、道尺等相关仪器设备未按规定项目做好检验和校准工作。
(2)精测网未复测、或复测后保护不到位,造成CPⅢ控制网成果精度不能满足要求,导致转站测量搭接不合格,无法提供正确数据。
3.1.1.2.2 管理要点(1)按基本要求配备齐全轨道精调所需物品,并对相关仪器设备按规定项目做好检验和校准工作。
重点做好全站仪、精调小车和道尺的校核。
(2) 做好CPⅢ控制网复测及预埋件设备保护。
3.1.1.3 线形资料准备设计资料包括:CPI,CPⅡ,CPⅢ点位的三维坐标,平曲线,竖曲线,超高设计资料。
设计资料关系到外业数据采集的准确性和内业的数据处理,以及平顺性的分析。
设计资料的准确才能够提供准确的调整量。
3.1.1.3.1 易发问题(1)设计资料出现错误,或者操作人员由于粗心导致输入坐标时发生错误。
尤其是竖曲线的输入,应注意断链问题。
3.1.1.3.2 管理要点(1)认真核对设计资料,确保设计线路数据等资料输入正确无误。
重点核对平面曲线要素、变坡点位置和竖曲线要素、曲线超高等。
(2)数据输入人员要细心仔细,防止人为输入错误。
3.1.1.4 轨排组装检查轨排组装检查主要是沿线路逐个检查承轨台,重点检查:钢轨、扣件、垫板、焊缝等。
3.1.1.4.1 易发问题(1)钢轨:要用肉眼全面查看,应无污染、无低塌、无掉块、无硬弯等缺陷,全面检查。
图3-1 钢轨顶面不平顺(2)扣件:应安装正确,无缺失、无损坏、无污染,扭力矩达到设计标准,弹条中部前端下颚与轨距挡块间隙≯0.5mm,轨距挡肩与轨距挡块间隙≯0.3mm。
肉眼配合塞尺、力矩扳手,全面检查。
图3-4弹条中部前端下颚与轨距挡块间有间隙(3)垫板:垫板应安装正确,无缺少、无损坏、无偏斜、无污染、无空吊(间隙≯0.5mm)。
肉眼配合塞尺,全面检查。
图3-3钢轨空吊(4)焊缝要全部检查,采用1m平直度尺及塞尺检查,主要测量焊缝平顺性,顶面0~+0.2mm,工作边0~-0.2mm,圆弧面0~-0.2mm。
发现轨头不平顺及时通知铺轨单位处理。
3.1.1.4.2 管理要点(1)安排专人对钢轨各个部件严格按照标准进行全面的测量检查,对检查发现的问题及时整改消除。
3.1.1.5 CPⅢ控制网复测3.1.1.4.1 易发问题(1)之前埋设CPⅢ点遭到施工破坏,将不合格坐标导入全站仪和测量软件中。
3.1.1.4.2 管理要点(1)CPⅢ桩检查及安装:在施工过程中应提前15天对所施工区段的CPⅢ桩进行检查,CPⅢ桩是否良好,棱镜是否能完全插入,如发现损坏应及时补测,以免对后续工作造成影响。
(2)CPⅢ控制点应严格按标准进行统一编号,且编号应标注在CPⅢ控制点的旁边并做警示标识,以防止外力撞击和人为破坏。
3.1.1.5 承轨台标记3.1.1.5.1 易发问题(1)承轨台标记错误或者标示不明显,为以后运营期间的维修工作带来不便,因此每个区间的第一个承轨台都要有清晰并且永久的标记。
3.1.1.5.2 管理要点(1)全线采用贯通的连续里程,里程由4位数组成,表示公里数。
(2)对CPIII点进行编号来划分区间,同一里程(以公里为单位)下相邻两个CPIII点之间作为一个区间,区间号为两位数字;顺里程增加方向分左(右)线对每个区间起始处的CPIII点编号,编号是奇数表示左线,是偶数表示右线,如:1347303,表示线路里程为K1347范围左线第3个区间。
(3)每个区间第一个承轨台编号:相对CPIII点顺里程增加方向最近的承轨台为该区间的第一个承轨台必须进行标记,承轨台编号为3位数,第一根承轨台编号为001,其余以此类推…,直到下一个CPIII为止,现场可间隔10个承轨台距离进行编号,如1347303003,表示左线里程为K1347,第3个区间的第3个承轨台。
3.1.2 精调测量目前我国对于高速铁路轨道精调测量,采用程序控制的全站仪测量轨道几何状态测量仪上棱镜,获得几何状态数据,通过对数据的分析模拟适算,指导现场轨道精调。
在精调测量中,仪器、人员、环境等众多的变化因素会加大精调测量的难度,会造成误差积累,这些因素决定了精调测量是轨道精调施工管理中的核心和关键。
精调测量包括全站仪等设备设站和精调测量两大部分。
图3-4 轨道精调测量示意图3.1.2.1全站仪等设备设站3.1.2.1.1 易发问题(1)在高精度测量过程中,最容易出现问题的就是设站误差过大。
3.1.2.1.1 管理要点(1)全站仪在以下情况下需进行校核①第一次使用前;②设站精度不合格;③在每次高精度的测量前;④在颠簸或长途运输后;⑤在长时间的工作后;⑥在长时间的存放后;⑦当前环境的温差超过20度时。
(2)全站仪设站。
全站仪设站点应在轨道上,最好是该点到中心线的距离与到小车上棱镜的距离相同(测距无影响,只是由测角来定线),仪器要踩实架稳,不能接触钢筋。
使用至少8个控制点自由设站,仪器应在最近2对点的中间位置,其中前后至少各使用一个60米以上的控制点。
根据天气条件确定全站仪距小车的最大距离,寒冷且晴朗天气约为60m~70m,在炎热和(或)多尘土的天气(折射),距离缩短到30~35米。
(3)设站误差应控制:X、Y﹑Z值0.7mm以内,水平定向误差1秒;特殊地段X、Y﹑Z值可控制在1mm以内,方向误差控制在1.4秒以内。
3.1.2.2精调测量3.1.2.2.1 易发问题(1)全站仪旁应有人看护,防止施工人员将仪器碰倒或被风吹倒。
精调作业时,要派专人看护CPⅢ棱镜,防止人为或机械碰坏。
3.1.2.2.2 管理要点(1)全站仪、轨检小车连接。
全站仪设站完成、轨检小车组装完成且检查各项连接正常后,将全站仪对准轨检小车棱镜,检查通信并锁定,即利用轨检小车配套设备无线连接进行全站仪与小车的连接。
(2)全站仪与轨检小车连接完成且正常后,应对轨检小车进行检校。
检校方法采用正反向校核,即将轨检小车先面向轨道调整方向设置与全站仪连接测试无误后,关闭小车所有程序将小车旋转360度再与全站仪连接测试,两次测试数据误差不超过1mm,即小车为合格,方可进行施工使用,否则需重新检查小车,直到满足设计要求后方可进行测量使用。
(3)按测量和精调小车操作程序对轨道进行仔细测量。
轨道精调小车测量距离为10到60米,测量前重点控制好测量环境、设站精度、棱镜的安装是否到位、棱镜常数等细节。
测量数据调整调整原则:“先轨向、后轨距,先高低、后水平”。
(4)现场测量过程中出现异常的点位,应及时备注并通知现场技术负责人核对和解决。
每次测量结束后,及时整理导出数据以便分析和调整。