CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工研究
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CRTSⅠ型板式无砟轨道精调施工探讨摘要:crtsⅰ型板式无砟轨道精调是一项非常精细的工作,既是铁路前期建设工程质量的集中反映,又是铁路后期高速、安全运营的基础和保证。
本文通过哈大客专crtsⅰ型板式无砟轨道精调施工,对有关问题进行了探讨。
关键词:精调;crts i型板式无砟轨道1.前言1.1 工程概况哈大客专某施工段全长12.5双线公里,其中路基9.558双线公里、桥梁2.964双线公里,无砟轨道类型为crtsⅰ型板式无砟轨道,由60kg/m钢轨、wj-7b型分开式扣件、预制轨道板、水泥乳化沥青砂浆(ca砂浆)、混凝土凸型挡台、混凝土底座及周围的填充树脂等组成。
wj-7型扣件最大特点是对轨道方向及轨距无级调整,但也因此带来了安装、调整的不便,增加了调整的工作量。
轨道精调分为静态调整与动态调整,本文主要探讨静态调整。
1.2 工艺原理1.2.1无砟轨道施工前,应先完成cpiii施工精密控制网建立,待建网测设及平差完成后,再与外部的cpi/cpii高级控制网采用边连结方式构网,形成三角网,把外部坐标引入该网中。
1.2.2将水准基点的高程引入cpiii施工精密控制网,使每个网点具有x、y、z三维坐标。
1.2.3 采用轨检小车及其配套设备,利用已建立的cpiii施工精密控制网对已焊接完成的长钢轨进行轨道状态的数据采集。
1.2.4 将轨检小车采集的轨道数据导入长钢轨精调软件系统,利用系统软件对轨道数据进行分析,然后根据分析结果对不合格处的数据进行优化调整,并形成调整量表。
1.2.5 根据调整量表,对钢轨的几何状态逐一进行调整。
1.2.6 按照以上方法对轨道反复进行调整,直到满足要求为止。
2.主要的特点为保障高速列车的平稳、安全和舒适,必须严格控制轨道的平顺性。
高速铁路轨道的高平顺性主要体现在:(1)钢轨的原始平直度公差要小;(2)焊缝的几何尺寸公差要小;(3)道岔区不能有接头轨缝、有害空间等不平顺;(4)高低、轨向、水平、扭曲和轨距偏差等局部孤立存在的不平顺幅值要小;(5)敏感波长和周期性不平顺的幅值要小;(6)轨道不平顺各种波长的功率谱密度值都要小。
CRTSⅠ型板式无砟轨道施工技术一、编写依据1.《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》铁建设(2006)158号;2.《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设(2006)189号;3.《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;4.《客运专线铁路CRTS Ⅰ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》等10个暂行技术条件,科技基[2008]74号;5. 设计单位、业主单位提供的有关资料。
二、铺设无砟轨道的必要性2010年,我国建设客运专线7431公里(截至沪杭通车),初步形成以客运专线为骨干,连接全国主要大中城市的快速客运网络。
但随着高速铁路的发展,越来越多的事实证明,高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统,将使道砟粉化严重,线路维修频繁,安全性、舒适性及经济性相对较差,因此无砟轨道成为高速铁路工务工程技术的发展方向。
无砟轨道最突出的特点就是用整体式道床代替有砟轨道道床的道砟,就有稳定性好等特点。
但无砟轨道的轨下刚度较大,需要列车在刚度上做一些改进。
以满足旅客舒适,行车平稳等条件。
客运专线高速行车要求轨道具有高平顺性。
无砟轨道的路基结构能够满足高速列车运行的平稳性和舒适性要求。
三、无砟轨道结构的组成目前,列入我国高速客运专线选用的无砟轨道,按结构型式和施工特点,大体上可分为板式轨道(如板式轨道和博格型轨道)和轨枕埋入式轨道(如长轨枕埋入式、短轨枕埋入式、弹性支承块式等) 。
每种类型都有他的优点,京津客运专线使用的是德国博格型轨道,沪宁城际用的是CRTS Ⅰ型板式轨道。
为了与国际接轨、走出国门,目前铁道部正在研制Ⅲ型板。
CRTS是中国轨道交通峰会(China Rail Traffic Summit)的英文缩写。
3.1 CRTSⅠ型板式无砟轨道结构总体设计CRTSⅠ型板式无砟轨道由钢轨、弹性分开式扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)调整层、凸形挡台及其周围填充树脂等组成。
CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法一、前言CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法是一种新兴的铺轨技术,由于其具有施工周期短、质量可靠、经济实用等诸多优点,逐渐被广泛应用于无砟轨道铁路线路建设中。
本文将对CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法进行详细介绍。
二、工法特点CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法具有以下特点:1. 施工周期短:由于采用了机械化铺设方式,施工效率高,能够大幅度缩短施工周期。
2. 施工质量可靠:通过采用先进的工艺原理和施工技术措施,保证了施工质量的稳定性和可靠性。
3. 施工成本低:由于工法操作简单,机械设备利用率高,大大降低了人工成本和施工费用。
4. 维护成本低:该工法所使用的材料寿命长,维修和养护成本较低。
5. 环保:该工法采用了无砟铁路技术,不仅减少了矿山开采和资源浪费,还降低了噪音和振动,对环境友好。
三、适应范围CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法适用于城市轨道交通、高速铁路、物流铁路等各类无砟轨道线路的建设,尤其适用于复杂地质条件下的施工。
四、工艺原理CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工法通过将水泥、沥青乳化剂和骨料进行充分混合,形成水泥乳化沥青砂浆。
施工过程中,将该砂浆挤入板式轨枕与轨道基底之间的间隙,形成一层均匀的复合层。
该复合层既能承受轨道荷载,又能稳定轨枕位置,保证轨道的牢固性和稳定性。
五、施工工艺1. 隧道开挖:按设计要求进行隧道开挖,清理和处理隧道断面。
2. 排水系统:安装并调整好排水系统,确保隧道内的排水通畅。
3. 基底处理:对隧道基底进行清理、修补和平整处理,确保基底的平整度和强度。
4. 模板铺设:根据设计要求和施工图纸,在基底上铺设合适的模板,以确保施工精度和轨道线形的合理性。
5. 砂浆施工:将事先配好的水泥乳化沥青砂浆通过喷涂或挤浆的方式,均匀地填充到板式轨枕与模板之间的间隙中。
CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工研究摘要:本文结合哈大路客运专线crtsi型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工实践经验为基础,主要分析了无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的技术标准以及生产灌注施工工艺,可以为无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工工程提供可靠的参考。
关键词:无砟轨道;水泥乳化沥青砂浆;施工技术
引言
哈大铁路客运专线全长904公里,基础设施按350千米/时的速度建设,采用crts i型单元板式无砟轨道技术,轨道结构由由混凝土底座与凸形挡台、水泥乳化沥青砂浆调整层、轨道板以及钢轨和扣件等构成。
ⅰ型板式无咋轨道具有施工速度快,工程造价低以及容易维修保养等优点,其中水泥乳化沥青砂浆主要用于混凝土底座与轨道板之间作为弹性调整层,起支撑以及调节缓冲的作用。
水泥乳化沥青砂浆由水泥、砂、乳化沥青及其它添加材料组成,具有较好的施工工作性,而且硬化后兼具强度与弹性,对于保证列车的运行的安全平顺舒适具有重要的作用。
水泥乳化沥青砂浆技术标准
水泥乳化沥青砂浆充填层在轨道结构中主要起支撑调整,缓冲协调,以及阻断裂纹提供弹性的作用,其性能要求主要有:流动性、匀质性、稳定性、可工作时间等在内的施工性能;单位体积质量、含气量、膨胀率等物理性能;抗压强度、弹性模量以及延展性等力
学性能;抗冻性、耐候性以及抗水性等耐久性能。
哈大铁路客运专线水泥乳化沥青砂浆具体性能要求如表1所示:
水泥乳化沥青砂浆采用三一重工砂浆搅拌车进行拌制生产,砂浆搅拌车主要由储料配料系统以及搅拌系统构成,配备发电与温控设备。
原材料及添加材料运至施工现场后,针对施工配合比进行拌合试验,以验证设备的搅拌方式与配合比的适应性。
可以通过调整搅拌参数或修订配合比达到生产合格砂浆的目的。
配比及搅拌参数确定后,检查设备状态以及材料特别是乳化沥青和干料温度符合要求后,根据砂浆车的投料方式不同,将材料均匀均匀地投入搅拌机内,拌合均匀。
搅拌完成停机后及时在搅拌罐内取得样品,现场检测流动度和含气量,若不合格,则需要进行调整,达到要求后方可允许出机。
从搅拌罐卸料至储料斗内,应加滤网,以防凝块进入储料斗。
浆料出机之后到灌注之前,应该在灌料斗内持续搅拌。
出机后由于机械故障,浆料停滞时间较长的,灌注前应重新检测流动度含气量指标,合格方可灌注。
水泥乳化沥青砂浆灌注工艺
砂浆灌注的准备工作
(1)必要的防水措施。
水泥乳化沥青砂浆灌注施工应在5℃~35℃的温度范围内进行,雨天不得进行灌注作业,若灌注过程中降雨,应及时加盖防水布以避免雨水与灌注袋直接接触。
砂浆的灌注
材料装车完毕后,用雨布或者其他防雨措施覆盖待灌注底板,及时清除底座可能存在的积水以避免影响施工。
(2)轨道板底部清理与轨道板检查。
轨道板铺设完成后,若未能及时乳化沥青砂浆施工,轨道板底部与混凝土底座之间可能进入碎石等杂物,极有可能将灌注袋扎破,造成水泥乳化沥青砂浆流出因此,必须提前将灌注作业施工面清理干净。
清理完毕后,施工作业人员在砂浆拌制过程中对砂浆灌注轨道板进行检查。
可以用钢卷尺简单测量轨道板平整度以及水平位置偏移,进一步确认轨道板的调整是否到位。
为避免影响致灌注袋的正常铺设,轨道板精调时必须检查确认凸形挡台与轨道板之间的定位木楔是否打设齐全并仔细确认木楔是否牢固。
(3)灌注袋铺设以及砂浆灌注设备的检查。
用直尺测量轨道板与混凝土底座间距并选择大小适合的灌注袋,将灌注袋平整地铺开在指定的位置,避免出现褶纹,灌注袋的u型边切线要与轨道板边缘一致,允许偏差1cm左右。
灌注袋的铺设要根据灌注厚度的情况来确定,技术人员和灌注袋铺设人员使用三角板及时调整灌注袋铺设位置。
由于砂浆搅拌结束后的清洗工作会存在少量残留污水,其中的沥青和砂子如果存留在灌注口的位置,硬化后会影响紧接着的灌注作业,因此灌注作业前应首先确认灌注口是否被堵塞,若堵塞必须及时畅通灌注口之后继续灌注施工作业。
水泥乳化沥青砂浆灌注
砂浆灌注首先在轨道板表面铺设塑料薄膜,防止轨道板等的污损,然后打开下料阀门,将搅拌好的砂浆从搅拌机经过下料软管流进灌注漏斗。
为了减少砂浆的气泡,使浆液均匀,应适度对流入灌注漏斗的砂浆进行搅拌,将灌注漏斗与灌注软管相连,打开灌注漏斗与灌注软管间连接放料阀门,使砂浆流入灌注软管,同时一起打开灌注软管与浇口袋相连阀门,使砂浆通过浇口袋自然流入灌注袋内。
砂浆应缓慢连续灌注,灌注过程中安排专人观测轨道板状态,不得出现拱起、上浮现象。
整个过程采取“慢-快-慢”的形式控制灌浆速度。
之后确认灌注袋的端部及四角已经充分填充,其中若有支撑螺栓稍微松动,应即刻停止灌注,重新用限位块和扳手将螺栓上紧再继续进行,根据实际经验,灌注时间随板的大小,控制在5到8分钟为宜。
最后,将浇口用扎带扎紧,在浇口袋多留一些砂浆。
分离灌注软管与浇口袋,用木块垫起灌注浇口同时用板子将灌浇口袋竖起。
在砂浆凝固之前,要数次将浇口袋内的砂浆挤入灌注袋,挤入砂浆量应根据四角是否饱满以及支撑螺栓是否浮起来确定。
浇口袋的水泥乳化沥青砂浆不足时,必须及时从灌注漏斗输送砂浆继续补充灌注。
砂浆挤入作业完成后,及时用u型夹具封边。
若施工过程中灌注袋破损导致砂浆溢出,溢出量较小时可以用夹具堵漏,否则可以采用细骨材或水泥等材料进行堵漏或者用沥青毡布进行修补。
灌注后的处理
灌注作业完成后,撤除防止污损用的塑料布,确认砂浆达到指定强度后,撤除定位螺杆和托架。
此时,应确认是否有灌注不充分的情况,轨道板与混凝土底座之间有无空隙。
若检测发现灌注不彻底,必须修补或及时清除砂浆并安排重新灌注作业。
为了保护浇口,应在砂浆凝固后,用刀具切断灌注口,并用小型燃烧器将保护薄膜及金属刮刀全面加温后粘贴。
粘贴封补灌注袋的苫布时,为了避免空隙的产生,要对其进行加热,并用金属刮刀涂抹,使灌注袋和砂浆熔为一体。
结语
随着我国铁路建设的不断发展,crtsⅰ型板式无砟轨道已经成
为我国高速铁路和客运专线甚至是城际铁路建设中采用的结构形式。
单元板式无砟轨道结构的工程质量主要由轨道结构中水泥乳化沥青砂浆充填层的质量决定,而填充层的质量不仅取决于水泥乳化沥青砂浆的配比形式与材料组成,更受充填层施工质量的直接影响。
因此保证砂浆各项性能指标满足技术要求,同时严格按照施工规范要求合理施工,对于确保高速铁路以及铁路客运专线的工程质量具有重要的意义。
注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看。