戈壁荒漠地区CRTSI型双块式无砟轨道裂纹研究
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CRTSI型双块式无砟轨道精调测量施工工法CRTSI型双块式无砟轨道精调测量施工工法一、前言CRTSI型双块式无砟轨道精调测量施工工法是一种在铁路铺设无砟轨道时的高精度施工工法。
通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释,本文旨在让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
二、工法特点CRTSI型双块式无砟轨道精调测量施工工法具有以下特点:1. 高精度:采用先进的测量技术,可实现毫米级的轨道位置控制,保证了轨道的平整度和几何稳定性。
2. 快速施工:采用机械化作业,配合高精度仪器设备和现代化施工方法,能够在短时间内完成轨道的铺设和调整。
3. 环保节能:无砟轨道减少了使用传统的道砟,减少了对环境的破坏,同时降低了工程的能耗和运维成本。
三、适应范围该工法适用于高速铁路、城市轨道交通和轻轨等各类铁路线路的无砟轨道施工和调整。
四、工艺原理CRTSI型双块式无砟轨道精调测量施工工法的工艺原理主要包括以下几点:1. 铺轨准备:测量轨道基线和参考点,确定施工的起点和终点。
清理施工段道床,喷涂钢轨相对位置标记。
2. 定位施工:使用高精度全站仪和激光系统,测量轨道的位置和高程,通过调整扳道器和螺栓实现轨道的位置校正。
3. 对齐调整:采用现代化调整设备,调整轨道的对中和水平度,保证轨道的几何稳定性。
4. 精度测量:使用高精度测量仪器对轨道的位置、高程和水平度进行检测和校正,确保满足设计要求。
5. 固定固定:施工完成后,使用紧固装置固定轨道,提高轨道的稳定性和使用寿命。
五、施工工艺1. 铺轨准备:测量轨道基线和参考点,清理道床,喷涂标记。
2. 定位施工:使用全站仪和激光系统测量轨道位置和高程,进行调整。
3. 对齐调整:使用调整设备进行对齐和水平度调整。
4. 精度测量:使用高精度测量仪器对轨道进行检测和校正。
5. 固定固定:使用紧固装置固定轨道。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员,包括测量人员、调整人员、机械操作人员和安全监督人员等,确保施工过程的协调和高效进行。
曲智能施工164智能城市INTELLIGENT CITY NO.ll2020高速铁路CRTS I型双块式无祚轨道道床裂纹成因及防治措施刘亮亮(中铁十七局集团第二工程有限公司,陕西西安710024)摘要:文章结合新建中卫至兰州铁路甘肃段新建双线隧道工程项目为例,总结道床板裂纹的具体成因,包括结构设计、温度变化、粗精调及浇筑时间不合理、工具轨缺少伸缩缝等因素,以此为依据提出相适应的防治措施,包括优化混凝土配比、加强道床板施工控制等,最终取得了良好的施工效果,以期给类似工程提供参考,提高无祚轨道施工质量。
关键词:无祚轨道;道床裂纹;铁路工程社会经济良好发展下,高速铁路建设规模随之扩大,现阶段以CRTS I型双块式无祚轨道的应用范围较广,其具备操作便捷、成本低等多重特点巾。
但从高速铁路通行状况来看,线路运行繁忙、列车时速高,伴随使用时间的延长,道床容易产生裂纹。
为满足列车壮通行的要求,必须对裂纹的成因加以分析,以科学的方式解决,提高无祚轨道道床的整体性能。
本文结合工程实例对此展开详细探讨。
1工程概况新建中卫至兰州铁路甘肃段新建双线隧道26.889km/18座,占此段正线长度的15.5%。
正线按一次铺设跨区间无缝线路设计。
_般地段铺设有祚轨道,长度超过1km的隧道内及隧道群(含隧道间路、桥)地段铺设CRTS I型双块式无祚2道床板裂缝成因分析2.1结构设计隧道内道床板连续浇筑于隧道仰拱回填层上,在隧道变形缝处道床板采用断开设计,板缝与变形缝的中心对齐,板缝宽为20mm,采用嵌缝板填塞后用嵌缝胶封面。
此方式的局限之处在于易受到气候条件的影响,伴随现场气温的提高,道床板的结构特性发生变化,纵向位移受到约束,伴随应力释放现象,最初发生于最薄弱处,长期作用下易产生温度裂缝。
从受力特性的角度来看,结构倒角设置尤为关键,其在很大程度上决定了混凝土收缩应力図。
在现场温度频繁变化的情况下,以圆倒角的方式最为合适,此情况下混凝土收缩应力得到M控制。
CRTS I型双块式无砟轨道施工质量控制的研究发布时间:2021-07-28T09:30:11.780Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:焦健[导读] 摘要:CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法施工技术是在引进德国无砟轨道技术的基础上,结合我国实际建筑施工环境及地理位置,推出的可满足较高时速要求的轨道工程技术。
中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司天津市 300000摘要:CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法施工技术是在引进德国无砟轨道技术的基础上,结合我国实际建筑施工环境及地理位置,推出的可满足较高时速要求的轨道工程技术。
同时具有耐久性、舒适性、平顺性要求高等特点。
关键词: CRTSI型双块式无砟轨道轨道工程技术引言CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工技术是在引进德国无砟轨道技术的基础上,结合我国实际建筑施工环境及地理位置,推出的可满足较高时速要求的轨道工程技术。
同时具有耐久性、舒适性、平顺性要求高等特点。
无砟轨道结构由四部分组成,分别钢轨、扣件、道床、底座板(支承层)组成。
一般扣件采用WJ-8及福斯罗两种分常阻力及小阻力扣件,轨枕采用SK-2型轨枕。
WJ-8型扣件调整原则:轨距调整量:-10~+10mm,调整级别为1mm。
单股钢轨左右位置调整量:-5~+5mm。
1 工程特点CRTS-I型具有结构整体平顺性较好,分层设计,受力明确,施工灵活,适应性强,道床板与底座间设置中间隔离层。
结构为道床板与底座二层,稳定性强等优点。
但同时作为列车直接作用的受力结构具有精度要求高、耐久性、平顺性要求高等特点。
2 CRTSI型双块式无砟轨道施工技术2.1 轨枕运输存放双块式轨枕采用预制场集中预制,出场前对双块式轨枕需进行外观检验,检验合格后方可装车运输。
按水平层次放置(枕底向下),每层之间采用一定厚度的方木垫好,按5根×(5-8)层码放。
工地集中存放:适用于隧道施工作业区段。
工地分布存放:适用于桥梁、路基施工作业工区。
浅谈CRTSⅠ型双块式无砟轨道病害分析及整治措施摘要:近年来,随着国内多条高速铁路交付运营,取得了良好的社会效益,但在运营中发现了不少质量通病,整治过程中耗费大量的精力、物力及财力,也为高速铁路安全运营带来了一定隐患,为了使大家在今后无砟轨道施工中吸取经验教训,避免出现同样病害,下面我们就目前运营中出现的一些质量通病及整治措施进行分析探讨。
关键字:crtsⅰ型双块式无砟轨道;运营;病害分析;整治措施中图分类号:u213文献标识码: a 文章编号:crtsⅰ型双块式无砟轨道结构从上至下由60kg∕m钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板和支撑层等组成。
根据掌握情况,在运营中无砟轨道主要出现道床板上拱、无砟轨道支撑层离缝渗浆、线间和路肩封闭层砼起拱开裂三大类病害,上述三大病害在整治中都消耗了大量的人力、物力及财力,因此我们在无砟轨道后续施工中一定要汲取教训,严格按设计要求进行施工。
一、crtsⅰ型双块式无砟轨道运营病害、原因分析及整治措施1、道床板上拱:1)运营危害:道床板上拱直接影响列车运行安全及乘坐舒适性,主要表现为动检车检测数据出现短波高低波形变化大,现场精调小车检测出现轨道局部上拱现象。
此类病害主要出现在路桥过渡段和有承压水的隧道内;2)产生原因分析:a 隧道道床板上拱主要原因:存在承压水的隧道内无砟轨道道床板上拱主要是由于隧道仰拱底面与道床板下垫层间有水压力的作用引起。
因隧道内有承压水,仰拱止水带施工质量不到位致使承压水经仰拱环向施工缝进入隧道板垫层内。
b路桥过渡段无砟轨道道床板上拱主要有以下原因:①桥台后伸缩缝未按设计施工,无法起到采用变形降低应力的作用;②道床板施工前未彻底冲洗支撑层表面,存在松散堆积物、泥浆等影响粘结性能;③道床板施工前未对支撑层表面进行拉毛处理或处理后由于支撑层作为运输通道表面被磨平,影响粘结性能;④支撑层和道床板施工间隔时间太短,砼徐变产生拉伸造成分离;⑤路基线间填充层及路肩封闭层的伸缩缝未按设计尺寸预留,导致沥青灌注封闭不良、缺失;⑥高温时间长历经老化、破损严重,无法起到防水效果;⑦端梁施工存在缺陷,与道床板连接不牢固;⑧两线间路封闭层填筑未按设计使用填料和填筑碾压不合格,雨水进入后携带泥沙进入道床板与支撑层间缝隙,致使泥水和白浆流出造成离缝加剧发展,遇高温时在钢轨作用下造成分离、上拱。
高速铁路双块式无砟轨道道床板裂缝成因分析及改善措施摘要:高速铁路双块式无砟轨道的建设,它一方面反映了国家总体的综合实力,同时也为这个人口众多的大国缓解了交通运输压力,高铁的建设可谓是“功在当代,利在千秋!”但是在建设的过程中,我们却经常遇到一些难解的问题,其中,无咋轨道道床板四周的“八字”裂缝就是高铁建设中一个普遍又难以处理的问题,本文将对轨枕四周的“八字”裂缝所形成的原因进行一下分析并结合现场的施工工艺给予相应的解决方案。
关键词:高速铁路轨枕裂缝施工工艺1、工程概况兰新铁路第二双线新疆段LXTJ-2标段二工区的施工段从DK1216+000至DK1235+OO0正线全长19.0km,其中路基长度15.3km。
段内有一座大桥和三座特大桥,共3.7km。
整个施工段都位于新疆哈密的戈壁滩内,并且属于烟墩风区, 其环境特点为干旱,常年风沙较大,昼夜温差大,一年四季最高温度达50E以上,地表温度可达60C。
环境条件恶劣。
轨道工程采用CRTS-I型双块式无砟轨道。
2、轨枕四周“八字”裂缝的现象在双块式无砟轨道的现浇过程中我们会发现,当混凝土初凝后就会在每一个轨枕的四个角上形成沿45°方向向外延伸的裂缝,并且这种现象十分普遍,如果稍处理不好,可以说是每个轨枕的四周都会出现,更有严重的就会在两轨枕之间贯通,形成贯通裂缝。
因为两条相邻的裂缝就会组成一个“八字”,故称“八字”裂缝八字裂缝3、裂缝所产生的影响由于戈壁滩的白昼温差比较大,又加之兰新铁路第二双线是客运专线,从火 车上排到道床板上的污水会比货车上排出的多很多, 所以单从这一点来考虑裂缝 对结构的影响就会比其他地方的大很多, 尤其是在春秋冬三个季节,白天还是零 上十几度,而到了晚上却是零下好几度,这样在白天洒入裂缝中的水在夜间就会 结冰,结冰后体积的膨胀使裂缝不断的发展,在良好的环境下也许一年只有一个 冻融循环而在这里也许一天就是一个冻融循环。
裂缝一旦形成,尤其是可见宏观裂缝发展到较宽较深时, 就会使受力筋的保护 层厚度减小,甚至到没有保护层,这样就会诱发钢筋的锈蚀和混凝土的自然老化, 同时,钢筋在锈蚀的过程中体积还会膨胀, 使道床板混凝土产生二次破坏。
工程技术建 筑 技 术 开 发·84·Engineering and TechnologyBuilding Technology Development第47卷第8期2020年4月目前CRTS I 型双块式无砟轨道在我国得到了快速的发展和广泛的应用。
经过研究发现该轨道很容易出现裂缝,需采取合理的方法对裂缝进行控制和修补,避免裂缝的进一步的扩大影响工程的安全。
吴维洲等人对CRTS I 型双块式无砟轨道的裂缝产生的原因进行了分析并且研究了对裂缝处理的方法,提出采用优化的材料并运用钢筋网对混凝土进行加固来防止裂缝的产生;刘振民等人从施工、养护等阶段对混凝土产生裂缝的主要原因进行研究,提出混凝土裂缝预防的具体防护方法。
1 工程概况穗莞深城际SZH-8标标段无砟轨道工程,起止里程为DK62+456~DK76+100,该施工段的长度为27.58 km ,在隧道施工时布置的钢轨为60 kg/m 、其中配有的扣件为WJ-8B 型和双块式轨枕SK-2型,还有在桥梁的施工区段其相应的高度是725 mm ,路基段相应高度为815 mm 。
2 伤损分析通过对CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道检查发现,CRTS Ⅰ型双块式轨道在铺设一定时间后,发现部分道床出现细小裂纹,裂纹宽度不大于0.5 mm 。
根据相关的规范规定,进行施工现场裂缝的统计,得出其大多数的裂缝宽度小于0.2 mm ,可不进行处理;部分裂缝宽度大于0.2 mm ,属Ⅱ级及以上伤损,须进行维修。
2.1 裂缝形态与分布根据穗莞深城际SZH-8标CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道道床板开裂部位及特征,将裂缝主要分为以下2种形式。
(1)轨枕角裂缝:顺着45°方向的裂缝分布在轨枕的4个角 上,还有其裂缝比较的严重的是贯通裂缝(图1)。
对现场已经施工完毕的80块板进行裂缝盘查,此裂缝是现场存在数量最多的裂缝类型,平均一块板上存在0.31道轨枕角裂缝,通[摘 要]结合穗莞深城际SZH-8标CRTS I 型双块式无砟轨道道床板的施工特点,对道床板裂缝进行观察、研究分析,在研究分析后得出道床板裂缝的原因和形式,对CRTS I 型双块式无砟轨道研究分析,采用合理的防治和处理措施,针对道床板裂缝的不同形式,最终能够有效地对道床板裂缝进行控制,进一步提高无砟轨道的施工质量。
戈壁荒漠地区CRTSI型双块式无砟轨道裂纹研究【摘要】根据兰新二线crtsi型双块式无砟轨道道床板8月份现场裂纹状况,从无砟轨道道床板的设计原则、施工控制分析得出道床板裂纹的成因,并通过分析总结提出在极旱荒漠地区道床板裂纹防治措施,对为今后本地区高速铁路建设具有指导意义。
【关键词】兰新二线;设计理论;施工控制;裂纹防治
1.概述
兰新二线高速铁路是我国铁路《中长期铁路网规划》重点项目,是我国内地贯穿亚欧大陆的动脉,线路全长1776公里,设计时速300km/h,线路形式采用crtsi型双块式无砟轨道,本条线路穿越极旱荒漠地区,环境条件恶劣,工艺复杂,施工难度大,本文就目前现场道床板施工情况,主要介绍路基上道床板裂纹产生机理,控制措施。
路基上crtsi型无砟轨道结构介绍:轨道系统由钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板、支撑层组成。
1.1 具有连续的层状结构体系,以上而下刚度逐层递减。
1.2 道床板采用单元式(11.7m)浇筑,单元与单元之间设纵向传力杆连接。
1.3 道床板与支撑层之间采用锚固钢筋连接,位置设在单元道床板中部。
1.4 双块式轨用集中预制,输送现场定位后再浇筑道床板。
2.设计理论分析
2.1 在轴向受拉的钢筋混凝土构件中,裂缝将呈现出两种不同形式,即不稳定裂缝和稳定裂缝形式。
不稳定裂缝是指随着荷载的增大,最大裂缝宽度保持不变,裂缝数量随之增多、间距随之减小的裂缝形式;而稳定裂缝则是指随着荷载的增大,裂缝数量保持不变,裂缝宽度不断增大的裂缝形式。
一般要求将道床板的裂缝控制为不稳定裂缝形式。
2.2 无砟轨道道床板采用纵向传力杆连接,可视为连续式无咋轨道,温度变形受阻,因此温度变化和混凝土收缩都将在道床板内引起巨大温度力,进而引发裂纹。
2.3 道床板的开裂轴力主要取决混凝土的抗拉强度和道床板断面面积,一般情况下,混凝土受拉开裂后由钢筋承担拉力。
2.4 钢筋应力与钢筋直径无关,仅与配筋率、混凝土抗拉强度以及钢筋与混凝土的弹性模量有关,最大裂纹宽度和最小裂纹间距与钢筋直径成正比。
2.5 道床板混凝土去强度等级等于或高于c40时,由于钢筋与混凝土之间的黏结强度不变,但混凝土抗拉强度增大,裂纹间距和混凝土抗拉强度成正比,最大裂纹宽度与混凝土抗拉强度的平方成正比。
2.6 配筋率与裂纹宽度和裂纹间距成反比,与钢筋应力成正比。
2.7 轴力—钢筋与混凝土应力关系。
图中:
np—混凝土拉应力达到其抗拉强度时道床板内的温度应力
ft—混凝土抗拉强度
nu—道床板能承受的最大拉力
ny—道床板内钢筋能承受的最大拉力
fy—钢筋抗拉强度
ac—道床板截面面积
3.裂纹产生原因
裂纹产生的原因主要有两种:温度变化和混凝土收缩。
3.1 温度变化
3.1.1 日温度变化是指无砟轨道道床板随气温发生的白天与晚上交替变化,白天温度高而夜间温度低,一天一个循环,无砟轨道地处戈壁荒漠地区,日温差经常在20℃以上,结构整体温差最大也在70℃左右,混凝土伸缩变形受阻进而引发裂纹。
3.1.2 道床板在太阳照射下,其上表面温度高,下表面温度低,而混凝土的热传导性能差导致道床板在厚度方向存在温度梯度,道床板在不均匀温度作用下的热胀冷缩致使道床板发生裂纹。
3.1.3 戈壁滩气温变化无常,在炎炎夏日气温经常也会急剧下降,而混凝土来不及发生徐变,这也是引起裂纹的重要原因。
3.2 混凝土收缩
混凝土收缩主要与混凝土的材料性质有关,影响因素比较复杂。
3.2.1 混凝土水化热
混凝土硬化初期,水泥水化过程释放水化热,并且其大部分热量是在3~5天以内放出,由于混凝土是热的不良导体,水化热积
聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂纹。
3.2.2 混凝土干缩
干缩变形是混凝土养护完成后出现,混凝土硬化后,在干燥或外界温度很高的环境下,混凝土水分蒸发引起混凝土表面干缩,而干缩变形受到内部约束时,就会在混凝土内部产生温度应力,当温度应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面将会产生裂纹。
3.2.3 混凝土自身缩变
自收缩是在外界无水分交换情况下因水泥水化消耗浆体内部自身的水分而产生的。
自收缩从混凝土初凝就开始产生,在1d以内发展最快,3d以后减慢,后期发展更加缓慢。
混凝土在初凝后导致体系产生孔隙,而对体系体积无影响;自收缩则导致毛细孔收缩而产生体系的收缩。
胶凝材料的活性越大、水灰比越低,则自收缩越大。
3.2.4 混凝土塑性收缩
塑性收缩是指混凝土浇注后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝,产生的原因主要是混凝土浇注后3~4小时左右表面没有被覆盖,轨道结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是被基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于
零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
此外,工具钢轨受温度变化而伸长或缩短,而混凝土还处于初凝阶段,不能抵抗钢轨变形进而引发裂纹;预制轨枕和新混凝土黏结工况处理不善也将引发裂纹。
4.道床板裂纹控制
4.1 原材控制
进场材料应验收外观质量和数量,收集相关质量证明书、合格证等技术资料,验证其是否有效,并按相应标准进行检验和试验,出具书面检验、试验报告。
4.2 施工过程控制
4.2.1 严格按照道床板混凝土试验配合比控制混凝土质量,控制入模温度,钢筋和模板温度及相邻介质温度,必要时要采取降温措施,混凝土二次抹面就及时,并注意控制抹面质量。
4.2.2 现浇混凝土与预制轨枕现浇混凝土与双块式轨枕结合表面使用混凝土界面剂,加强界面粘结强度,加强振捣,防止漏振或过振。
4.2.3 混凝土浇筑完毕后及时松开系统扣件防止产生温度力,过程认真操作,防止随时混凝土。
4.3 养护控制
4.3.1 混凝土收面完成后,及时进行二次压光技术,轨道板混凝土用土工膜及时进行带模养护,尽量减少暴露时间,防止表面水分蒸发。
4.3.2 养护时间越早,养护有效性越高,在内部结构中的水挥发之前就开始养护。
一般情况下,当混凝土表面从全湿到半湿转化时就立即进行养护。
4.3.3 混凝土初凝后立即喷涂养护液养护,确保不漏喷,且施工缝处混凝土不得喷涂养护液,喷涂完成后立即采用土工膜覆盖养护,养护期不少于14天。
4.3.4 混凝土养护期间,应对有代表性的结构进行温度监控,定时测定混凝土表层温度、环境气温、及相对湿度、风速等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护措施,确保混凝土的内外温差满足要求。
参考文献:
[1]刘学毅,赵坪锐,杨荣山,王平.客运专线无砟轨道设计理论与方法.西南交通大学出版社,2010
[2]何华武.无砟轨道技术.中国铁道出版社,2005
[3]崔国庆.双块式无砟轨道道床板裂缝控制研究.铁道标准设计,2010
作者简介:
苏小强,男,陕西渭南人,在读硕士研究生,研究方向:道路与铁道工程轨道。
刘凤奎,男,河北保定人,兰州交通大学土木学院教授。