三種CRTSI型雙塊式無砟道床板施工工法比選.doc

三種CRTSI型雙塊式無砟道床板施工工法比選 邢剛XINGGang （中鐵一局集團(tuán)橋梁工程有限公司，重慶404100） （ChinaRailwayNo.1GroupBridgeEngineeringCo.，Ltd.，Chongqing404100，China） 摘要：目前國內(nèi)高速鐵路軌道部分主要有板式和雙塊式兩種類型，本文根據(jù)項目實踐，從保證質(zhì)量、提高功效、降低成本方面考慮，重點對橋梁地段CRTSI型雙塊式無砟軌道施工的三種工法進(jìn)行優(yōu)缺點比較，為同類型工程施工提供借鑒作用。 Abstract：Atpresent，therearetwotypesofhigh-speedrailwaytrack，namelyplate-typeanddouble-blocktype.Aordingtotheprojectpractice，consideringfromqualityassurance，efficiencyimprovementandcostreduction，thepaperparestheadvantagesanddisadvantagesofthreeconstructionmethodsofCRTSIdoubleblockballastlesstracktoprovidereferenceforthesametypeofconstruction. 關(guān)鍵詞：單梁型；雙梁型；排架法；框架法 Keywords：single-beamtype；dual-beamtype；bentmethod；frameworkmethod ：TU74：A：1006-4311（xx）18-0229-03 作者簡介：邢剛（1982-），男，陜西丹鳳人，畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)，研究方向為橋梁工程。 0引言 無砟軌道系統(tǒng)是高速鐵路無砟軌道技術(shù)的一項主要創(chuàng)新成果，隨著工程施工條件和施工環(huán)境的變化，無砟軌道系統(tǒng)也是千變?nèi)f化的，我國目前主要的型式是CRTSI型雙塊式無砟軌道。 1概述 當(dāng)前CRTSI型雙塊式無砟軌道施工時采用的施工工法主要有：排架法、單梁型軌排框架法和雙梁型軌排框架法。三種工法各有利弊，在施工過程中如何保證工程質(zhì)量、提高施工功效、降低施工成本，針對此問題，本文結(jié)合西寶高鐵施工實際情況，認(rèn)真分析研究，進(jìn)行現(xiàn)場測算和試驗檢測，從工裝投入、擴(kuò)大作業(yè)面、物流運輸、施工功效以及質(zhì)量控制五個方面進(jìn)行詳細(xì)比較。 2三種工法比較 2.1工裝投入方面 在工裝投入方面，三種工法有相同的部分，比如測量儀器、道床板模板、機(jī)具運輸工具、小龍門吊、軌距尺等其它小的小件機(jī)具，同時也存在很多的不同之處，在此以每天施工一百米道床板配置為例，分析三種工法的投入。 排架法施工，投入一百二十套螺桿調(diào)節(jié)器，花費十萬元左右；四百米工具軌，花費十八萬元左右；防撞墻上的撐拉桿和軌距撐桿以及排架法施工專用小件工具大約需花費十萬元。采用該工法工裝投入大約需要四十萬元。單梁型軌排框架法施工，投入一百二十套螺桿調(diào)節(jié)器，花費十萬元左右；單梁型框架30榀（每榀6.5m）及配套支撐裝備，花費五十四萬元左右。采用該工法工裝投入大約需要六十四萬元。雙梁型軌排框架法施工，投入一百二十套螺桿調(diào)節(jié)器，花費十萬元左右；投入雙梁型框架30榀（每榀6.5m）及配套支撐裝備，花費八十三萬元左右，合計大約需要投入九十三萬元。 2.2擴(kuò)大作業(yè)面規(guī)模方面 在CRTSI型雙塊式無砟軌道施工中，三種工法就單個工作面擴(kuò)大規(guī)模方面存在很大的區(qū)別，其施工難度也是各異的，三種工法的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下方面： 排架法施工，采用該工法進(jìn)行擴(kuò)大作業(yè)面規(guī)模施工，只需購買工具軌和螺桿調(diào)節(jié)器投入使用即可，而且這兩樣產(chǎn)品都是定型產(chǎn)品，只要從市場上買合格產(chǎn)品即可。單梁型和雙梁型軌排框架法施工，采用這兩種工法進(jìn)行擴(kuò)大作業(yè)面規(guī)模施工，必須配對相應(yīng)的單梁型或雙梁型軌排框架，而這兩樣產(chǎn)品都不是定型產(chǎn)品，必須和現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行配對，客觀上增加了施工成本。 2.3物流運輸方面 在CRTSI型雙塊式無砟軌道施工中，三種工法的運輸通道是相同的，不同之處主要體現(xiàn)在以下方面： 排架法施工，區(qū)別主要體現(xiàn)在鋼軌的運輸，每根鋼軌大約有750kg的重量，通過吊在原位置的小龍門把使用的工具軌調(diào)運到運輸通道上，之后使用加工的炮車向前倒運，此時倒運具有勞動強(qiáng)度小，用時短，簡單便捷的特點。單梁型和雙梁型軌排框架法施工，運輸框架需要利用框架上的軌道，單品框架重量為1500kg，提升框架需利用小龍門，然后向前推移小龍門和框架一榀框架的距離，之后用軌道運輸板車向前運輸框架，直到運輸?shù)轿缓蟀哑涮嵘饋?，重?fù)向前推移小龍門和框架一榀框架的距離即可，此時倒運具有勞動強(qiáng)度大、用時長的特點。 2.4施工功效方面 無論采用三種工法中的哪種工法，在實際的施工中最終影響施工效率的主要死以下兩個工序： 精調(diào)施工，在精調(diào)施工方面，由于單梁型和雙梁型軌排框架法施工只需精調(diào)高程和中線即可，而排架法施工需要精調(diào)高程、中線和軌距，從這個層面上講，排架法施工比單梁型和雙梁型軌排框架法施工工作量大，效率低，但該原則只適用于直線施工，不適用于曲線施工?；炷翝仓笆彰媸┕?，由于排架法具有施工作業(yè)空間大，不易受干擾的特點，在進(jìn)行混凝土澆筑和收面施工時效率更高，而其他兩種工法由于對加工精度要求很高，在進(jìn)行混凝土澆筑及收面施工時效率低下。 2.5質(zhì)量控制方面 由于在直線上進(jìn)行施工三種工法相差無幾，但在曲線上施工三種工法各有利弊，所以本文重點討論了在曲線上采用三種工法進(jìn)行施工需要的變形和扭曲，結(jié)果如下。 2.5.1雙梁型框架的橫向變形（圖1） 雙梁型框架，調(diào)節(jié)其橫向變形需要依靠框架兩側(cè)的撐桿，在試驗過程中固定單榀框架兩端的撐桿，然后通過調(diào)節(jié)中間撐桿改變框架的橫向變形，結(jié)果如下： 調(diào)節(jié)框架變形時，選擇框架和防撞墻之間的撐桿，當(dāng)人力最大扭矩時其框架橫向變形量L等于1.95mm。調(diào)節(jié)框架變形時，選擇框架在道床板之間的撐桿，當(dāng)人力最大扭矩時其框架橫向變形量L等于0.1mm。 分析：使框架發(fā)生橫向變形的力量框架和撐桿，對于框架而言，發(fā)生橫向變形的力量為外力，并且使單榀框架發(fā)生橫向變形，只能調(diào)節(jié)一個撐桿，因此在力一定的情況下，變形量較小。在使用道床板之間的撐桿調(diào)節(jié)框架的橫向變形時，由于此撐桿在梁面的著力點是鋼筋地錨，并且撐桿是斜向支撐，存在豎向分力，因此難以讓框架發(fā)生橫向變形，還會影響框架的標(biāo)高。 2.5.2單梁型框架的橫向變形（圖2） 單梁型框架，調(diào)節(jié)其橫向變形時需要依靠框架上的螺桿調(diào)節(jié)器。在試驗過程中固定單榀框架上兩端的兩組螺桿調(diào)節(jié)器滑板，通過移動中間的兩組螺桿調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)框架的橫向變形，結(jié)果如下： 若調(diào)節(jié)變形時，將框架向防撞墻側(cè)移動，當(dāng)人力最大扭矩時其框架橫向變形量L等于3.05mm。若調(diào)節(jié)變形時，將框架向道床板之間移動，當(dāng)人力最大扭矩時其框架橫向變形量L等于3.0mm。 分析：使框架發(fā)生橫向變形的力量螺桿調(diào)節(jié)器，對于框架而言，發(fā)生橫向變形的力量為內(nèi)力，并且使單榀框架發(fā)生橫向變形，使用了兩組螺桿調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，變形易調(diào)。無論使框架向那側(cè)發(fā)生變形，調(diào)節(jié)原理相同，最大變形量也就相差很小。 2.5.3雙梁型框架的扭曲變形（圖3） 西寶1標(biāo)無砟軌道施工，分析現(xiàn)有資料發(fā)現(xiàn)在曲線上施工最不利的情況是，超高H=100mm，曲線半徑R8000m，緩和曲線為L=300m，其每榀6.5m長框架單側(cè)鋼軌兩端標(biāo)高差h=2.2mm。試驗分別在兩種狀態(tài)下進(jìn)行：一是將兩榀框架連接處的魚尾夾板螺栓放松；二是將兩榀框架連接處的魚尾夾板螺栓固定上緊。試驗中基準(zhǔn)軌是A側(cè)鋼軌，然后將B側(cè)鋼軌線性調(diào)高，同時為了保證試驗的客觀性和準(zhǔn)確性，試驗時應(yīng)把B軌利用框架絲杠從0線性調(diào)至4mm，測得測點處數(shù)據(jù)如下： 魚尾夾板螺栓放松時，其三組數(shù)據(jù)分別是：A1=0.2mm，B1=0.7mm；A2=0.7mm，B2=2.1mm；A3=1.1mm，B3=3.2mm。魚尾夾板螺栓固定上緊時，其三組數(shù)據(jù)分別是：A1=0mm，B1=0.7mm；A2=0.6mm，B2=2.0mm；A3=1.1mm，B3=3.2mm。 分析：魚尾板螺栓是否緊固對標(biāo)高調(diào)整影響不大。雙梁型框架剛度較大，在緩和曲線上調(diào)整一側(cè)鋼軌標(biāo)高，會影響基準(zhǔn)軌標(biāo)高。僅靠軌排框架的自重不能克服精調(diào)高軌標(biāo)高時對基準(zhǔn)軌的影響，精調(diào)時需要設(shè)置向下拉軌排框架的裝置。 2.5.4單梁型框架的扭曲變形（圖4） 如同雙梁型框架一樣，單梁型框架的扭曲變形試驗也是在兩種試驗狀態(tài)下進(jìn)行的，并且兩種狀態(tài)是相同的，即魚尾夾板螺栓放松情況和魚尾夾板螺栓固定上緊情況，同時單梁型框架的扭曲變形試驗和雙梁型框架的扭曲變形試驗的步驟是一樣的，參考雙梁型框架的扭曲變形試驗的步驟即可，測得測點處數(shù)據(jù)如下： 魚尾夾板螺栓放松時，其四組數(shù)據(jù)分別是：A1=0.1mm，B1=0.8mm；A2=0.1mm，B2=1.6mm；A3=0.2mm，B3=2.4mm；A4=0.2mm，B4=3.2mm。魚尾夾板螺栓固定上緊時，其四組數(shù)據(jù)分別是：A1=0mm，B1=0.8mm；A2=0mm，B2=1.6mm；A3=0mm，B3=2.4mm；A4=0mm，B4=3.2mm。 分析：魚尾板螺栓是否緊固對標(biāo)高調(diào)整影響不大。單梁型的框架在緩和曲線上調(diào)整一側(cè)鋼軌標(biāo)高，基本不會影響基準(zhǔn)軌標(biāo)高。僅靠軌排框架的自重就能克服精調(diào)高軌標(biāo)高時對基準(zhǔn)軌的影響。 2.5.5由于排架法的兩根鋼軌是獨立系統(tǒng)，進(jìn)行精調(diào)時都是依靠的螺桿調(diào)節(jié)器，所以在調(diào)節(jié)橫向變形和扭曲變形時簡單便捷，而且適宜曲線施工。 3結(jié)論 CRTSI型雙塊式無砟軌道施工使用的三種工裝設(shè)備，各有利弊，從保證質(zhì)量、提高功效、降低成本方面考慮，首選排架法。 參考文獻(xiàn)： 1劉世海，郭建鋼，王波.CRTS型雙塊式無砟軌道靜態(tài)調(diào)整