三种CRTSI型双块式无砟道床板施工工法比选.doc

三种CRTSI型双块式无砟道床板施工工法比选 邢刚XINGGang （中铁一局集团桥梁工程有限公司，重庆404100） （ChinaRailwayNo.1GroupBridgeEngineeringCo.，Ltd.，Chongqing404100，China） 摘要：目前国内高速铁路轨道部分主要有板式和双块式两种类型，本文根据项目实践，从保证质量、提高功效、降低成本方面考虑，重点对桥梁地段CRTSI型双块式无砟轨道施工的三种工法进行优缺点比较，为同类型工程施工提供借鉴作用。 Abstract：Atpresent，therearetwotypesofhigh-speedrailwaytrack，namelyplate-typeanddouble-blocktype.Aordingtotheprojectpractice，consideringfromqualityassurance，efficiencyimprovementandcostreduction，thepaperparestheadvantagesanddisadvantagesofthreeconstructionmethodsofCRTSIdoubleblockballastlesstracktoprovidereferenceforthesametypeofconstruction. 关键词：单梁型；双梁型；排架法；框架法 Keywords：single-beamtype；dual-beamtype；bentmethod；frameworkmethod ：TU74：A：1006-4311（xx）18-0229-03 作者简介：邢刚（1982-），男，陕西丹凤人，毕业于西安建筑科技大学，研究方向为桥梁工程。 0引言 无砟轨道系统是高速铁路无砟轨道技术的一项主要创新成果，随着工程施工条件和施工环境的变化，无砟轨道系统也是千变万化的，我国目前主要的型式是CRTSI型双块式无砟轨道。 1概述 当前CRTSI型双块式无砟轨道施工时采用的施工工法主要有：排架法、单梁型轨排框架法和双梁型轨排框架法。三种工法各有利弊，在施工过程中如何保证工程质量、提高施工功效、降低施工成本，针对此问题，本文结合西宝高铁施工实际情况，认真分析研究，进行现场测算和试验检测，从工装投入、扩大作业面、物流运输、施工功效以及质量控制五个方面进行详细比较。 2三种工法比较 2.1工装投入方面 在工装投入方面，三种工法有相同的部分，比如测量仪器、道床板模板、机具运输工具、小龙门吊、轨距尺等其它小的小件机具，同时也存在很多的不同之处，在此以每天施工一百米道床板配置为例，分析三种工法的投入。 排架法施工，投入一百二十套螺杆调节器，花费十万元左右；四百米工具轨，花费十八万元左右；防撞墙上的撑拉杆和轨距撑杆以及排架法施工专用小件工具大约需花费十万元。采用该工法工装投入大约需要四十万元。单梁型轨排框架法施工，投入一百二十套螺杆调节器，花费十万元左右；单梁型框架30榀（每榀6.5m）及配套支撑装备，花费五十四万元左右。采用该工法工装投入大约需要六十四万元。双梁型轨排框架法施工，投入一百二十套螺杆调节器，花费十万元左右；投入双梁型框架30榀（每榀6.5m）及配套支撑装备，花费八十三万元左右，合计大约需要投入九十三万元。 2.2扩大作业面规模方面 在CRTSI型双块式无砟轨道施工中，三种工法就单个工作面扩大规模方面存在很大的区别，其施工难度也是各异的，三种工法的区别主要体现在以下方面： 排架法施工，采用该工法进行扩大作业面规模施工，只需购买工具轨和螺杆调节器投入使用即可，而且这两样产品都是定型产品，只要从市场上买合格产品即可。单梁型和双梁型轨排框架法施工，采用这两种工法进行扩大作业面规模施工，必须配对相应的单梁型或双梁型轨排框架，而这两样产品都不是定型产品，必须和现有设备进行配对，客观上增加了施工成本。 2.3物流运输方面 在CRTSI型双块式无砟轨道施工中，三种工法的运输通道是相同的，不同之处主要体现在以下方面： 排架法施工，区别主要体现在钢轨的运输，每根钢轨大约有750kg的重量，通过吊在原位置的小龙门把使用的工具轨调运到运输通道上，之后使用加工的炮车向前倒运，此时倒运具有劳动强度小，用时短，简单便捷的特点。单梁型和双梁型轨排框架法施工，运输框架需要利用框架上的轨道，单品框架重量为1500kg，提升框架需利用小龙门，然后向前推移小龙门和框架一榀框架的距离，之后用轨道运输板车向前运输框架，直到运输到位后把其提升起来，重复向前推移小龙门和框架一榀框架的距离即可，此时倒运具有劳动强度大、用时长的特点。 2.4施工功效方面 无论采用三种工法中的哪种工法，在实际的施工中最终影响施工效率的主要死以下两个工序： 精调施工，在精调施工方面，由于单梁型和双梁型轨排框架法施工只需精调高程和中线即可，而排架法施工需要精调高程、中线和轨距，从这个层面上讲，排架法施工比单梁型和双梁型轨排框架法施工工作量大，效率低，但该原则只适用于直线施工，不适用于曲线施工。混凝土浇筑及收面施工，由于排架法具有施工作业空间大，不易受干扰的特点，在进行混凝土浇筑和收面施工时效率更高，而其他两种工法由于对加工精度要求很高，在进行混凝土浇筑及收面施工时效率低下。 2.5质量控制方面 由于在直线上进行施工三种工法相差无几，但在曲线上施工三种工法各有利弊，所以本文重点讨论了在曲线上采用三种工法进行施工需要的变形和扭曲，结果如下。 2.5.1双梁型框架的横向变形（图1） 双梁型框架，调节其横向变形需要依靠框架两侧的撑杆，在试验过程中固定单榀框架两端的撑杆，然后通过调节中间撑杆改变框架的横向变形，结果如下： 调节框架变形时，选择框架和防撞墙之间的撑杆，当人力最大扭矩时其框架横向变形量L等于1.95mm。调节框架变形时，选择框架在道床板之间的撑杆，当人力最大扭矩时其框架横向变形量L等于0.1mm。 分析：使框架发生横向变形的力量框架和撑杆，对于框架而言，发生横向变形的力量为外力，并且使单榀框架发生横向变形，只能调节一个撑杆，因此在力一定的情况下，变形量较小。在使用道床板之间的撑杆调节框架的横向变形时，由于此撑杆在梁面的着力点是钢筋地锚，并且撑杆是斜向支撑，存在竖向分力，因此难以让框架发生横向变形，还会影响框架的标高。 2.5.2单梁型框架的横向变形（图2） 单梁型框架，调节其横向变形时需要依靠框架上的螺杆调节器。在试验过程中固定单榀框架上两端的两组螺杆调节器滑板，通过移动中间的两组螺杆调节器来调节框架的横向变形，结果如下： 若调节变形时，将框架向防撞墙侧移动，当人力最大扭矩时其框架横向变形量L等于3.05mm。若调节变形时，将框架向道床板之间移动，当人力最大扭矩时其框架横向变形量L等于3.0mm。 分析：使框架发生横向变形的力量螺杆调节器，对于框架而言，发生横向变形的力量为内力，并且使单榀框架发生横向变形，使用了两组螺杆调节器进行调节，变形易调。无论使框架向那侧发生变形，调节原理相同，最大变形量也就相差很小。 2.5.3双梁型框架的扭曲变形（图3） 西宝1标无砟轨道施工，分析现有资料发现在曲线上施工最不利的情况是，超高H=100mm，曲线半径R8000m，缓和曲线为L=300m，其每榀6.5m长框架单侧钢轨两端标高差h=2.2mm。试验分别在两种状态下进行：一是将两榀框架连接处的鱼尾夹板螺栓放松；二是将两榀框架连接处的鱼尾夹板螺栓固定上紧。试验中基准轨是A侧钢轨，然后将B侧钢轨线性调高，同时为了保证试验的客观性和准确性，试验时应把B轨利用框架丝杠从0线性调至4mm，测得测点处数据如下： 鱼尾夹板螺栓放松时，其三组数据分别是：A1=0.2mm，B1=0.7mm；A2=0.7mm，B2=2.1mm；A3=1.1mm，B3=3.2mm。鱼尾夹板螺栓固定上紧时，其三组数据分别是：A1=0mm，B1=0.7mm；A2=0.6mm，B2=2.0mm；A3=1.1mm，B3=3.2mm。 分析：鱼尾板螺栓是否紧固对标高调整影响不大。双梁型框架刚度较大，在缓和曲线上调整一侧钢轨标高，会影响基准轨标高。仅靠轨排框架的自重不能克服精调高轨标高时对基准轨的影响，精调时需要设置向下拉轨排框架的装置。 2.5.4单梁型框架的扭曲变形（图4） 如同双梁型框架一样，单梁型框架的扭曲变形试验也是在两种试验状态下进行的，并且两种状态是相同的，即鱼尾夹板螺栓放松情况和鱼尾夹板螺栓固定上紧情况，同时单梁型框架的扭曲变形试验和双梁型框架的扭曲变形试验的步骤是一样的，参考双梁型框架的扭曲变形试验的步骤即可，测得测点处数据如下： 鱼尾夹板螺栓放松时，其四组数据分别是：A1=0.1mm，B1=0.8mm；A2=0.1mm，B2=1.6mm；A3=0.2mm，B3=2.4mm；A4=0.2mm，B4=3.2mm。鱼尾夹板螺栓固定上紧时，其四组数据分别是：A1=0mm，B1=0.8mm；A2=0mm，B2=1.6mm；A3=0mm，B3=2.4mm；A4=0mm，B4=3.2mm。 分析：鱼尾板螺栓是否紧固对标高调整影响不大。单梁型的框架在缓和曲线上调整一侧钢轨标高，基本不会影响基准轨标高。仅靠轨排框架的自重就能克服精调高轨标高时对基准轨的影响。 2.5.5由于排架法的两根钢轨是独立系统，进行精调时都是依靠的螺杆调节器，所以在调节横向变形和扭曲变形时简单便捷，而且适宜曲线施工。 3结论 CRTSI型双块式无砟轨道施工使用的三种工装设备，各有利弊，从保证质量、提高功效、降低成本方面考虑，首选排架法。 参考文献： 1刘世海，郭建钢，王波.CRTS型双块式无砟轨道静态调整