双块式无砟轨道关键技术分析PPT课件.ppt

CRTS 型双块式无砟轨道关键技术分析 中铁第一勘察设计院集团有限公司二 八年一月 0 1 结构要点及特点2 裂缝控制3 施工工艺4 铺设精度5 其它5 1双块式轨枕的设计改进5 2桥上结构底座是否配筋 主要内容 1 1 结构要点及特点 由钢轨 扣件 双块式轨枕 道床板 水硬性承载层等结构组成 钢轨 双块式轨枕 道床板 水硬性承载层 扣件 有挡肩 无挡肩 C60 桁架钢筋连接两个混凝土块 C40 连续没有伸缩缝现浇混凝土结构 宽2 8m 路基上厚24cm C15 连续结构 每隔5m设假缝 深100m 宽3 8m 厚30cm 2 路基上无砟轨道横断面 结构高度 830mm排水 直线两侧排水 曲线中间设积水井 3 长桥上无砟轨道横断面 1 分块板 每块长约650cm 道床板之间伸缩缝宽10cm 道床板厚26cm 抗剪凸点高16cm 2 轨枕框架施工 仅能调整每5根枕轨之间的距离 为了适应32m梁长 轨枕间距定为654mm 3 水平荷载传递 道床板 抗剪凸点 底座 桥面保护层 边墙 抗剪凸点 4 隧道内无砟轨道横断面 1 结构高度 570mm2 道床板厚 280mm3 在隧道仰拱上直接做道床板 不需另设承载层 5 主要技术特点 连续 现浇混凝土道床板优点 结构纵向连续 刚度均匀 稳定性好 缺点 道床板内温度应力较大 开裂几率增大 轨枕框架压入轨枕法施工优点 机械化程度较高 施工进度较快 日进度最高可达300m 不需工具轨 轨枕周围混凝土密实性较好 缺点 铺设精度受轨枕框架等设备精度影响 轨枕后压入道床 不能实现双层配筋 6 1 结构要点及特点2 裂缝控制3 施工方法4 铺设精度5 其它5 1双块式轨枕的设计改进5 2桥上结构底座是否配筋 主要内容 7 2 裂缝控制 中国和德国关于裂缝宽度控制标准不一 德国AKFFV4 0 5mm我国规范 0 2mm道床板配筋 纵向配筋率为0 8 0 9 即纵向18 20mm 横向每根轨枕下配横向钢筋1 16mm 后压入轨枕 不能实现双层配筋 分块道床板 轨道结构纵横向稳定性不易保证 8 2 裂缝控制 从目前施工情况来看 已出现裂缝 个别超标 裂缝形态不一 大部分出现在轨枕周围 9 2 裂缝控制 原因及对策分析 1 道床板施工时机 支承层完成后1个月 2 正确设置支承层假缝 深度1 3 每隔5m 轨枕之间 3 轨枕与混凝土接触面涂刷界面剂 4 施工 养护工序标准化 控制混凝土入模温度 湿润养护不少于7天等等 此外建议 不宜在温度太高的季节施工 借鉴建筑领域一些裂缝控制做法 采用后浇带 加强带等措施 10 1 结构要点及特点2 裂缝控制3 施工方法4 铺设精度5 其它5 1双块式轨枕的设计改进5 2桥上结构底座是否配筋 主要内容 11 施工机具 轨枕压入机械 轨枕框架 横梁 支撑柱 钢模板轨道 12 施工工艺 控制测量 支脚模板安装 绑扎钢筋 浇注混凝土 压入轨枕 抹面 养护 13 施工工效 目前在隧道内第一线施工的平均循环是14分钟 第二线 由于混凝土供应等问题 平均循环增至18分钟 平均循环时间是16分钟 按此计算 24小时可铺设292m 基本达到了在德国提出的300m 天的目标 14 4 铺设精度 缺点 精度受横梁 轨枕框架等工装设备制造精度影响 优点 机械化程度高 进度较快 日进度最高可达300m以上 不需采用工具轨 避免了铺设精度受工具轨变形的影响 采用后压入轨枕法施工 轨枕周围混凝土密实性较好 15 4 铺设精度 郑西线凤凰岭隧道内200m试验段轨道几何形位检测报告 如下表格 缓和曲线上 采用12 5m旧轨 现场铝热焊 在还没有进行扣件最终的调整之前检测手段 联合使用GEDO系统与TrimbleS6全站仪 16 4 铺设精度 17 4 铺设精度 中 德两国几何形位要求指标不一样 总体上说我国的指标相对较严格 如下表 18 4 铺设精度 从检测数据来看 高低的偏差2mm的有10处 2mm以上的有1处 轨距的偏差2mm的有50处 17 2mm以上的有6处 均出现在钢轨接头处 水平和轨向由于两国测量方法不一样 以上数据按德国测量方法处理后表明 仅有2处轨向超过2mm 以上检测数据除个别外 基本满足德国关于无砟轨道铺设精度的要求 根据外方提供的资料 这个精度与德国已经实施的精度相差无及 通过扣件的调整 上述铺设精度也完全能够满足我国关于高速铁路铺设精度的相关要求 19 4 铺设精度 道床板外形尺寸要求 旭普林建议的整平抹面需要4人 但由于平整性要求较高 现场共配置24人 抹面时 受轨枕固定架的影响 道床板中间部分抹面操作人员只能蹲在固定架内 抹面效率底 质量也难以保证 抹面工作区也是轨枕安装单元的走行范围 相互干扰很大 现场增加了手推车 及时补充不足或运走多余的混凝土 这种操作方式对道床板顶面混凝土质量影响较大 20 4 铺设精度 轨枕安装尺寸要求 双块式无砟轨道每组固定架 5根轨枕 之间的轨枕间距难以满足 5mm的要求 按旭普林既有技术 这一误差可达到30mm 是设备本身决定的 这一缺陷必须经过优化轨枕安装设备来提高精度 21 4 铺设精度 关于铺设精度的其它疑问 1 每5根轨枕 约3 25m 组成框架 如何减小相邻框架之间精度误差 在轨枕框架等工装设备误差恒定的条件下 相邻框架之间的误差受支撑柱测量精度影响 而在对支撑柱精度提出较高要求的条件下 这种影响几乎很小 目前支撑柱的安装误差 方向 高程 0 5mm 相邻支撑柱安装误差 方向 高程 0 3mm 2 在曲线地段 由于每5根轨枕组成框架 5根轨枕内部在平面上无法圆顺 通过计算可以看出 这种影响是很小的 在最小曲线半径7000m的圆曲线上 中间轨枕最大内矢为0 45mm 曲线半径增大 这个值更小 如果采用无级调距的WJ 7型扣件 该项误差完全可以通过扣件消除 22 4 铺设精度 3 在超高线性渐变的缓和曲线范围内 每5根轨枕组成的框架范围内超高无法实现渐变 而产生了台阶状 该项误差是目前的CRTS 型双块式无砟轨道和日本板式无砟轨道等结构共有的 通过计算可以知道 在最小曲线半径7000m地段 采用最小缓和曲线长度540m 超高设置145mm 3 25m范围内的超高变化值为0 9mm 该项误差在高速铁路铺设精度容许范围之内 如果采用WJ 8型扣件 配充填式无级调高垫板 该项误差完全可以通过扣件消除 23 4 铺设精度 进一步改进的措施和建议 加强对影响铺设精度的工装设备的变形检测 加强施工过程中的质量控制 24 1 结构要点及特点2 裂缝控制3 施工方法4 铺设精度5 其它5 1双块式轨枕的设计改进5 2桥上结构底座是否配筋 主要内容 25 5 1双块式轨枕的设计改进 加高轨枕的挡肩10mm 增强了在扣件调高量比较大时的稳定性 原设计 郑西线采用 26 5 1双块式轨枕的设计改进 考虑到我国钢筋生产的情况 对桁架钢筋的长度进行模数设计 其长度均设计为2500mm 有利于生产加工 节约原材料 原设计 郑西线采用 27 5 1双块式轨枕的设计改进 加强了弯起钢筋 将桁架钢筋与轨枕结构钢筋相焊接 增强了轨枕钢筋的整体性 便于轨枕浇筑时钢筋网架的架立和定位 利于钢筋网架的成形 减少了人为因素的影响 缩减工序 有效的节约了制造时间 原设计 郑西线采用 28 5 2桥上结构底座是否配筋 29 5 2桥上结构底座是否配筋 设连续梁产生的最大负曲率为0 00006 梁高3 4m 计算得混凝土底座所受拉应力为 Ehy 2 33000 1 7m 0 3m 0 00006 3 96MPa ft 2 7