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    秦沈客运专线建设施工概述(二)


    2005-04-13


      (6)各种桥梁施工方法的比较分析

        ①采用集中预制箱梁施工方法,在操作程度和施工技术上可行、易于掌握,能够满足技术指标和质量标准的各项要求,成形美观,施工作业安全可靠,综合进度约是现浇梁的3倍。但梁场设施占地较大,土地复耕困难,费用高。

        ②现浇梁方法对分散的个别桥梁,特别是单孔桥或梁型不统一的桥梁比较适宜,相比之下,其费用将小于制架费用。同时还可避免架桥机架设运距过大、频繁转移等问题。

        ③采用分段预制、造桥机与膺架拼架32m双线箱梁,通过小吨位起重拼架,有效地解决了大吨位混凝土桥梁的架设问题。对于跨越大江大河,桥梁自重或跨度太大,架桥机无法架设的桥梁较为适宜。但其设备投入较多,梁段预制场地建设也需较大投入,因此自重大或跨度过大桥梁不宜采用造桥机施工。

    4轨道工程施工

        B26标段轨道工程主要包括:正线铺轨296.9km、站线铺轨4.539km、道岔22(其中9#道岔4组、18#道岔10组、38#道岔8)、道碴约70m3、无碴轨道2.868km。秦沈客运专线采用一次铺设跨区间无缝线路,在国内是首次。其技术新,标准高,难度大,对我国新建铁路原铺轨作业方法及施工机械提出了新的要求。我们针对新的轨道工程设计标准和规范要求,先后对道碴摊铺技术、长钢轨焊接检测试验技术、跨区间无缝线路长轨铺设技术、无碴轨道施工技术、大号码道岔铺设技术及开通200km/h以上速度整道设备改进和精度控制、检测技术等进行了重点攻关,引进和改进了相应的配套机具,提前完成长钢轨铺设任务,并顺利完成了3次综合试验,达到了合同规定和试验大纲要求。

        (1)铺轨基地建设

        铺轨基地由焊轨中心、轨料存放区、列车到发编组线、机务整备线等9股线组成。其设计能力为:存放轨枕8~10万根、道岔12组、正线钢轨60~80km,站线钢轨5km、工程车4列、日装卸钢轨能力2~10km、轨枕5 000根以上。基地全长1.4km,占地6.7 hm2,其中生产区4hm2,生活区2.7hm2。配置机车7台,轨枕双层运输车3(60辆平板车),风动道碴自卸车40辆、线路综合作业车2套以及其它机械设备。

        焊轨中心设置于铺轨基地中心,占地面积878mX20m,设标准轨存放台5个,长轨存放台1个,选轨平台1处,引进瑞士施拉特公司GAA80/580型焊轨机,瑞士能斯凯MBS14型轨端除锈刷面机,SPM4N型焊缝四方向调直机和MMA14型焊缝精磨机,配置了法国拉伊台克公司与中国合资生产的700m钢轨滚轮输送线和焊缝冷却隧道等先进配套设备,生产线上配备了中央计算机控制系统,使正常焊轨生产能力为72个接头/班,即8250m长轨/班。

        (2)底碴摊铺施工

        ①存碴场设置与道碴生产

        本标段需铺设道碴70m3,所有道碴的供应由总公司指挥部统一协调。在高岭、兴城西和山海关设置了3个大型存碴场,同时为保证道床底层道碴摊铺能够连续进行,测算出最佳经济运距点,在沿线每隔10km左右的距离设置一个小型存碴点,全线共设14个小型存碴点。保证了底层道碴摊铺时,汽车运碴能够连续不断的进行,上碴整道所需的道碴用老k车运输。

        ②摊铺机摊铺道碴及机械配套

        在道碴铺设施工中,为确保铺设层应具有的平整度、密实度及碎石道碴的均匀性,在国内首次成功地采用了摊铺机摊铺道碴。Titan423型摊铺机主要是用于公路路面稳定土层和沥青混凝土层的铺设,施工单位将其进行局部改造,首次成功改装了铁路大粒径道碴摊铺机。为满足工期要求,配置了2台道碴摊铺机,双线同时摊铺,每台道碴摊铺机需要15t的自卸汽车18辆,装载机1台作为供碴配套设备。平均日摊铺进度为1.5-2.0km。底碴摊铺单线宽度4.5m,一次摊铺厚度15cm

        改型后的摊铺机每台成本为400万元,所配套的供碴设备租赁费较高。摊铺机的布料机损耗严重,维修养护成本大。

        (3)长轨铺设

        针对长轨铺设技术,我们着重从铺轨工艺、铺轨质量控制方面人手,对预留轨缝、钢轨临时连接方式、长轨应力放散等技术进行了攻关。

        引进了美国HTr公司制造的PCNTC型铺轨机,并研制出了与其配套的轨料双层运输车,实际应用过程中效果比较理想。按照设计要求以及考虑基地场地建设的条件限制等因素,经过比选将长轨焊接选定为250m,单元轨节长为1500m。铺轨前进行配轨计算,选配长轨,按PCNTC型铺轨机施工工艺铺设长轨。综合铺轨进度1 km/d,最高纪录日进度为2~3km

      (4)现场铝热焊接

        现场铝热焊接采用法国拉伊台克公司生产的QPcj钢轨铝热焊剂和设备工艺以及国产的焊剂和设备工艺,其步骤为现场焊接的准备工作,轨道清理道床,钢轨端头锯轨打磨、测温,调整轨缝准备对正、砂模、预热、焊剂药包的准备、浇注,拆除砂模与摊瘤,热打磨,冷打磨,恢复扣件道床,收尾等13个步骤,共完成3140个铝热焊接头。

        (5)上碴整道

    秦沈客运专线对轨道提出了非常高的要求,要求轨道具有高平顺性、高稳定性和安全性。这些特点给线路整道作业带来了新的课题,采用MDZ综合作业车组,即配碴整形车(SPZ200)、线路动力稳定车(WD320)、抄平起拨道捣固车等大型养路机械进行道床分层补碴整道作业。上碴整道设计为“三次补碴、四次捣固、五次动力稳定”,但秦沈客运专线轨道精度高,我们现有大型养路机械的精度还满足不了时速200km及以上的技术标准,因此,在施工中需要反复多次起拨道、捣固和动力稳定,尤其山绥试验段最多达9次捣固、稳定才能满足设计要求。由此引起了轨道测量、道床阻力检测以及线路补碴、道床整修等工作、增加了工作量。

     (6)应力放散与线路锁定

    应力放散与线路锁定,是轨道综合作业的一道关键工序。秦沈客运专线一次铺设跨区间无缝线路在新建铁路施工中是首次,很多做法需要不断研究与摸索,在实践中根据气温变化与轨温的变化规律,我们总结出滚筒应力放散与综合应力放散2种施工方法。

    应力放散需要配置小型机具多,劳动力投入也多。按1.5 km的单元轨,每10m一个滚轮,每100m一个起道机。双线需滚轮350(成本200元外),起道机40个。每个工班需要劳力120多人。此外,在不同地区根据不同的季节安排作业的时间要灵活,充分利用适合轨温放散锁定的自然温度。位移观测工作量大,应力放散后第一个月内每7d观测一次,以后每月一次,在设计概算时或投标施组安排时应充分考虑。

     (7)大号码道岔铺设

    B26标段内含有绥中北和葫芦岛北2个车站,共铺设道岔X组。其中38#18#两种大号码道岔铺设精度要求高,尤其是38#道岔在我国新建铁路首次应用,60kg/m钢轨38#道岔由转撤器、连接部分和撤叉及护轨几部分组成。道岔全长136.2m,其尖轨长37.63m,基本轨长40.79m,整体重量约60t,铺设采用预应力钢筋混凝土岔枕。这些特点增加了38#大号道岔的装卸、运输、铺设难度。

    经方案比选,采用了换铺法施工。在道岔位置预铺岔枕,同时采取短轨临时过渡,把运输道岔的平板车对正推到岔位,用自制龙门架将道岔吊卸摆放在岔位两侧,待拆除临时短轨后,将道岔组装拉移到位。在道岔的长途运输中,与厂家共同研制了专用的高强度桁架加固支撑道岔长大部件,保证运输途中道岔主体不受扭曲变形的影响。

    实践证明,采用换铺法铺设大号码道岔相对比较是可行的。但施工中需人工配合,消耗工日较多,每组道岔铺设完毕需700多个工日;其次是设计时对铺设大号码道岔后整道必须机械化作业考虑不足。为了达到设计的精度要求,施工中不得不租用08475大型道岔捣固机,加大了费用。在今后大号码道岔铺设中,建议设计或施工时应考虑专业化和机械化铺设,并且费用应充分考虑,对提高大号码道岔铺设水平,满足精度要求有益。

      (8)桥上无碴轨道施工

    ①长枕埋人式无碴轨道

    沙河特大桥全长692.33m,设计为2624m长枕埋人式无碴轨道试验桥,其技术要求和特点在以往铁路建设施工中是不多见的,施工可以借鉴的经验不多。尤其是满足开通200km/h的精度要求是该桥无碴轨道施工技术关键和难点。

    在长枕埋人式无碴轨道的施工中,首先采用精密测试仪器将必须的点、线反复测量符合规定后,引到桥梁两侧的护墙上,每5m设置一个点,然后采用万能道尺与3m的水平靠尺来控制轨排的中心线与轨面标高,进一步优化了施工细则中规定的埋设基标检测方法。在轨排组装时,专门研制改装了一台专用轨枕吊装运输车,进行现场组装轨排。为了解决轨排的精度调整,专门研制了上承式支撑排架。这些施工方法,控制措施及必要的机具设备的投入,为完成长枕埋入式无碴轨道施工发挥了重要作用。

    ②板式无碴轨道

    狗河特大桥全长741.71m,设计为2824m双线箱梁板式无碴轨道。结构新颖,主要由60kg/m钢轨及WJ2型扣件、预制轨道板、乳化沥青砂浆层(CA砂浆)、钢筋混凝土底座组成。

    在施工中,借鉴国内外无碴轨道施工方法中有益的经验,摸索和研究了一套适合狗河桥板式无碴轨道施工的机具设备和方法。

    CA砂浆是板式无碴轨道施工关键技术的核心所在。在研制试验过程中,对各种原材料先后配制了193个配合比,采集了15000多个数据。经试验后最终选定了4个配合比。从CA砂浆施工特点及实际工作量出发,研制了简单适用的CA砂浆搅拌机及移动式CA砂浆灌筑平台和其它配套机具。由于是首次试验研制施工,且一次性工程量有限,再加原概算中均以普通桥面混凝土计算,实际施工费用比原概算要高出700多万元。但保证了施工质量和工期,并较好的解决了CA砂浆灌筑过程中,对道床的污染问题,取得了施工和试验的良好效果。



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