研究嵌入式轨道系统施工方法打印

研究预制嵌入式道床板无扣件轨道系统的施工方法,发布人：王晋霞,目 录,新筑股份轨道交通基地位于成都市新津县普兴镇清凉村的天府新区新材料产业功能区，是成都长客新筑轨道交通装备有限公司以轨道交通车辆制造为主的综合基地。 为进行多种轨道形式的探索、试验和展示，同时满足基地地铁车辆和有轨电车的试验条件，基地建设车辆试验示范线，分北段工程和南段工程两期建设。 北段工程全长800m ；南段全长501.6m。北段正线工程采用W-TRAM无轨枕扣件轨道系统，南段工程采用预制嵌入式道床板无扣件轨道系统。同时开展了W-TRAM无轨枕扣件轨道系统和预制嵌入式道床板无扣件轨道系统的科研课题研究。,1、项目概况,制表人： 杨浩轩 制表日期：2016年1月,2、小组简介,制表人： 杨浩轩 制表日期：2016年1月,工作进度表,考虑有轨电车一般在现在城市道路上施工，为尽可能减小施工对道路交通和周围居民出行等影响，采用可以提高施工工效，加快施工进度，缩短施工工期的工法； 为减少有轨电车运营过程中产生的噪声对周围居民的影响，选用减振降噪的材料； 为提高产品质量，满足乘客乘坐的舒适度要求，提高轨道系统高低差和轨距差的验收标准； 确保预制混凝土道床板尺寸规格及施工质量。 综上因素在传统的有扣件有轨枕现浇混凝土道床板轨道系统基础上，借鉴现有在高铁上成功使用的预制道床板有扣件有轨枕道床系统的工程经验和利用该系统快速施工的优势，选择“研究预制嵌入式道床板无扣件轨道系统的施工方法”为题，开展QC小组活动。该轨道系统属国内首次采用。,3、选择课题,一、确定目标： 工期：比现浇混凝土道床有轨枕扣件轨道系统施工速度由50m/d提高至70m/d； 验收标准：比高铁验收标准提高一级，达到全长范围轨顶高低差不大于2mm，高程偏差为±1mm ，轨距偏差+2-1mm的验收标准，且一次验收合格率达到100%； 二、目标分析： 本QC小组成员大部分为类似专业本科或硕士毕业的高工和工程师，且大部分参与过铁路或轨道交通工程项目，具有一定的理论基础和丰富的现场施工经验。 部分人员曾到欧洲对类似的有轨电车轨道系统进行实地考察，国外有类似道床系统成功的工程案例。 国内高铁采用预制道床板有扣件有轨枕系统与此工艺有类似之处，有一定的借鉴性。 邀请西南交大高校科研团队加入项目科研团队。,4、设定目标,2014年68月项目部QC小组成员收集国内高铁类似工程资料，欧洲有关有轨电车视频资料；多次组织QC小组培训交流，并召开方案专题研讨会，业主、监理、设计、施工和西南交大科研人员都参加了会议。针对提出的四种施工方案进行分析。,1、现浇道床板W-TRAM扣件轨道系统 2、现浇道床板无扣件轨道系统 3、预制道床板W-TRAM扣件轨道系统 4、预制嵌入式道床板无扣件轨道系统,5、提出各种方案并确定最佳方案,方案一：现浇道床板W-TRAM扣件轨道系统,一、施工工序 路基验收 支承层浇筑 埋设基标 铺设钢轨 安装钢筋网 轨道粗调 安装模板 灌注第一层混凝土 钢轨精调 焊接钢轨并打磨 探伤检测 安装阻尼块扣件罩 灌注第二层混凝土浇筑 轨顶拉槽灌柔性材料 二、系统特点 施工工序：与传统工艺相比，增加了安装阻尼块工序，轨顶拉槽灌柔性材料的工序,但减少安装轨枕的工序； 施工工期：同传统的工艺基本一样； 施工质量：现浇混凝土质量不易保证，钢轨在混凝土浇筑过程中其定位很难控制，后续通过调高垫块或水平垫块进行调整，调整工作量大，调整费用高。 减振降噪：由于轨底轨腰和轨顶均采用柔性材料，降噪效果较好。,1-弹条 2-轨距挡板 3-轨垫 4-塑料套管 5-道钉 6-垫板 7-弹条扣罩,方案二：现浇道床板无扣件轨道系统,一、施工工序 路基验收 支承层浇筑 埋设基标 安装钢筋网 安装模板 灌注混凝土 焊接钢轨并打磨 探伤检测 铺设钢轨 轨道粗调 轨道精调 浇筑高分子材料 二、系统特点 施工工序：与传统工艺相比，轨道铺设粗精调工序有所调整，扣件安装改为浇筑高分子材料； 施工工期：同传统的现浇混凝土道床板系统基本一样； 施工质量：现浇混凝土质量不易保证，预留轨道安放槽尺寸及标高以在浇筑过程中很难控制，且后续通过调高垫块或水平垫块进行调整，调整工作量大，调整费用高。 减振降噪：由于轨底轨腰和轨顶均采用高分子柔性材料，降噪效果很好。,一、施工工序 路基验收 支承层浇筑 埋设基标 安装预制道床板 焊接钢轨并打磨 探伤检测 铺设钢轨 安装扣件 轨道粗调、精调 钢轨槽封闭 二、系统特点 1、施工工序：与传统工艺相比，工艺简单化，用工及用大型机械均有所减少，预制道床板在预制构件厂预制完成，轨道铺设也简便易行，抽掉支撑枕木下放即可，但在槽内安装扣件和阻尼块有困难，槽内封闭材料高分子材料费用高。 2、施工速度：比传统工艺工期缩短约30%。 3、施工质量：预制道床板工厂标准化制作，质量易于保证，特别是钢轨槽尺寸及标高易于控制，钢轨铺设容易且精调定位易于控制。 4、减振降噪：由于轨底轨腰和轨顶均采用高分子柔性材料，降噪效果很好。 5、工程造价：由于预制道床板和高分子材料成本较高，故工程造价较高。,方案三：预制嵌入式道床板扣件轨道系统,一、施工工序 路基验收 支承层浇筑 埋设基标 安装预制道床板 焊接钢轨并打磨 探伤检测 铺设钢轨 轨道粗调、精调 浇筑高分子材料 二、系统特点 施工工序：与传统工艺相比，工艺简单化，用工及用大型机械均有所减少，标准化道床板在预制构件厂预制完成，轨道铺设也简易，抽掉支撑枕木下放即可，钢轨精调用橇棍调整即可，扣件一个个安装改为一次性通长浇筑高分子材料，省时省力； 施工速度：比传统工艺工期缩短约40%； 施工质量：预制道床板工厂标准化制作，质量易于保证，特别是钢轨槽尺寸及标高易于控制，钢轨铺设容易且精调定位易于控制。 减振降噪：由于轨底轨腰和轨顶均采用高分子柔性材料，降噪效果很好。 工程造价：由于预制道床板和高分子材料成本较高，故造价较高。,方案四：预制嵌入式道床板无扣件轨道系统,制表人： 何杰 日期：2016年1月,对比分析表,首先，考虑到有轨电车大部分在城市中既有道路上建设，为减小施工对城市交通和周围居民的出行的影响，故尽量缩短工期，减少占用道路的时间；其次，有轨电车在城市中运营，为减小运营过程中噪声对周围居民的影响，尽量选择噪声低，震动小的材料；另外，为提高乘客乘坐有轨电车的舒适度，选择钢轨高低差和轨距等参数易于控制的工艺；最后，为了响应国家政策，积极推进新产品、新材料、新工艺的采用，促进装配式结构的推广使用，综上几个因素的考虑，本项目选择工期短、施工速度快、减震降噪效果明显的方案四（预制道床板+无扣件+高分子材料轨道系统）方案。,确定最佳方案,要实施预制嵌入式道床板+无扣件轨道系统的施工方案，需要设计确定道床板预制尺寸、强度等级、平整度等验收标准；研究试验高分子材料的配制方法，进行高分子材料的防爬能力等性能参数测试，确定预制道床板铺设、钢轨铺设、轨道调整、高分子浇筑等施工工法。严格控制预制道床板及预留孔洞尺寸等指标、预制道床板安装精度及不同板间的高低差控制、道床板与支承层连结整体性控制、钢轨焊接、钢轨铺设及定位控制、高分子材料浇筑均匀性及标高控制等方面工作。经过小组成员的分析讨论，提出控制流程及控制方案如下。,控制方案,道床板尺寸 及平整度控制,道床板与支承 层整体性控制,钢轨铺设,四角精调装置,分块预制尺寸,2.5m*3m,2.5m*6m,2.5m*9m,自密实混凝土,AC砂浆,混凝土,高分子材料,分段入槽焊接,焊接整体入槽,钢轨定位,预制道床板+无扣件轨道系统,制图人： 何杰 制图日期：2016年1月,控制流程,1、道床板尺寸及平整度控制 预制道床板尺寸，选择时一方面考虑吊装设备的吊装能力与道床板重量的匹配性和安装可操作性，另一方面考虑混凝土结构伸缩缝布置要求，并考虑道床板安装调整的工作量适中，因此选择预制长度为6m。 由于道床板安装精度要求较高，因此采用专用的调平装置进行定位。 2、道床板与支承层整体性控制 为了确保道床板与支承层之间（100mm厚）的灌注密实，由于层间粘结空间较小，无法振捣，并避免连接处形成空洞或不密实的薄弱层，因此选择自密实混凝土作为道床板与支承层的连接材料。 3、钢轨铺设及定位控制 由于钢轨入槽后，焊接空间较小，不便于操作，容易引起焊接质量问题，因此选择在槽外搭设平台进行焊接，形成整体后，再落入槽内。 落槽后进行粗定位和精定位。 借鉴国外的工程经验，经过室内多次调配自行研发的高分子材料进行固定。该材料经过西南交大实验室进行有关的防爬能力、握裹能力、耐久性能、及降噪效果试验，均满足有关要求。,方案研究,制图人： 迟恩迪 制图日期：2016年1月,确定最佳方案,道床板平整度 及高低差控制,道床板与支承 层整体性控制,钢轨铺设,四角精调装置,分块预制尺寸,2.5m*6m,自密实混凝土,高分子材料,焊接整体入槽,钢轨定位,预制道床板+无扣件轨道系统,制表人： 杨浩轩 制表日期：2016年1月,对策表,6、制定对策表,6、制定对策表,轨道板出厂前，设计提出相应的轨道板预制技术要求，轨道板生产出厂后，根据客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行条件（科技基【2008】74号文）进行轨道板验收）首先进行百分之百外观质量检验：轨道板四周和边角无破损及掉块，无裂缝，预留孔齐全无损坏，尺寸符合下表要求并填写相应的验收记录，验收合格的运入现场，不合格的轨道板不得上线铺装。,1）预制轨道板,7、按对策表实施,路基上轨道板可采用履带式起重吊或跨线龙门吊进行铺板作业。履带式起重吊比较灵活，受场地条件限制少，施工准备时间短，工效较高。本项目采用汽车吊。,轨道板吊装,精调施工前，测量单位设测设网进行复测检核。确认无误后方可开展精调施工。 精调装置在轨道板前、后部位两侧安装，每块板安装4个，精调装置应具平面及高程调节能力。,精调装置安装示意图,轨道板精调,轨道板精调定位偏差：高程0.5mm,中线0.5mm ，相邻接缝上承轨台顶面相对高差0.3mm ，相邻接缝上承轨台顶面相对平面位置0.3mm。,灌注自密式混凝土,轨道板精调验收合格后，灌注自密式混凝土。 为防止灌注自密实混凝土时轨道板上浮和偏移，精调完成后设置轨道板压紧装置。 嵌入式轨道板纵向封边采用砖块或模板封边,轨道板纵向封边,轨道板纵向封边,钢轨焊接,吊放钢轨,焊接所有钢轨并进行探伤检测合格后，人工将焊接完成的长钢轨配合吊车分段（50m）吊装入承轨槽，施工时注意小心轻放，切记碰损承轨槽。,钢轨焊接,钢轨精调,钢轨落槽,用电子水准仪对存轨槽每60cm一个点进行高程测量，计算实测值与设计值的高程值，相应测量人员将调高数值写在轨槽旁边，后面的工作人员按照数字进行调高垫板的配置和放置。精调位置测量工作采用全站仪、轨道测量尺完成。精调时用塑料楔子临时固定于轨道槽内，待确定其精度符合要求后用高分子密封材料进行填充固定。灌注前为防止污染轨道板需用塑料薄膜沿轨槽铺设，待完成后进行灌注施工。,钢轨调整,钢轨精调,钢轨调整,轨道测量,钢轨调整验收合格后进行高分子材料浇注：在大桶内按比例调制高分子材料后，用专用小桶内在轨槽内浇筑。,高分子材料施工,1、经业主、监理和设计对工程全线的施工质量进行检查，合格率100%，达到目标要求。 2、施工中大胆创新，打破传统，在某些施工环接采用了新的技术、新的材料、新的工艺、新的设备，积累了一定的施工经验，培养、锻炼了队伍，取得了良好的经济效益和社会效益。,制图人： 迟恩迪 制图日期：2016年1月,8、效果检查,轨道平顺性分析表,竣工验收：轨距均在1mm之内，水平偏差均在2mm之内,工期对比分析表,由