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紧邻高铁线无砟轨道施工安全技术研究

2018-09-21何永昶

价值工程 2018年27期
关键词:无砟轨道安全技术

何永昶

摘要:近年来,由中国自主创新的CRTSⅢ型板式无砟轨道正在被逐渐运用到高速铁路建设中,其技术水平世界一流。在施工过程中,根据作业环境的不同,需采取相应的卡控措施。本文以某铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道项目为依据,对在接触网带电及紧邻高铁线情况下进行底座板施工、轨道板吊装、自密实砼灌注的安全技术进行探讨。

Abstract: In recent years, the CRTSⅢ panel ballast less track that is independent innovation by China is being gradually applied to high-speed rail, its technical level is the world first-class. According to the differences of working environment during construction, we must take some controllable measures. Taking the CRTSⅢ panel ballast less track in Xu-Yan railway as example, the paper will study the security technology about base plate working, slab hoisting, SCC grouting, which construct underneath hot contact-line and near high-speed lines.

关键词:无砟轨道;接触网带电;邻近高铁线;安全技术

Key words: ballast less track;hot contact-line;near high-speed lines;security technology

中圖分类号:U215.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)27-0164-04

1 工程概况

某铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工段,全长1144m,共35孔,线路左侧13孔,右侧其中的3孔,接触线、承力索、回流线已安装完毕,并已带电,电压27500v。无砟轨道施工紧邻正在运营的京沪高铁和联调联试的郑徐高铁线,吊车作业只能在邻近京沪线一侧施工,且施工地点处于郑徐左绕特大桥门式墩下部。因施工期间郑徐正线进行联调联试,接触网全部带电,且距离郑徐上行线最近2m,因此,对CRTSⅢ型板式无砟轨道施工安全技术要求极高。

2 施工工艺流程

CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层、底座等部分组成,其施工工艺流程为(如图1所示)。

3 施工安全技术准备

①制定现场安全规则、安全防护措施、督促检查现场执行情况。制定安全预案,进行安全技术交底。

②对施工人员做好相应的安全、教育、培训工作。安全防护人员由路局相关部门组织培训,持证上岗。

③负责施工计划,方案的申报批复及与济南铁路局相关站(段)之间的业务协调工作。

④负责安全防护用品的配置。采取各种防护措施,防止事故的发生。负责现场标语、安全警示牌的制作,并督促现场按要求设置。

⑤负责与通信、信号、电力等管线产权单位确认配合施工,并签订相关协议。

⑥准备并熟悉无砟轨道相关规范、规程、标准、技术条件、指南等。

⑦根据线路平、纵断面资料,确定底座高程。消除因线路纵坡及平面曲线引起的误差,必要时对轨道板缝宽进行调整。同时在底座板基面上放样底座边线、伸缩缝位置和凹槽中心线位置,以便于作业。

⑧全站仪和精调标架检校:精调系统使用前一定要进行检校或在检校有效期内使用。

⑨试验仪器、试验设备准备到位;混凝土拌合站、运输设备、灌注漏斗等满足混凝土生产要求。

⑩自密实混凝土所需原材料完成进场验收;压板、封边材料准备到位。混凝土配合比已确定并得到审批,所要求的自密实混凝土揭板试验已完成并通过验收。

{11}无砟轨道材料满足设计文件要求,无砟轨道材料供应方按照标准规定的批量,出具产品质量证明文件。各类材料堆码便于装卸、取放、清点,并分类设立标识标牌。

4 接触网带电及紧邻高铁线施工重难点工序及安全技术措施

施工范围内接触网带电,加之紧邻高铁,给施工带来了很大障碍,其中,底座板施工、轨道板吊装及自密实混凝土灌注等作业,安全技术要求高、工序繁多、操作必须精准,在这种环境下施工,难度尤为突显。根据现场情况,结合施工要求,研究并实施一些安全技术措施。

4.1 底座板施工

4.1.1 施工工艺流程

底座板施工工艺流程:施工准备→底座基底处理与验收→钢筋网片安装→安装底座模板→安装限位凹槽模板→浇筑底座混凝土→混凝土收面与养护→伸缩缝填缝。

完成并通过沉降变形观测及CPⅢ评估,并对桥梁顶面表面平整度、高程进行复测验收,满足要求,可进行底座施工。桥梁段底座采用C40钢筋混凝土结构,宽度2900mm,厚度为200mm,底座均采用单元式结构,单元间设置宽度为20mm的横向伸缩缝;每一个单元底座对应1块轨道板。底座配筋根据梁跨长度和各步板单元布置组合不同而各不同,底座钢筋采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网片,分上下2层,外形尺寸相同,但上层网片在凹槽设计部位预留有长方形孔。

4.1.2 重难点工序及安全技术措施

4.1.2.1 钢筋网片吊装

底座板施工钢筋网片吊装上桥时,钢筋网片垂直吊运高度为30m,钢筋网片长5.6m,宽度2.7m,吊点中心距离网片边缘2.8m,将钢筋网片放至桥上需要向桥面延伸4.2m,梁面宽度12.7m,一半为6.35m,接触线距离钢筋网片最近距离为4.2m。在钢筋网片调运过程中网片容易摆动,与接触网线安全距离很难控制,需要进行限位控制才能保证安全施工。

根据《铁路营业线施工安全知识》中要求,在接触网支柱及距接触网带电部分5m范围内的金属结构物必须接地;为保证人身安全,除专业人员执行有关规定外,其他人员(包括所携带的物件)与牵引供电设备带电部分的距离不得小于2m。经研究讨论,决定采用麻绳捆绑吊装的钢筋网片两角,来控制转动方向,不让其侵进接触线5m范围内。

4.1.2.2 砼浇筑

模板安装完成后,经检查其几何尺寸及高程符合设计要求后,方可浇注底座混凝土。

底座板砼浇筑面临的难题:前3跨线路左右两侧接触网不停电无法作业;混凝土浇筑时,用37m泵车,从右侧接触网线下至梁面间穿过进行作业,但梁面距离地面26m,接触网杆子高9m,泵车长度不够(如图2所示),即使从接触线下穿过也无法对线路左侧进行浇筑。

经指挥部认真讨论后,决定对前3跨线路左右两侧接触网进行停电作业;用65m泵车(如图3所示)从右侧接触网上穿过(泵车采取接地措施),对线路两侧底座板混凝土进行浇筑。

对左侧13跨采用泵车加溜槽(如图4所示),首先,将砼输送到桥面远离接触网一侧,保证砼输送管距离接触线直线距离2.5m,并用麻绳固定泵送管,其次在桥面上制作溜槽(溜槽尺寸长6m,宽0.4m,高0.3m;采用钢管架3mm铁皮加工制作而成;溜槽支架采用钢管架高1.2m,长1.5m,宽1m),将溜槽用移动支架固定在远离接触线一侧的梁面底座板边上(泵管距离接触网水平3.8m,泵管与接触网垂直距离3.5m,桥下泵车采取及时接地),进行砼浇筑,即保证施工安全,又保证施工进度。

4.2 轨道板吊装作业

4.2.1 施工准备

根据施工需要,轨道板采用小型汽车运输,装卸车时需考虑轨道板铺设顺序,提前将轨道板运送至铺板现场,准备吊装。

4.2.2 作业难点及安全技术措施

4.2.2.1 接触网下吊装作业

第一,前13跨接触网下吊板、铺板,必须进行停电,因郑徐客专正在进行联调联试,每日停电时间点不定,且停电日期断断续续,吊装进度受到影响。经研究,积极联系徐州供电段,签订停电与配合协议,精准把控每个停电时间点,加大人员投入,做到争分夺秒,事半功倍。

第二,由于桥下盲吊,精度控制难度大,施工效率低,危险系数高,因此采用70t吊车上桥这个方案(如图5所示),但有两个问题需要解决:底座板砼强度是否能够承受住70t吊车的重量,底座板砼标号为C40砼,经实验室对施工现场同养试块进行试压得出,砼在气温不变的条件下,3天可以达到75%以上的强度,对自重为46t,砼强度可以承受的住(C40砼强度75%时,抗压强度为30MPa*接触面*9.8*4个轮胎可以承受73.5t),符合上桥要求;吊车上桥后架在什么位置比较合适,经过现场调查分析,吊车放到梁正中间最合适,梁正中间两底座板之间间距为2.1m,吊车两个外侧轮胎间距刚好2.65m,可以安全稳定的进行行走。吊车上桥后采取桥下运板,桥上吊车直接吊板上桥,对轨道板进行粗铺。

第三,在接触线下一侧铺板,吊车因轨道板中心刚好与接触网线的位置重叠,铺板时,对接触线伤害比较大。

吊车吊板上桥后,将轨道板放置远离接触网的右侧底座板上,在有接触线的左侧进行粗铺时,吊车先放低吊臂,确保吊臂在接触线以下2m,再从右侧吊装轨道板,进行放板粗铺,挪一次吊车,铺一块板。(如图6所示)

4.2.2.2 门式墩下吊装作业

郑徐下行7跨门式墩,上跨正在施工的线路正上方,梁面距离门式墩梁底高度分别为9.38m、9.88m、10.37m、10.6m、10.86m、10.76m、10.8m轨道板调运及铺设无法施工。(如图7所示)

门式墩处因梁上吊车被郑徐下行门式墩阻挡,不能抬高吊臂,更不能左右摆动吊臂,综合考虑后,采用两台吊车进行配合施工(如图8所示),一台吊车在线下将轨道板吊至梁面上,桥上的吊车在小范围内将轨道板多次倒运至设计位置,进行粗铺。但每次到门式墩斜角处时,两台吊车都不能将板倒运至设计位置,经过详细研究决定,采用2台吊车配合(如图9所示),分别吊轨道板两端,将其放置设计位置。

4.3 自密实混凝土灌注

4.3.1 灌注前的准备

自密实混凝土灌注前,应保证底座顶面无积水、杂物、灰尘等;轨道板上应覆盖塑料布,防止灌注自密实混凝土时污染轨道板。同时对底座施工质量、轨道板的精调质量、自密实混凝土层厚度进行复检,保证各项施工符合设计要求。

4.3.2 难度及安全技术措施

4.3.2.1 自密实砼浇筑时间短

自密实砼必须在120min内完成搅拌、运输、灌注。因拌合站距离施工现场26km,运输过程需花费45min,必须在75min内完成自密实砼输送与灌注,且每板浇筑砼1.5m3,必须一次运送足够。

经研究,采用泵送方式,将自密实砼运送上桥,施工前先用泵车进行现场模拟,确定泵车可以将自密实砼运送至30m高的梁面,且砼的质量没有发生变化。为了节省每次收、支泵车的时间,采用叉车运送料斗的方式倒运砼至每处梁跨。梁上运输选用4.5t的叉车,并将叉车吊运到梁面两侧底座板中间,叉车宽度为1.2m,可以行走在梁底座板之间,过挡水台时采用1m长,0.5m宽,坡度为0~10cm,厚度为3mm钢板坡作为通过挡水台的坡道,再加工2m3的大料斗作为倒运材料的工具(如图10所示)。

4.3.2.2 接触网下施工安全技术

为保证自密实砼在接触网线下安全施工,在砼泵送上桥并运输至灌注板处时,采用溜槽将自密实砼传输至轨道板中心灌浆口处,叉车将料斗升起灌板时(灌板时料斗距离接触网线水平距离2.5m,垂直距离3.5m),采取接地措施,即保证了施工安全,又节省了时间,同时,确保了自密实砼的质量。(如图11所示)

5 总结

CRTSⅢ型板式无砟轨道是新技术、新工艺,对施工各方面要求极高,特别是在线路接触网带电及紧邻高铁线的情况下作业,安全技术措施尤为重要。CRTSⅢ型板式无砟轨道正是在这样复杂的施工环境中,安全“零事故”的如期完成了该施工。本文对底座板施工、轨道板吊装以及自密实混凝土灌注等重难点工序进行了分析,并从施工实践中研究总结出一些关键安全技术措施,以期为类似工程建设提供借鉴。

参考文献:

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