某现高铁双块式无砟轨道施工质量控制研究

发布时间:2020-10-31 23:45:12 论文编辑:vicky
混凝土道床板、弹性垫层、隔离层、桥梁混凝土底座、支承层以及端刺及锚固钢销钉是无砟道床所要施工最主要的内容。通过对项目实际施工的研究发现,在精度控制方面的 CPIII 控制,“级配质量”控制、控制工程“见证点”设置、质量控制点以及质量检测、控制系统都是武广高铁在工程项目施工中所需要控制的主要内容,施工方法、环境要素、机械设备要素、原材料要素以及人力资源要素等都是影响各个项目施工质量的重要生产因素,工期要素与政策要素都是影响项目在施工当中的非生产因素。

1 绪论

1.1 研究背景
高速铁路它以全天候、速度快、载客多、高安全、低能耗、少污染等优点成为了交通运输领域的代表,有着先进的生产力,它是以节约型、友好型、绿色低碳型为主要建设目的,成为人们首选的大众交通方式。从 2011~2015 年,我国高铁营业里程已经增加到了1.39 万公里。自 2008~2015 年,在中国开通高铁以来,高铁从不到 1%的铁路营业里程,增加到 15.7%的铁路营业里程,从这个数据可以看出,我国的高铁建设发展速度相当之快。目前,我国高速铁路已经建成“四纵四横”城际客运铁路网,在经济发达、人口稠密的城市较多,其它的总里程已超过 1.9 万公里。无砟轨道规避了道砟飞溅等事故的发生,其平顺性,稳定性,使用寿命,耐久性,维修工作时间上相比较有砟轨道有着明显的优越性。它是我国新建高速铁路的主要轨道结构,在线路允许的运营速度上也高于有碴轨道。
当今社会经济的不断发展,铁路部门也对铁路运行的运量和运速方面做了大规模的改变和创新,使人们的出行更方便。使得运量加大,运速提升。随着中国高铁的快速发展,国际上对中国高铁的自主知识产权保持着一种质疑的态度,由于国外高铁起步较早,所以积累了许多先进的技术和施工经验,欧洲和日本也是最先尝试无砟轨道施工的,目前拥有高铁施工方面最先进的施工技术,因此为了我国高铁的长远发展和打下良好的基础,我国也要积极学习敢于创新的高铁施工技术。像国外对无砟轨道是有着丰富的经验,所以我们要进行技术引进,主动对技术的消化和吸收。在高铁对运行特点、经济,社会发展有着很大影响力的同时,不仅是国内还是国际,都一直关注着高铁的质量和安全性能。因此在促进中国高铁技术的出口,带来巨大的经济效益的方面,首先,对建设高质量的高铁工程,保证高铁的运营安全,杜绝一切高铁安全事故的发生是最重要的,同时,也是为了给我国创造良好的社会效益,有效地提升中国形象。铁道部在专门发表的铁路建设工程质量管理规定中提出,提升高速铁路质量的管理水平是铁路部门无可避免的新任务,必须做到质量管理模式与质量控制方法和内容的改革与创新,还要有着与之相适应的管理思维和方法手段。
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1.2 研究目的与意义
结合上文,在对我国进行双块式无砟轨道和工程质量管理相关理论研究工作时,对武广高铁段的双块式无砟轨道施工质量管理中存在的缺陷和不足加以分析,并运用质量管理理论、结合项目的质量目标对本项目的管理经验和特点从而构建出适合本项目在实际施工过程中,采用的质量管理体系,从而改进质量管理方法,提升施工水平,使本项目的产品能满足设计要求的耐久性及其它各项设计要求所要达到的验收标准,从而确保工程能快速及时的完工,这也为高质量的高铁建设工程提供了有效的指导和理论方案。
在 1972 年,Rheda 型无砟轨道在德国首次完成铺设,并且在后期的运行中,对其不持续的进行了大量优化和完善,已经是德国比较成熟的技术,在运行中该无砟轨道也是比较成功的。后来,德国为了使轨枕和整体道床之间结合的更好,便发展出现了 Rheda2ooo型无砟轨道。而它的设计理念和思想是来自于一个连续浇筑的带自由裂缝构造的混凝土板。混凝土承载层变成了平板时,是从开始的长枕埋入到由三角形钢筋框架连接的双块埋入式轨道,基础是水硬性混凝土支承层,厚度约为 3oo 毫米,强度不小于 15 牛/平方毫米  。无砟轨道的混凝土道床板为钢筋混凝土结构,为了防止裂缝过宽和连接钢筋腐烛,配筋率的控制应在施工过程中把握在 0.8%至 0.9%之间,允许裂缝宽度掌握在 0.5 毫米以内加以实时控制。按每组枕块下依靠两个钢筋木桁架进行支撑,把 B  335W  60M 型双块式枕按650 毫米的间距进行排列,在精确的调整轨枕位置之后,再进行标号为 C35 的混凝土浇筑。现浇的轨道板厚度为 240 毫米,使轨枕和承载层整体相连,在双块式轨枕上安设高弹性胶垫,扣件选择 Vososloh 3oo 型扣件体系,将螺旋螺栓锚固在轨枕内并加以稳固,钢轨应用UIC60 型钢轨。
图 1-1 论文总体框架图
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2 武广高铁工程项目施工质量影响因素分析
 
2.1 项目简介及设计情况
2.1.1 项目简介
武广高铁位于平原地区,该线路经过丘陵以及冲积平原等特殊地貌。大多数路段都是由湿陷性黄土覆盖,我们在施工时遇到的困难依然是如何对湿陷性黄土进行处理。该线路连接的其他路网通道较多。此线路的建设可以极大的缩短中原地区与西南部、中南及华南地区的时空距离,从而促进西南部协调发展。
本文所研究的该线高铁采用的是 CRTSI 型双块式无砟轨道。CRTSI 型双块式无砟轨道采用连续现浇混凝土道床板,系统由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板及支承层等部分组成,其优点是纵向连续,刚度均匀、稳定性好,缺点是道床板内温度应力较大,并且由于轨枕是预制好后,埋置于现场浇筑的道床中,受收缩性不一致的影响,容易产生收缩裂纹。
图 2-1  武广高铁双块式无砟轨道
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2.2 双块式无砟轨道项目施工质量控制理论基础
2.2.1 双块式无砟轨道
无砟轨道相较于有砟轨道来讲,也被叫做“无渣轨道”,以往的铁路铁轨均在小块石头上铺设,但是此种方法对于快速行驶的高铁并不适用。结合历史研究经验,发现假若高铁运用此种常规式有砟轨道,则会造成比较严重的道砟粉化问题,所致无法达到较高的铁路性能,且影响整体安全舒适度,更在很大程度上对维修成本有所提升。对此为了解决这一问题无砟轨道应运而生,不会发生道砟粉化情况,且能够达到较好的轨道平顺、稳定性,延长轨道的使用期限,并且很大程度减少维护运营及运行所需成本投入。无砟轨道的施工类型由于不同施工特点存在较大差异,在选择适合的施工类型中需要对两大问题充分考虑,一是技术水平、二是成本预算。确保能够达到技术可行性前提下,选择成本最小化的无砟轨道施工类型,目前国内高铁主要集中于 CRTS II 型板式、CRTSI 型双块式无砟轨道。
本文的研究对象为 CRTSI 型双块式无砟轨道,此种轨道技术类型作为埋入式无砟轨道,能够组装原本预制完成的双块式轨枕形成轨排,并运用现场浇筑混凝土施工方式,均匀浇筑混凝土至连续性钢筋混凝土道床,并对 zpw-2000 轨道电路无砟轨道结构型式适应。此种轨道从一定层面来讲,能够达到降低轨道结构施工高度,减少轨道施工难度,且降低工程造价的优势特点。并且运用该类双块式无砟轨道,还可以缩减预制件与现浇混凝土的结合面,保证更加有利控制裂缝的均匀分布以及宽度问题,综合提高轨道结构的整体性能。 
2.2.2 施工质量控制
工程项目主要指的是作为某一工程建设为载体,为了达到预先设计的预期目标,将一定劳动力、生产设备、资本投入,处于特定环境条件下,经计划、决定及实施程序,实现的一次性固定资产活动。工程项目主要具备了以下特点:首先,产出成果具有一次性特点,无法重拆或重建,因此需要严格控制工程项目的施工质量。其次,工程项目还具有唯一性特点,其他任何工程都无法全面复制;再者,工程项目还受施工环境、政策、资金及施工周期等多条件约束;最后,工程项目不同于普通项目,涉及较多因素,具备较强整体性,且施工周期较久,流动性生产要素等特点。
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3 双块式无砟轨道施工质量控制的问题和原因 ....................... 21
3.1 双块式无砟轨道施工质量中存在的问题 ................................... 21
3.1.1 质量管理机制不健全 ..................................... 21
3.1.2 没有制定科学的施工程序 ........................... 21 
4  双块式无砟轨道施工质量控制的完善对策 ............................. 25
4.1 双块式无砟轨道施工质量控制要点 ................................. 25
4.1.1  轨道控制网测设 ........................... 25
4.2 双块式无砟道床施工 ............................... 27
5 结论与展望 .......................... 53
5.1  结论 ................................... 53
5.2  展望 .............................. 53

4 双块式无砟轨道施工质量控制的完善对策

4.1 双块式无砟轨道施工质量控制要点
本章介绍了项目无砟轨道的基本程序,并将控制网的测设、无砟道床的施工等工序的控制要点进行了详细的叙述,并在最后对施工质量的控制措施和保证措施进行了总结归纳。
4.1.1 轨道控制网测设
4.1.1.1 施工复测
当复测和原先测量的结果差距较大,并采用了 G P S 复测 CP I、CP II 控制点时,则需要满足表 4-1 和表 4-2 的要求。
表 4-1 CPI、CP II 控制点复测坐标限差要求
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5 结论与展望

5.1 结论
无砟轨道具备一定保持几何状态行进的能力,在横向和纵向的稳定性方面性能较高,维持轨道弹性不变使其在线形线路上有一定优势,起到的另一重要作用是,对于轨道使用寿命以及维修所需的周期大大延长,因此,无砟轨道现如今已逐渐开始取代有砟轨道,这种轨道形式已然成为了我国在新建客运专线的重要轨道模式。在对于无砟轨道的相关施工当中,应当加强各个方面的质量管理,本篇文章便是对高铁双块式无砟轨道施工质量控制方面进行了一些研究工作,为今后此类的铁路双块式无砟轨道所有工程施工会提供帮助与借鉴。
根据本篇文章所有的研究结果表明,轨道控制网相关测设与无砟道床施工是双块无砟轨道在进行施工控制主要因素,混凝土道床板、弹性垫层、隔离层、桥梁混凝土底座、支承层以及端刺及锚固钢销钉是无砟道床所要施工最主要的内容。通过对项目实际施工的研究发现,在精度控制方面的 CPIII 控制,“级配质量”控制、控制工程“见证点”设置、质量控制点以及质量检测、控制系统都是武广高铁在工程项目施工中所需要控制的主要内容,施工方法、环境要素、机械设备要素、原材料要素以及人力资源要素等都是影响各个项目施工质量的重要生产因素,工期要素与政策要素都是影响项目在施工当中的非生产因素。工程整体质量当中存在缺陷、质量测量与监控方面体系不太完善、生产要素配置的效率比较低、施工的程序没有得到极为严格的把控、质量管理机制不健全等都是武广高铁的工程项目在施工质量管理当中所滞留的问题,施工人员各个权责不统一、质量管理在其制度上未曾得到落实、质量管理水平也不太高、质量管理意识相对薄弱等问题都是在质量管理中所存在的。最后对于武广高铁工程项目所有施工质量给予相对完整的对策与方针,提出了对于关键点的针对性质量保障措施以及相关的质量控制措施,首先是对于关键点的质量控制,要有准确的轨道控制网,并重点检测搭接段这一薄弱环节;其次是要对底座板和道床板这两道工序的质量要进行严格控制,并建立相应的保证措施和检查制度。只有这样,才能更好更有效的对无砟轨道施工质量进行控制。
参考文献(略)