大跨度混合梁斜拉桥CRTSⅢ型无砟轨道快速施工关键技术

为提高大跨度铁路桥梁CRTSⅢ型无砟轨道的施工工效,以(30+46+300+97+62.395)m高低混凝土塔混合梁斜拉桥——湖杭铁路富春江特大桥主桥为背景,提出了一种工效更高的CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案。该方案综合考虑施工过程中温度、桥面荷载对桥面线形的影响,针对类似工程CRTSⅢ型无砟轨道施工过程中CPⅢ控制点需多次测定、线形控制方式对工期影响较大的局限性,采用在每个底座板放样断面的桥面两侧埋设测钉作为线形观测点,以测点与放样点间高差为控制指标进行放样;基于防撞墙等附属设施施工前、后的桥面线形实测数据对有限元计算模型进行刚度修正,结合CRTSⅢ型无砟轨道的构造特点,采用刚度修正后的有限元模型计算施工预拱度以控制桥面线形。富春江特大桥主桥采用该CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案实际节省工期20 d,在保证施工质量的基础上达到了提高工效、节省工期的效果。

高速铁路先张CRTSⅢ型轨道板场规划设计研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板,是目前我国使用的最先进的板式无砟轨道结构形式,具有完全自主知识产权。研究采用固定张拉台座法、工厂化预制生产的先张CRTSⅢ型轨道板场规划设计。该场占地规模小,布局规划合理,能满足轨道板生产需要,并且建设规模合理,与线路工程进度相匹配,投资造价较小。

CRTSⅢ型混凝土轨道板生产建场规划

CRTSⅢ型轨道板板场规划设计应根据工程总体工期安排、制板数量、铺板计划等因素,结合当地气候、地形地质条件、板场生产规模、制板周期和生产速度,综合对比生产、运输、防洪、环保等多方案后,确定合理的位置和方案。板场规划设计可分为总体规划设计和施工规划设计,总体规划包括生产效率确定、制板台座与存板数量确定、主要设备配置和平面布置等;施工规划设计主要进行辅助工程规划设计,包括电力、给水、排水、蒸汽及其他工程管线系统规划设计等。该施工规划根据具体项目的总体规划进行。

CRTSⅢ型先张法预应力轨道板制造技术研究

我国工程科研技术人员通过引进、借鉴国外无砟轨道技术,技术再创新,不断优化设计及生产工艺,自主设计研发出CRTSⅢ型先张法预应力轨道板,从而使我国拥有了自主知识产权的无砟轨道技术。通过多条客运专线实际推广应用,不断进行工程经验总结,我国的轨道板生产目前已逐步建立系统化、标准化和现代化成套技术。基于此,本文将介绍CRTSⅢ型先张法预应力轨道板的发展应用,从原材料及生产工序系统性地阐述预制生产中的技术控制要点,为后续生产提供一定的经验参考。

CRTSⅢ型轨道板平整度检测方法对比分析

为确保CRTSⅢ型轨道板平整度符合标准,针对平整度检测方法展开进一步对比,深入剖析不同检测方法的优缺点及应用效果。通过文献综述法,详细介绍快速检测平台检测法、激光PSD检测仪快速检测法以及六工位测量机快速测定法,并将上述检测法进行对比展开研究。经过研究后发现上述方法在检测效率和精度方面存在差异,CRTSⅢ型轨道板平整度检测方法各有优缺点,适用范围也不同,需根据实际情况选择合适检测方法。

横向地震作用下高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道-桥梁系统震致轨道不平顺研究

为探究高速铁路轨道−桥梁系统震后轨道不平顺的产生机理,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的高速铁路轨道−桥梁系统为对象,考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层土工布、弹性橡胶垫、底座板等轨道结构部件,建立非线性动力仿真模型,分析轨道−桥梁系统在不同地震动强度下各关键构件的损伤规律及震致轨道残余位移分布规律,建立映射轨道不平顺计算模型,并将其与震致轨道不平顺有限元计算结果进行对比。研究结果表明:地震将引起显著的轨道不平顺,恶化钢轨的平顺程度,在设计地震和罕遇地震作用下,钢轨在梁缝处有明显折角,行车安全设计时应重点关注梁缝处的钢轨变形。钢轨的应力峰值出现在梁缝处,其应力大于钢轨的容许屈服应力。单元板式轨道结构的扣件极易在梁缝位置损坏,远离梁缝的扣件均处于健康状态。自密实混凝土与底座板不会相对滑动,二者的层间残余位移极小。在设计地震和罕遇地震下,固定支座以及滑动支座均产生显著的残余位移,而桥墩残余位移较小。隔离层以及桥墩的残余位移对于震致轨面几何形态变位的贡献可以忽略不计,震致轨道不平顺主要由扣件以及支座的残余变形引起。

基于点激光的CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸快速检测方法

CRTSⅢ型无砟轨道板是现代高速铁路运行的基石。但由于轨道板的尺寸较大,且其承轨台的轮廓复杂,对表面精度的要求较高,传统的抽样检测方法无法实现每块轨道板的生产溯源。为此,提出了一种基于点激光测量技术的立式CRTSⅢ型无砟轨道板轮廓尺寸的快速检测方法。首先,采用点激光传感器配合磁栅尺同步采集轨道板及其承轨台轮廓的关键数据。然后,设计了基于差值处理的点激光数据预处理方法,并采用最小二乘法拟合计算关键轮廓尺寸,以实现在轨道板生产线要求的生产节拍内完成轮廓尺寸的自动检测。分别采用所提出的检测方法和三坐标检测法对同一轨道板的9个承轨台进行检测并对比两者的精度,结果显示2种检测方法的测量结果相差较小;利用所提出的检测方法对承轨台的小钳口距进行5次重复测量,结果显示最大极差为0.010 mm。研究结果验证了基于点激光的检测方法具有较高的精度和良好的一致性,能够大幅提高轨道板的检测速度,具有很高的应用价值。

CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土灌注过程应力和变形量分析及质量控制

在高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工中,自密实混凝土灌注易产生水击效应,导致轨道板上浮,进而对轨道标高控制产生影响。随灌注施工所用时间的减少,轨道板上浮量迅速增加,当灌注时间为2.5min时,上浮量达2.7mm,给后续扣件安装、调板等带来较大困难。本文通过ANSYS有限元分析,研究不同扩展度自密实混凝土在不同灌注速度下轨道板、底座板和扣压装置的受力状况及轨道板上浮量,以期为最佳灌注速度及灌注时间提供理论依据。

曲线地段CRTSⅢ型先张法轨道板模具调整方案

近年来,具有我国自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道在高速铁路中得到了快速的发展。CRTSⅢ型板式无砟轨道在固定台座上采用反向模筑法生产,通过高精度、高刚度的定型钢模,保证轨道板制造精度。曲线轨道板在预制过程中需要通过调整承轨台的空间几何位置,确保曲线轨道板的外形几何尺寸,从而实现无砟轨道铺设后曲线段轨道的高精度、高平顺性。文章以京沈客专巨各庄制板场模具调整方法为例,对模具调整方案阐述,为同类工程提供可借鉴经验。

CRTSⅢ型无砟轨道板智能粗铺及精调技术研究

为提高CRTSⅢ型无砟轨道板粗铺及精调工序自动化及智能化水平,研发了轨道板吊装及粗铺定位装置、轨道板智能精调装置及控制系统,可实现CRTSⅢ型无砟轨道板从粗铺至精调的自动智能一体化施工。阐述了轨道板智能粗铺及精调技术的原理与方法,介绍了智能精调控制系统软件应用场景,结合工程应用经验,验证了智能粗铺与精调技术的稳定性及实用性,具有一定的借鉴意义。

CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板平整度控制措施试验研究

针对个别线路CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板预制阶段平整度超标问题,以不采取辅助措施工况为基准,对预应力筋中心向轨道板顶面偏移2 mm、轨道板混凝土养护早期两次洒水、模具设置0.5 mm朝向轨道板底面的反向预拱度、模具设置0.5 mm反向预拱度+轨道板混凝土养护早期两次洒水四种平整度控制措施进行试验研究。结果表明:就单一措施而言,模具设置反向预拱度对轨道板平整度控制效果较好,其次是对轨道板混凝土洒水养护,预应力筋中心偏移对轨道板平整度控制效果较差。为保证轨道板长期平整度,轨道板预制过程中宜采取模具设置反向预拱度+轨道板混凝土养护早期洒水的综合措施。

高速铁路CRTSⅢ型轨道板平面度控制主要措施分析

当前,中国高铁事业发展迅速,CRTSⅢ型轨道逐渐成为350 km/h高铁线路主导板型,因为承轨台高度不足、对底板刚度等方面影响,导致轨道的平面出现翘曲问题,还有可能是养护工作不到位,导致混凝土材料收缩,产生裂纹,对于轨道板平面耐久性产生严重影响。对此类型轨道板的平面度监测过程进行了分析,提出了平面度的控制方法。

浅谈CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板施工技术

合安铁路采用CRTSⅢ型板式无砟轨道,其设计速度为每小时300公里。CRTSⅢ型无砟轨道在国内尚处于发展阶段,其各种施工工艺还不够成熟,施工难度大、技术含量高。本项目以合安铁路 CRTS III型板式无砟轨道为对象,以郑徐、郑阜、商合杭三条高速铁路为例,通过线下试验,观摩学习具有我国自主知识产权的 CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工实践,推动 CRTSⅡ型板式无砟轨道在我国已建成的新线路中的应用。对无砟轨道施工方法进行了总结,对施工工艺进行了优化改进,最终形成了一套自己的 CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术,该技术效率显著,技术先进,产生了良好的社会效益和经济效益。

CRTSⅢ型轨道板快速封锚砂浆施工技术

封锚砂浆质量是决定无砟轨道板质量的关键环节之一。快速封锚砂浆是一种新型封锚材料,可应用于CRTSⅢ型先张法轨道板的封锚施工,其施工过程广泛采用新工艺、新设备。本文从快速封锚砂浆的技术指标、施工工艺流程、质量检验和病害处理4方面对其施工技术进行了详细探讨。快速封锚砂浆被应用于郑徐高铁全线,取得了良好效果。

CRTSⅢ型无砟轨道板内温度场演化特征研究

为研究CRTSⅢ型无砟轨道板在太阳辐射、环境温度及其他自然因素影响下的温度场分布及演化特征,基于昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ型无砟轨道板现场实验开展研究,通过传热学的基本原理构建轨道板温度场解析解模型,研究轨道板内温度场的变化。研究结果表明:CRTSⅢ型轨道板上表面与环境温度变化基本同步,下表面与环境温度变化之间存在约2 h滞后;轨道板距上表面约0.12 m的区域内温度波动大,其温度梯度曲线变化最为明显,轨道板下方区域越靠近板底面的温度变化越小,相应的温度梯度曲线也较为平缓;由现场实测数据显示昌吉赣高速铁路丰城段CRTSⅢ无砟轨道板的最大正负温度梯度均出现在夏季,分别为93.3℃/m、-44.1℃/m,对比实测数据,本文所建的温度场解析解模型计算的最大正负温度梯度分别为93.8℃/m、-43.9℃/m,二者计算结果较为接近;基于本文模型,综合考虑不同地区所在省份的差异性,提出了不同地区轨道板正负温度梯度建议值。

自主创新CRTSⅢ型板式无砟轨道系统研发及应用

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发的新型无砟轨道,通过轨道结构及接口、轨道板制造、自密实混凝土制备及施工、布板及精调等关键技术的系统创新,基本形成了设计、制造、施工等成套技术,建立了系统的标准体系和知识产权保护体系。盘营客运专线综合试验期间,动车组列车最高试验速度397 km/h,系统验证了轨道结构对高速行车的适应性,并在我国高速铁路建设中推广应用。

含薄层沥青混凝土的CRTSⅢ型轨道结构温度场特性研究

运用基于有限元方法的三维瞬态热分析技术,研究含沥青混凝土层CRTSⅢ型无砟轨道的温度场特点及沥青混凝土层对温度场的影响,并结合郑州至徐州高速铁路沥青混凝土试验段监测结果对模型进行校准。结果表明:基于瞬态传热的三维有限元分析技术能够较好模拟含沥青混凝土层无砟轨道结构的温度场;CRTSⅢ型无砟轨道结构的横向和竖向温度场分布存在明显的非线性特征;外界环境对无砟轨道结构的日影响深度为0.4 m,累积月影响深度可达2.5 m;含沥青混凝土层无砟轨道温度的横向分布规律与普通CRTSⅢ型无砟轨道系统相似,均呈W形分布,但沥青混凝土层的表面温度比同位置的一般无砟轨道大5~8℃,且基床表层整体温度亦有所增加,这表明沥青混凝土层有一定的保温作用。

CRTSⅢ型轨道板预制场规划与设计

先张法双向CRTSⅢ型预应力混凝土轨道板是具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道结构。CRTSⅢ型轨道板预制的核心工艺是张拉技术,而张拉台座形式的不同决定了张拉工艺的不同,进而影响到生产车间的布局、工装设备的配置、建场工期的长短,从而影响生产功效和建场成本。根据哈牡客专轨道板场的建设实例,通过对轨道板预制台座的选型,从生产车间布置、工艺流程设计、设备投入等方面考虑,结合工期、生产效率、产品质量检验等因素,提出了影响CRTSⅢ型轨道板预制场规划与设计应着重考虑的条件。工程实践证明取得了良好的效果,对同类轨道板场的建设具有一定的参考价值。

成都至都江堰铁路路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道纵向连接设计

通过研究常用路基地段无砟轨道结构特点,提出新型时速200km城际铁路路基地段无砟轨道结构型式。应用成灌铁路无砟轨道"路基纵连"设计原则,提出了2种路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道纵向连接结构设计。文章详细介绍了2种板间连接系统的设计,分析计算了预应力纵向连接结构剪力板和树脂砂浆的受力,以及普通纵连结构板间填缝材料的裂缝宽度和连接钢筋的受力。实现了路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道纵向连接设计。

CRTSⅢ型无砟轨道板精调方法探讨

主要介绍CRTSⅢ型无砟轨道板的精调方法,重点对精调总体思路、定位基准、精调标架软硬件及生产作业模式进行阐述,并结合多条高速铁路CRTSⅢ型轨道板精调的工程实践,对精调中需要注意的事项进行了总结。得出结论如下:(1)CRTSⅢ型无砟轨道板精调理论数据计算应在现场动态布板结果基础上进行;(2)标架硬件选型应考虑轨道板本身几何相对关系及现场作业环境适应性;(3)轨道板精调以轨道控制网CPⅢ作为定位基准,并考虑相邻板之间的平顺搭接。