CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工质量问题分析及防治

CRTSI型双块式无砟轨道因质量可靠、工艺成熟、后期维护方便等特点,已经成为高速铁路建设中最为广泛的轨道类型。然而,其施工精度控制要求高,工序相对复杂,且受施工人员、设备及环境等影响,易发生质量问题。以昌景黄铁路为例,对CRTSI型双块式无砟轨道常见的底座板与梁面离缝、道床板梁面左右线间积水及双块式轨枕质量缺陷等问题展开分析,并提出相应的防治措施。相关研究成果对进一步提升工程设计和施工质量具有重要的现实意义。

动荷载作用下轨道板离缝对CRTSⅠ型框架轨道板竖向变形影响分析

建立了路基上CRTSⅠ型框架式无砟轨道的弹性地基梁—板模型,以列车动荷载为加载条件,对比分析了离缝区域位于板端和板中两种工况,研究离缝值分别为1.00 mm,1.50 mm,2.00 mm,2.50 mm时轨道板的竖向变形情况。计算结果表明:板端离缝较板中离缝对轨道板竖向变形的影响更大。若板端出现离缝现象,则离缝值不应大于1.50 mm,否则板端下探位移及板中上拱位移均有较大幅度的增加,过大的板端下探位移会增加线路的动态不平顺性,过大的板中上拱位移可能诱发新的离缝区。若板中出现离缝现象,则离缝值也不应大于1.29 mm,否则板中离缝会使离缝区轨道板底面因完全悬空而仅受拉应力作用,影响轨道板使用。

我国CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆技术的研发和特点

介绍日本CA砂浆的研发应用和我国CRTSⅠ型砂浆的研发、应用历程。阐述我国自主创新砂浆技术在配方体系、技术指标体系、关键原材料类型与生产方式、砂浆制备和施工等方面的特点。我国CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆在技术标准、制备、施工及质量控制管理等方面取得系列成果,砂浆及专用乳化沥青等关键技术获得国家发明专利,建立具有自主知识产权,适应我国国情、路情的成套技术体系。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道散枕装置的液压系统设计

散枕装置是CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工专用设备之一。该文在介绍了散枕装置的主要结构基础上,着重研究设计了其液压系统以实现抓取、旋转、散布双块式轨枕的各种动作,控制其回转起动与制动的平稳性、散枕的同步性以及松枕时的限速锁紧,并对伸缩液压缸、夹持液压缸的行程进行计算,最终实现布枕操控灵活、定位准确和安全防护的目的。

严寒地区CRTSⅠ型无砟轨道板四角离缝成因研究

研究目的:针对严寒地区哈大客专CRTS(China railway track system)Ⅰ型轨道板与充填层砂浆四角离缝呈现规律变化的实际情况,为减少或消除四角离缝对无砟轨道结构的影响,从理论上探讨CRTSⅠ型无砟轨道板四角离缝成因,并提出应对措施,以供我国板式无砟轨道结构设计与施工参考。研究结论:(1)造成CRTSⅠ型轨道板四角离缝的主要原因是板面、板底温差引起的翘曲变形及铺轨后相邻轨道板间低高程轨道板的'空吊'现象;(2)砂浆灌注施工宜选择夜间或昼夜温差小的季节,以21:00-06:30之间为最佳,同时,应确保轨道板精调准确、扣压有效以及砂浆灌注施工充填饱满;(3)应提高轨道板调整精度,尤其是最大限度地消除相邻轨道板的高差;(4)研究成果对CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道施工减少板角离缝具有重要意义。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床混凝土坍落度的试验优选

针对混凝土浇筑机的道床浇筑方案,分析了轨道线路条件,并进行了一系列试验,优选出了在不同线路情况下适合于混凝土浇筑机的混凝土坍落度范围,有效地提高了浇注速度和质量。

CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝维修技术

随着我国客运专线的快速发展,CRTSⅠ型板式无砟轨道作为无砟轨道结构型式中的一种,已经大批量铺设并投入运营中;运营一段时间后,CRTSⅠ型板式无砟轨道段出现轨道板与CA砂浆离缝、轨道板掉块、轨道板封锚松动脱落等情况,如果不进行处理,在列车运行时轨道板的振动以及钢筋锈蚀情况的加重,会影响到轨道板的使用寿命,严重时,会影响到行车安全。本文针对CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝的问题,对CRTSⅠ型板式无砟轨道轨道板与CA砂浆离缝维修技术进行阐述。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道裂纹控制技术

影响混凝土外观质量的因素和无砟轨道施工进度是多方面多层次的,其中包括原材料本身的性能差别、模板表面的光洁程度、支持强度、配合比设计是否合理、是否严格按规范要求进行施工等。论文主要结合位于我国西北境内的某铁路建设标段施工工程案例,对CRTSⅠ型双块式无砟轨道裂纹的产生与控制技术做了研究与应用。

哈大铁路客运专线CRTSⅠ型轨道板温度变形及应力数值分析

建立CRTSⅠ型轨道板有限元模型,对0.5℃/cm温度梯度荷载作用下的轨道板变形及应力进行分析。计算结果表明,轨道板"上冷下热"温度状况下变形为中部下沉四角翘曲,最大翘曲量为1.37 mm,上表层出现拉应力,最大值为1.97 MPa;"上热下冷"温度状况下变形为中部上拱四角下沉,最大上拱量为0.65 mm,下表层出现拉应力,最大值为2.05 MPa;轨道板抗上拱能力比抗四角上翘能力强。将理论计算与现场实测数据进行比较,二者吻合较好。分析认为在板体温度均匀或"上冷下热"情况下灌注CA砂浆有利于防止四角离缝过大,指出板上下表面纵横向均将受到温度拉、压应力的反复作用,为防止板体开裂,须采用双层双向预应力体系并严格保证施加质量。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工影响因素

CRTSⅠ型双块式无砟轨道在道床板施工过程中,轨排结构各部件的微小定位偏差将导致轨道几何形位不平顺,增加后期精调工作量。根据轨排框架法施工特点,建立有限元模型,分析道床混凝土浇筑之前的轨道几何形位变化,研究不同轨排支撑间距和部分支撑失效对轨排框架法的影响。结果表明:在自重作用下,当轨排支撑间距增大到7倍扣件间距时,轨面高低值超限,建议施工时支撑间距不宜超过6倍扣件间距;当支撑间距为3倍扣件间距时,单个轨向锁定器失效和单个螺柱支腿失效对轨排结构的变形和受力状态不会产生太大影响,随失效部件的增多,轨距和轨底坡变化量增大; 2组支撑系统失效时,轨面高低值超限,施工时应严格检查,避免出现此极端失效情况。

保证CRTSⅠ型轨道板CA砂浆充填层灌注质量的施工技术

在CRTSⅠ型轨道板铺设施工中,CA砂浆充填层易产生皱褶、空鼓、气泡夹层、上下分层、表面气泡层和富浆层等情况,为保证施工质量,总结出科学的灌注工艺,并应用于哈大客运专线TJ-2标段实际工程中,取得了良好的效果。

CRTSⅠ型轨道板张拉与水养顺序问题的探讨

分析了CRTSⅠ型轨道板生产中张拉与水养顺序对混凝土质量的影响,指出采用先张拉、后水养生产顺序需要脱模强度达到48 MPa,张拉、封锚时间较长容易导致混凝土收缩开裂;通过试验证明,先张拉、后水养容易使预应力钢棒与护套产生相对滑动,水更容易渗入,引起钢棒锈蚀。采用先水养、后张拉顺序,混凝土质量容易保证,水难以渗入,具有显著的技术经济优势。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构优化设计研究

针对CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构特点,提出技术合理,经济性好的优化设计方案。对传统和优化后的CRTSⅠ型双块式无砟轨道在各种荷载作用下的结构受力进行计算对比分析,为优化设计方案提供理论指导。研究结论:(1)优化后的CRTSⅠ型双块式无砟轨道可应用于高速铁路、城际铁路项目;(2)通过轨道结构受力计算可知,在列车荷载作用下,路基地段优化后道床板弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道减少,底座弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道增加;桥梁地段优化后道床板弯矩比传统CRTSⅠ型双块无砟轨道增大,增大幅度不大。单元式结构道床板在整体温度荷载作用下受到的轴力可大幅度减小。

哈大客运专线CRTSⅠ型无砟轨道板自动张拉技术研究

预应力筋的张拉是CRTSⅠ型无砟轨道板预制施工中的关键环节,传统手动控制的预应力张拉工艺无法满足高速铁路CRTSⅠ型无砟轨道板张拉精度要求。本文系统介绍了哈大客专CRTSⅠ型无砟轨道板在国内首次采用的预应力自动张拉系统的组成、主要功能及工作模式,阐述了该系统具有的精度高、效率高、综合费用低、安全可靠、操作简单等优点,具有广阔的应用前景。

严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层服役现状研究

对严寒地区哈大、哈齐高速铁路CRTSⅠ型水泥乳化沥青(CA)砂浆充填层的服役状态进行了观测与分析。结果表明:CA砂浆充填层整体性能良好,能够满足列车快速安全运营要求,但其局部出现了一些伤损,主要表现为竖向裂纹、横向裂纹、离缝、掉块移位、灌注袋破损等,其中充填层竖向裂纹、离缝和灌注袋破损较为普遍。随着线路由南向北和服役时间的增加,竖向裂纹数量逐渐增多,且向阳面充填层的竖向裂纹数量显著多于背阴面;约30%的离缝达到Ⅲ级伤损等级;充填层横向裂纹、掉块等伤损零星存在。综合分析发现气候因素是导致CA砂浆充填层性能劣化的主要因素,应加强对病害部位的跟踪观测并及时进行维修与封闭,防止或延缓伤损的发展,进而延长其服役寿命。

严寒地区客运专线CRTSⅠ型轨道板预制质量控制

哈大客运专线全线采用CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土板,轨道板预制质量对于轨道的平顺性和安全性有重要作用。文章介绍了CRTSⅠ型轨道板板厂的规划和建设,分析了严寒地区轨道板生产工艺的特点和流程,介绍了轨道板生产所需原材料和结构配件的检验方法,及轨道板预制过程中质量控制措施,经检验全线16个预制轨道板厂生产的352 246块轨道板,未发生质量事故。

干旱区CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝成因及防治措施

基于兰新客运专线与宝兰高速铁路CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝防治的现场实践经验,总结出西北干旱区道床板裂缝主要有轨枕四角处八字裂缝、轨枕周围环向裂缝、道床板两侧"7"字裂缝、道床板横向"1"字裂缝、道床板表面网状龟裂等形式。分析了裂缝成因,并提出可通过优化结构形式、改善混凝土配合比、加强混凝土制备及运输过程控制、改进施工工艺、加强早期养护、改进施工条件、适时拆除工装等措施来预防和控制裂缝的形成。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板轨排框架法施工技术

双块式无砟轨道道床板施工技术的关键是施工精度和轨道几何形位的控制。轨排框架法施工道床板能将轨距、中线、水平、轨面高低的精度提高一倍,有效提高轨道平顺性,克服传统工具轨法施工完道床板后轨道易变形、几何形位易超限的缺陷。结合兰新客运专线无砟轨道施工实践,对道床板轨排框架法施工技术进行了研究和总结。实践证明轨排框架法完全满足目前双块式无砟轨道施工的需要,可为今后类似工程施工提供参考。

哈大铁路客运专线CRTSⅠ型轨道板翘曲变形研究

CRTSⅠ型无砟轨道是高速铁路的新型轨道结构,其结构性能的好坏直接影响到高速铁路运营的安全与舒适。在钢轨铺设完成后若轨道板底与CA砂浆层之间出现缝隙,将会影响轨道的平顺性,进而影响到列车运行的平稳与舒适性。对CRSTⅠ型轨道板铺设完成后在未铺设钢轨和铺设短钢轨2种状态下,其垂直方向的翘曲变形进行观测,得到轨道板翘曲变形、离缝与环境温度和温差的相互关系,总结出轨道板翘曲变形、离缝的规律,提出减少无砟轨道板裂纹、控制翘曲和离缝现象的注意事项与建议措施,为无砟轨道板的预制、铺设提供参考。

反射隔热涂料对CRTSⅠ型板式无砟轨道应力应变状态的影响

为分析反射隔热涂料对无砟轨道温度场的影响,对现场铺设的CRTSⅡ型轨道板进行长期温度监测。通过试验数据分析,确定CRTSⅡ型轨道板的最大正温度梯度,利用热传导解析式可推算不同厚度轨道板的温度梯度修正系数。以CRTSⅠ型板式无砟轨道为例,建立实体有限元模型,分析反射隔热涂料对轨道板翘曲、树脂填充层受力和变形的影响。结果表明:涂刷反射隔热涂料能够在一定程度上减小太阳辐射对轨道板温度梯度和日温度变化的影响,有效控制轨道板的翘曲、树脂填充层的受力和变形,轨道板最大翘曲应力降低25%,板中最大上拱量减小56%,板角最大下沉量减少25%,树脂填充层所受最大压应力和最大压缩变形分别减少33.6%,33.3%。