CRTSⅡ雙塊式無砟軌道旭普林機械法與軌排法

蘇紅立

1 概述

鄭西鐵路客運專線是我國第一批設計時速350 km的客運專線之一,全長484.5 km。設計采用CRTSⅡ雙塊式無砟軌道,國內首次引進Züblin(德國旭普林)無砟軌道施工技術。該項技術具有技術標準高、測量技術先進、施工精度要求嚴、施工效率高、物流組織環節緊湊等顯著特點和優點。在施工過程中對設備存在的一些不足做了一些合理化改進和技術創新。鄭西鐵路客運專線無砟軌道采用旭普林成套機械施工方式完成,根據工期需要,后期增加了軌排作業方式作為補充,無砟軌道于2009年4月全部完成。機械和軌排作業方法在施工組織管理、設備投入、施工效率、適合的施工環境等多方面存在不同,各具特點。下面,以對比方式將兩種方法的特點進行闡述。

2 兩種施工方法施工組織方面的對比

2.1 人員投入對比

人員投入對比見表1。

表1 人員投入對比

根據一套完整的機械施工隊和軌排施工作業隊的比較,前者操作和配合人員較后者多58%,施工效率較后者高50%,其中,在全線最長隧道——張茅隧道無砟軌道機械施工作業中創造了單日完成402.21 m的全線最高記錄。

2.2 工序對比

工序對比見表2。

2.3 配套設備

兩種施工方式均需要的配套設備見表3。

2.4 精度控制的對比

無論機械施工或軌排施工,定位要件的精調是最關鍵的工序,直接決定無砟軌道精度和進度。

1)機械施工中,依靠CPⅢ精測網,通過用球形棱鏡坐標對支腳的三維坐標粗調和精調的過程,最終確定每個支腳球形支點精確的三維坐標位置,支腳通過橫梁和框架,間接實現對每根軌枕以及道床精度的控制。因此,每個支腳的位置一旦確定,無需對其他任何零部件進行調整,故測量調整工作簡便易行。2)軌排施工是通過GEDO軌檢車在工具軌面上行走,獲取軌道性能數據加以處理后,指導對固定軌道的托盤和手工調整橫梁的粗調和精調過程實現各項定位控制,從而實現對每根軌枕以及道床精度的控制。

表2 工序對比

3 兩種施工方式的綜合對比

兩種施工方式各有特點,具有優、劣勢互補和進一步改進的巨大空間,見表4。通過總結和對比,為今后雙塊式無砟軌道施工積累了經驗。

表3 配套設備

4 靜態軌道精調扣件更換率的比對

我們在DK178+718～DK197+689段之間,分別隨機選取了采用機構施工法的直線段4 094 m和曲線3 572 m、軌排施工法施工的直線段3 515 m和曲線段3 113 m作為樣本進行了比對。按照1 530根軌枕/km、2個調整點/每根軌枕、每個調整點無論高程或軌距軌向,只要有1項(及以上)發生了調整,即認為該點為已調整點的計算方法,得出更換率見表5。

根據表4可以得出以下結論:

1)無論何種施工方法,直線段的調整率明顯低于曲線段的調整率。

2)機械施工段的調整率略低于軌排施工段的調整率。

表4 兩種施工方法優缺點對比

3)無論采用何種施工方法,軌距調整率高于高程調整率,這個現象和施工無直接關系。主要原因是由于軌枕、鋼軌和扣件三者之間存在的制造誤差和累積誤差。例如,結合鄭州鐵路局軌道靜態驗收組2009年9月20日的現場量測結果,僅標準軌距扣件和鋼軌之間的離縫這一項指標,離縫不小于1 mm的出現率就達到22%以上,靜態精調中,為確保軌道軌向、軌距精確、穩定,這樣的離縫必須首先消除。因此,軌枕、鋼軌和扣件三者之間存在的制造誤差和累積誤差是造成軌距調整量較高的重要因素。