刚构桥上无砟轨道无缝线路病害研究

为分析某刚构桥两端CRTSⅠ型框架型板式无砟轨道无缝线路扣件复合垫板窜出、半圆形凸形挡台与底座连接处拉裂以及半圆形凸形挡台周围填充树脂与轨道板产生较大离缝等病害,基于桥上无砟轨道无缝线路受力特点,采用有限元的方法建立线-板-桥-墩一体化计算模型,分析树脂强度、桥上铺设小阻力扣件以及设置钢轨伸缩调节器对轨道结构受力和变形的影响。结果表明:刚构桥两端扣件复合垫板窜出主要是由于采用小阻力扣件时,桥梁两端位置处的钢轨与轨道板的相对位移过大所致;半圆形凸形挡台与底座连接处拉裂、树脂大离缝等病害主要是因为在扣件纵向阻力过大以及树脂层的强度未达到设计强度,钢轨与桥梁温度变化使凸形挡台周围树脂层受力过大所致;桥上采用小阻力扣件时应该研究其铺设范围以期达到既能降低钢轨伸缩附加力又不显著增加钢轨与轨道板的相对位移。     

板式无碴轨道施工流程及工艺要点

本文结合某客运专线无碴轨道试验段的施工,从下部基础评估、施工测量、底座及凸形挡台施工、轨道板铺设及精确调整、CA砂浆研制及灌注施工、凸形挡台周围树脂灌注、充填式垫板施工等方面,介绍了板式无碴轨道施工技术。该施工技术科学合理、经济、实用,对单元板式无碴轨道的施工具有较好的指导作用。     

桥上CRTSⅡ型无砟轨道底座板张拉控制

CRTSⅡ型板式无砟轨道具有施工精度高、运营速度高、座车舒适度高的特点,在我国高速铁路建设上得到大规模推广应用高速铁路客运专线为了大量减少工后不均匀沉降存在的危害,在线路设计上除了隧道便是大量的使用桥梁设计,而底座板是CRTSⅡ型板式无砟轨道中的基础工序及工程量最大的工序,而底座板的张拉又是CRTSⅡ型板式无砟轨道中关键工序,它的成功与否关系着无碴轨道的稳定和列车的运输安全,因此,底座板施工中张拉环节非常重要,应加强质量控制,以确保底座板张拉质量符合设计要求     

高速铁路CRTS Ⅱ型无砟轨道底座板施工技术的探讨

我国高速铁路大部分以桥代路,桥梁比例占到总建设里程的80～90%,甚至更高,为满足高速及高平顺性,CRTSⅡ型无砟轨道技术开始在我国高速铁路桥梁上使用,并有望在未来广泛使用,但目前还没有成熟的施工技术。本文详细阐述了CRTSⅡ型无砟轨道底座板的特点、桥梁底座板段落划分原则及技术标准及CRTSⅡ型无砟轨道底座板施工方法,可供同类工程施工参考。     

基于蒙特卡洛和BIM的CRTSⅢ型板式无砟轨道铺设工期仿真

以高速铁路1榀32 m标准简支梁上的CRTSⅢ型轨道板铺设为对象,开展铺板工艺过程及工期的三维仿真模拟研究。根据32 m简支梁上CRTSⅢ型板铺设工艺,将铺设过程分解为16道工序,并在京沈(北京—沈阳)高铁施工现场获取每道工序的持续时间样本各100组,拟合确定各道工序持续时间的概率分布。基于双代号时标网络计划图,应用Revit软件,以蒙特卡洛方法开展工序工期和铺板总工期仿真模拟并建立对施工过程进行动态演示的轨道板铺设BIM模型,确定1榀32 m简支梁上CRTSⅢ型板铺设总工期的概率分布。研究结果表明:应用Revit软件建立具有模拟工期信息的轨道板铺设BIM模型,能形象展示工期仿真结果,实现CRTSⅢ型板铺设进度和施工质量档案的可视化管理。     

CRTSⅢ型板式无碴轨道板制造和铺设施工工艺研究

随着高速铁路的不断发展,无碴轨道在我国铁路网中的作用越来越重要,为了不断提升我国的无碴轨道技术,我国研发并铺设了具有完全自主知识产权的CRTSⅢ型板式无碴轨道。主要介绍了CRTSⅢ型板式无碴轨道板的结构特点,轨道板先张法和后张法制造工艺,曲线地段轨道板承轨台调整原则,以及轨道板铺设施工工艺。对于CRTSⅢ型板式无碴轨道板的现场制造及铺设施工具有重要的理论指导价值。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道先导段底座板张拉施工技术

以石武客运专线SWZQ-5标CRTSⅡ型板式无砟轨道先导段为例,重点介绍了先导段底座板张拉施工的工艺及要点,探讨了最优温度及时间的确定,最佳张拉顺序的选择,以期为大面积展开无砟轨道底座板施工提供技术保障。     

路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析

为揭示严寒地区高速铁路路基冻胀变形对无砟轨道平顺性的影响,建立CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析了不同路基冻胀条件下轨道结构的变形特征,探讨了层间离缝的发展演变过程,以及层间粘结强度和底座板刚度对离缝发展的影响规律.结果表明:路基冻胀位置对轨道结构变形影响较大,冻胀变形基本能反映到轨面,当冻胀作用在轨道板中间位置时,底座板与基床表层之间的离缝值最大;最大离缝值随冻胀量增加呈线性增长,随冻胀波长的增大而减小;离缝在轨道结构横向位置是从中间向两边逐渐扩展的;随着底座板与基床表层之间粘结强度的增大,层间离缝值和离缝长度逐渐减小;离缝值随着底座板刚度的减小而减小,当底座板刚度减小为原来的60%时,离缝值减小了近20%.     

高速铁路桥上无砟轨道底座板施工工法

目前,国内新建高速铁路的无砟轨道部分采用了采用CRTSⅡ轨道板体系,其中底座板作为Ⅱ型板桥上无砟轨道的重要构成部分,由于底座板是新引进的东西,已有施工经验少,在国内还无成熟的施工工艺可以学习。我单位在京沪高速铁路四标段濉河特大桥底座板施工中,经过不断尝试,逐渐总结出了一套桥上无砟轨道底座板的施工经验,归纳后形成本工法。     

高铁轨道板混凝土配合比及其质量管理探讨

本篇目的在于探究高铁轨道板混凝土配合比及其质量管理问题.实际研究中,通过应用普通的硅酸盐水泥、早强型聚羧酸减水剂以普通矿物掺和料等相关原材料,将其替代传统配置混凝土中的掺和料,优化设计高铁轨道板混凝土配合比,生产CRTSⅡ型预制轨道板混凝土.研究结果证实,优化设计的CRTSⅡ型预制轨道板混凝土配合比,不仅能够满足高铁轨道板混凝土技术设计要求,也可以大幅下降生产成本,并进一步通过加强质量控制,也可以确保轨道板合格.结论表明,在实际高铁轨道板混凝土施工中,优化设计CRTSⅡ型混凝土,并强化管理CRTSⅡ型混凝土施工质量,能够提升整体的高铁轨道板混凝土施工质量,可在实践中推广应用该配合比设计方案.     

浅谈CRTSⅡ型板式无砟轨道工艺性试验

CRTSⅡ型板式无砟轨道技术,其轨道结构主要由轨道板、乳化沥青砂浆充填层、混凝土底座及钢轨扣件等构成。主要通过石武客专无砟轨道工艺性试验,模拟无砟轨道施工过程中的各个工序、质量控制要点、人员配置、乳化沥青砂浆施工配合比等情况,为以后正式施工打好坚实的基础。     

大跨度连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道伸缩附加力的影响因素分析

建立连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力计算模型和求解方法,分析滑动层摩擦系数、底座板伸缩刚度和扣件纵向阻力对大跨度连续梁桥上伸缩附加力的影响.结果表明:降低滑动层摩擦系数和扣件纵向阻力可以减小钢轨和底座板伸缩附加力,增加底座板伸缩刚度可以减小钢轨和桥梁墩台伸缩附加力.     

高速铁路无砟轨道伤损现状

目前,无砟轨道在我国大量铺设,但随着近几年的运营,无砟轨道的伤损也相继出现。主要介绍了轨道板伤损、水泥乳化沥青砂浆填充层伤损、挡台伤损、底座板伤损、道岔区轨枕埋入式及板式无砟轨道伤损,分析了现象和成因,为以后设计、施工、维修提供便利。     

温度荷载下桥上CRTSⅡ型无砟轨道结构层间位移试验研究

为研究温度荷载下,高速铁路简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层间位移的分布特点,开展无砟轨道-简支梁桥1/4缩尺模型温度荷载试验。采用远红外加热灯管结合温控系统及温度传感器模拟升温过程和降温过程,分析实测温度模式下无砟轨道层间位移的分布规律。研究结果表明:随着温度升高,轨道板、CA砂浆和底座板三者之间的纵向相对位移整体呈非线性增大趋势;轨道板相对底座板,底座板相对于梁体,它们的纵向位移零点分别发生在L/8截面和3L/8截面上(L为跨度);位移零点处轨道结构层发生挤压,使轨道结构产生局部上拱;随着温度升高,轨道板与底座板之间、底座板与梁体之间竖向相对位移不断增大,竖向相对位移在L/4截面上出现峰值,梁体沿桥纵向随温度的升高逐渐上拱,当温度降低时,上拱位移逐渐减小。     

双线桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构涂刷反射隔热涂层影响分析

为降低持续高温对轨道结构的影响,分析反射隔热涂层在桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上的适用性。对比分析反射隔热涂层涂刷前后及不同涂刷次序下桥梁–轨道系统的纵向受力特性。研究结果表明:全桥涂刷反射隔热涂层对梁体的影响可以忽略;在最不利条件下施工时,涂刷反射隔热涂层处底座板的伸缩压力增大200～400 kN,但远小于轨道板伸缩压力的降低幅度;涂刷反射隔热涂层后,轨道板伸缩压力降低约1 800 kN,有效降低了持续高温情况下轨道板上拱风险。在铁路双线桥CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上涂刷反射隔热涂层时,优先考虑轨道板受力即可;双线同时涂刷对轨道结构受力最有利。     

严寒地区CRTSⅢ型板式无砟轨道变形与损伤

为探明严寒地区外界荷载对无砟轨道非线性损伤及服役性能的影响,从细观损伤力学角度入手,建立了考虑混凝土塑性和结构配筋的CRTSⅢ型板式无砟轨道-路基精细化模型,分析了不同路基冻胀下轨道结构变形和底座板损伤规律,并探讨了温度及列车荷载组合作用对结构的影响.结果表明:无砟轨道会因下部冻胀变形产生层间离缝,与冻胀量相比,冻胀波长是离缝产生与发展的主要因素;当冻胀发生在轨道板中部时离缝最大,在底座板凹槽位置时,其上表面混凝土最易出现拉裂损伤;整体降温会加剧底座板损伤,当负温度梯度与冻胀组合作用时,底座板与路基间离缝可达20.8 mm;列车荷载会加剧底座板损伤和减小其作用下方的结构层间离缝,由于"杠杆作用",荷载关于冻胀波峰对称位置处复合板层间离缝峰值比单一冻胀增加了55.5%.     

浅谈CRTS Ⅰ型板式无咋轨道板铺设施工

本文以哈大铁路客运专线CRTS Ⅰ型板式无咋轨道混凝土板铺设施工为基础,阐述了轨道板铺设施工主要施工工艺,供以后轨道板铺设施工参考。     

土质路基CRTSⅠ型平板式轨道温度力研究

以土质路基上CRTSⅠ型板式无砟轨道结构作为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立了土质路基板式无砟轨道力学实体模型,对CRTSⅠ型板式无砟轨道进行温度力分析,确定轨道板板面和板底温度相差±10℃时,确定平板式轨道板所受的最大拉应力、最大位移,以及温度荷载对CA砂浆、混凝土支承层、土质路基的影响程度,最终得出轨道板应该采用双向配筋及在计算中可以不考虑温度荷载对CA砂浆层的受力影响等结论。     

严寒地区无砟轨道温度场及轨道板温度梯度预估模型

严寒地区无砟轨道结构的温度荷载取值,是轨道结构设计及服役性能研究急需解决的关键工程问题。基于东北地区大连、沈阳、长春、哈尔滨四个主要城市的历史气象数据及热力学基本原理,建立了CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道-路基结构热力学模型,分析在不利气象条件下无砟轨道-路基结构温度场分布特征,拟合计算结果建立了轨道板最大正负温度梯度与气象数据关系预估模型,对东北严寒地区轨道板最不利温度梯度进行讨论。结果表明：CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道-路基结构内部温度垂向分布呈非线性,0.2米深度范围内,轨道板及路基的日温度变化幅度较为剧烈,在一日内承受正负温度梯度的交替作用,1.4m深度后路基的温度趋于平稳,变化幅度可以忽略;通过日气温温差、日太阳辐射总量、风速三个主要气象数据,可以较好的预估CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道轨道板一日内的最大正负温度梯度;轨道板的最大正温度梯度与日温差和太阳辐射总量成正比,与风速成反比,轨道板的最大负温度梯度与日温差、太阳辐射量及风速成正比。     

双向温梯荷载下简支梁桥上CRTS Ⅱ型板受力变形

为研究温度梯度荷载作用下多跨简支梁桥上CRTS Ⅱ型板受力变形问题,基于有限元法建立了多跨简支梁桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道无缝线路(Continuous Welded Rail,CWR)空间精细化有限元模型,分析了竖向、横向温度梯度荷载作用下轨道、桥梁结构纵向受力与变形特性.研究结果表明:竖向温梯荷载作用下,钢轨在桥梁两端的主端刺位置伸缩力与位移达到最大值;轨道板出现翘曲应力,其上下表面应力差随温度梯度增大而增大,轨道板竖向温度梯度为90℃/m时,上下表面应力差最大值较50℃/m时增加了44％.双向温梯荷载作用下,向阳侧桥梁纵向位移明显高于背阴侧,钢轨伸缩力略高于背阴侧;随着横向温度梯度的增大,阴阳两侧结构纵向位移差、相对位移差和应力差均呈现逐渐增大趋势.在高温差地区需重点关注轨道板因上下表面应力差引起的翘曲变形问题.研究成果可为桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道无缝线路的设计、施工和维护提供理论依据.