摘要對無縫線路施工中的應(yīng)力放散與鎖定的整個(gè)工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞 無縫線路;應(yīng)力放散;鎖定

中圖分類號 U21文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2009)111-0090-02

隨著我國鐵路的不斷提速，對線路的要求越來越高，現(xiàn)都采用跨區(qū)間無縫線路來實(shí)現(xiàn)提速的目的，而無縫線路應(yīng)力放散與鎖定是跨區(qū)間無縫線路施工的最后關(guān)鍵工序。 應(yīng)力放散是拆除單元軌節(jié)的扣件，解除約束，抬上滾筒，通過滾筒、拉軌器、撞軌器、小錘等工具，使積累在單元軌節(jié)內(nèi)的溫度力得到釋放，然后落槽，上好扣件鎖定，保證鋼軌在鎖定軌溫下達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力放散與線路鎖定有滾筒放散法和拉伸放散法兩種。線路經(jīng)應(yīng)力放散和焊接鎖定后形成無縫線路。

1 施工前提條件

⑴ 道床剛度及縱橫向阻力，軌面高程、線路的幾何尺寸達(dá)到初期穩(wěn)定狀態(tài)要求。

⑵ 按施工設(shè)計(jì)圖要求設(shè)置好位移觀測樁。位移觀測樁的設(shè)置應(yīng)符合下列要求:單元軌節(jié)起終點(diǎn)的位移觀測樁宜與單元軌接焊接接頭對應(yīng)，縱向相錯(cuò)量不應(yīng)大于30m，位移觀測樁應(yīng)于電務(wù)設(shè)備錯(cuò)開;位移觀測樁應(yīng)設(shè)置齊全，牢固可靠，易于觀測和不易破壞;位移觀測樁按列車運(yùn)行方向順序編號，編號方法為“A-Y-Z”，其中Y為單元軌節(jié)的編號，Z為單元軌節(jié)內(nèi)位移觀測樁的順序號，編號均以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)注，并在樁號右上方標(biāo)“#”號;觀測樁在區(qū)間埋設(shè)在路肩上，在站內(nèi)站臺側(cè)可設(shè)置在站臺墻上，觀測樁距軌道板坡腳和路肩邊緣均應(yīng)大于0.3m，當(dāng)路肩寬度不足時(shí)，可埋于路肩中心;路基上位移觀測樁埋設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;位移觀測樁也可利用線路兩側(cè)的接觸網(wǎng)基礎(chǔ)，線路基樁或在其他固定建筑物上設(shè)置;橋上位移觀測樁可設(shè)置于橋梁固定支座附近穩(wěn)固的橋面擋碴墻上，標(biāo)記必須穩(wěn)固、耐久、可靠、便于觀測;位移觀測樁位置，編號及觀測記錄應(yīng)列入竣工資料。

⑶ 廠焊長鋼軌已焊接成單元軌節(jié)。

⑷ 前一單元軌節(jié)和欲鎖定軌節(jié)間已進(jìn)行焊接。鎖定時(shí)軌溫不大于鎖定軌溫允許值。

2 應(yīng)力放散與線路鎖定施工方案

應(yīng)力放散與線路鎖定施工方案示意圖見圖1。

2.1 設(shè)伸縮區(qū)

放散本次單元軌時(shí)考慮上一單元軌設(shè)伸縮區(qū)100m。

2.2 觀測臨時(shí)位移

為檢測應(yīng)力是否放散均勻，在應(yīng)力放散過程中，于鋼軌上標(biāo)記臨時(shí)位移觀測點(diǎn)，全過程地觀測鋼軌的位移以檢驗(yàn)鋼軌內(nèi)部應(yīng)力是否為0。在上一單元軌末尾的伸縮區(qū)起終點(diǎn)設(shè)1# 、2#測點(diǎn)，本次放散單元軌起點(diǎn)設(shè)3#測點(diǎn)，之后，每隔300m設(shè)置4#～8#測點(diǎn)，共設(shè)8個(gè)測點(diǎn)。

2.3 確定施工鎖定軌溫

施工鎖定軌溫定為設(shè)計(jì)鎖定軌溫±5℃。

2.4 支墊鋼軌

在伸縮區(qū)左右股軌下每隔10m在軌枕間支墊一個(gè)滾筒。滾筒頂面高度為橡膠墊板之上5cm左右，頂起的軌底面與軌枕上的預(yù)埋鐵座頂面大致平齊。

2.5 應(yīng)力放散

根據(jù)測量軌溫判斷，當(dāng)軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)時(shí)采用“滾筒放散法”，當(dāng)軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍以下時(shí)采用“拉伸放散法”。

2.6 采取“連續(xù)法”鎖定施工，即是將區(qū)間中相鄰的兩個(gè)單元軌節(jié)依次鎖定，即鎖定完第一對單元軌節(jié)后進(jìn)行鎖定焊接，再進(jìn)行下一對單元軌節(jié)的鎖定。

3 施工工藝

3.1 區(qū)間施工工藝流程圖

區(qū)間應(yīng)力放散與線路鎖定施工工藝流程圖見圖2。

3.2 區(qū)間施工工藝

通過現(xiàn)場調(diào)查，了解近期軌溫的變化情況，決定應(yīng)力放散與線路鎖定的作業(yè)時(shí)間。

3.2.1位移觀測樁設(shè)置

位移觀測樁必須在單元軌節(jié)應(yīng)力放散前預(yù)先設(shè)置完畢。單元軌節(jié)起終點(diǎn)的位移觀測樁盡量與單元軌節(jié)焊接接頭對應(yīng)，當(dāng)利用接觸網(wǎng)桿(或基礎(chǔ))等永久結(jié)構(gòu)物作為位移觀測樁時(shí)，允許縱向有不大于30m的相錯(cuò)量，成對的位移觀測樁連線應(yīng)垂直于線路。

線路按單元軌節(jié)設(shè)置位移觀測樁，其縱、橫向設(shè)置位置為:區(qū)間埋設(shè)在路肩上，站內(nèi)埋設(shè)在站臺上，橋上位移觀測樁可設(shè)置在橋梁固定支座附近穩(wěn)固的橋面擋碴墻(無碴軌道范圍內(nèi)為橋面防護(hù)墻)上，位移觀測樁按

里程方向順序編號，編號方法為“A-Y-Z”，其中Y為單元軌節(jié)的編號，Z為單元軌節(jié)內(nèi)位移觀測樁的順序號。編號以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)注，并在樁號右上方標(biāo)“#”號，現(xiàn)場的編號應(yīng)標(biāo)記清晰、耐久。

3.2.2為檢測應(yīng)力是否放散均勻，在應(yīng)力放散過程中在鋼軌上標(biāo)記臨時(shí)位移觀測點(diǎn)，全過程觀察鋼軌的位移以檢驗(yàn)鋼軌內(nèi)部應(yīng)力是否放散為零。在上一單元軌的伸縮區(qū)起終點(diǎn)設(shè)1號、2號點(diǎn)，本次放散單元軌每隔300m(當(dāng)單元軌長度不為1500m時(shí)觀測點(diǎn)設(shè)置數(shù)量、位置在作適當(dāng)調(diào)整)設(shè)置3號、4號、5號、6號、7號、8號共8個(gè)臨時(shí)移觀測點(diǎn)。放散時(shí)應(yīng)隨時(shí)匯總計(jì)算各臨時(shí)位移觀測點(diǎn)的位移，判斷應(yīng)力放散是否均勻。在本次放散單元軌節(jié)和上一放散單元軌節(jié)伸縮區(qū)標(biāo)記臨時(shí)位移觀測零點(diǎn)。

3.2.3用專用工具拆卸本次放散單元軌節(jié)和上一放散單元軌節(jié)伸縮區(qū)范圍內(nèi)的彈條，并用起道機(jī)將鋼軌頂起，支立于滾輪上，頂起高度為5cm，滾輪間距為10m。

3.2.4由于長軌鋪設(shè)時(shí)軌溫與正在進(jìn)行應(yīng)力放散作業(yè)的軌溫不一致，彈條卸除、鋼軌頂起后，鋼軌的束縛解除，鋼軌將產(chǎn)生位移。但由于鋼軌內(nèi)部應(yīng)力及滾輪摩擦阻力等影響，此時(shí)鋼軌內(nèi)部應(yīng)力不為零，故需記錄鋼軌臨時(shí)位移，作為以后施工放散的依據(jù)。

3.2.5在本次放散單元軌前后各布置一臺拉軌器，拉軌器固定于本次放散單元軌與相鄰單元軌的鋼軌上，來回拉動(dòng)鋼軌，并觀察每次鋼軌位移，當(dāng)通過位移計(jì)算證實(shí)鋼軌與滾輪之間的摩擦阻力已基本被克服，鋼軌內(nèi)部的應(yīng)力則基本為零。

3.2.6記錄鋼軌應(yīng)力放散為零時(shí)的軌溫，若此時(shí)軌溫正好符合設(shè)計(jì)鎖定軌溫，則鎖定鋼軌。若此時(shí)軌溫低于設(shè)計(jì)鎖定軌溫，記錄軌溫。

3.2.7線路鎖定

將液壓鋼軌拉伸器安裝在鋼軌上鎖好即可開始拉伸。此時(shí)撞軌器撞軌配合拉伸，確保鋼軌拉伸量均勻，當(dāng)拉伸到計(jì)算拉伸量時(shí)開始落槽鎖定，在拆除滾輪時(shí)壓機(jī)不準(zhǔn)放炮，以免碰傷人或?qū)⑹急赖较鹉z墊板上，在鎖定時(shí)靠近液壓鋼軌拉伸器的一組要逐個(gè)安裝彈條，其它組先隔5根軌枕上一對扣件，先將鋼軌鎖住，然后再按間隔2根軌枕、間隔1根軌枕補(bǔ)上扣件，各組組長開始檢查扣件的安裝是否到位。

在拉軌器前后各50m范圍內(nèi)的鋼軌鎖定完成后，方可松開并拆除拉軌器。

3.2.8在應(yīng)力放散與線路鎖定施工時(shí)須填寫記錄如下表格:

(1)《鋪軌編號與焊縫編號對照表》

(2)《無縫線路單元軌應(yīng)力放散拉伸情況記錄表》

(3)《無縫線路縱向位移觀測記錄表》

(4)《無縫線路基本技術(shù)狀況記錄表》

4 質(zhì)量控制

(1)應(yīng)力放散應(yīng)做到放散均勻、鎖定準(zhǔn)確。相鄰兩段單元軌節(jié)的鎖定軌溫之差不得大于5°C，左右兩股鋼軌的鎖定軌溫之差不得大于3°C，同一設(shè)計(jì)鎖定軌溫的最高與最低鎖定軌溫之差不得大于10°C。

(2)應(yīng)力放散時(shí)，每隔150m或100m設(shè)一個(gè)位移觀測點(diǎn)，觀測放散時(shí)的鋼軌位移量，應(yīng)力放散應(yīng)均勻。

(3)鎖定后無縫線路的位移觀測樁處換算200m范圍內(nèi)相對位移量不得大于10mm，任何一個(gè)位移觀測樁處位移量不得超過20mm。

(4)單元軌節(jié)應(yīng)在道床達(dá)到初期穩(wěn)定階段方可進(jìn)行線路應(yīng)力放散工作。

(5)線路應(yīng)力放散前應(yīng)掌握當(dāng)?shù)剀墱刈兓闆r，根據(jù)軌溫變化規(guī)律，合理選定施工時(shí)間及計(jì)劃鎖定軌溫。

(6)單元軌節(jié)鎖定前按設(shè)計(jì)要求設(shè)置好位移觀測樁。

(7)測量軌溫必須準(zhǔn)確，軌溫表必須經(jīng)過校驗(yàn)，在有效期內(nèi)使用。

5 結(jié)束語

跨區(qū)間無縫線路施工是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，且必須滿足無縫線路軌道一次達(dá)到高平順性的要求，無縫線路應(yīng)力放散與鎖定是跨區(qū)間無縫線路施工的最后關(guān)鍵工序。

作者簡介:

尹山，1976年10月30日，中鐵八局二公司，工程師，1999年畢業(yè)于西南交大，2006年取得西安交大工程碩士學(xué)位。