陳國芳 上海鐵建工程有限公司

1 概況

在滬杭鐵路客運專線站前工程上海公司承擔的道岔鋪設中，有兩組P60-42號無砟板式高速道岔，道岔直向容許通過速度為350 km/h，側(cè)向容許通過速度為160 km/h。道岔全長157 m，最長工件為49.19 m，最重工件約為13 t，距離現(xiàn)場地面高度約為17 m，并且作為全國首次采用板式結(jié)構(gòu)的高速道岔，兩組道岔均處于主線（HHZQ-1-1）范圍內(nèi)松江特大橋春申線路所處。

2 目的

對超長、超重工件在吊裝過程中的變形控制，確保超長、超重工件在落入承軌槽前后，不發(fā)生形變；采用符合相關(guān)技術(shù)要求的工藝、控制措施滿足道岔工件落位后的技術(shù)參數(shù)，確保道岔滿足粗鋪、精調(diào)的要求，以達到設計要求。

3 指導思想

（1）從原材料進場、堆放、吊裝、配合初鋪進行研究，控制道岔工件變形，確保道岔在整個吊裝過程中的所有工件處于設計狀態(tài)，滿足今后道岔的鋪設、精調(diào)要求。

（2）從整個道岔的精調(diào)前、中、后進行研究，控制高速道岔幾何狀態(tài)，確保在整個道岔精調(diào)施工過程中符合技術(shù)設計要求，保證整個施工時間節(jié)點，實現(xiàn)社會經(jīng)濟效益。

4 施工前的準備工作

（1）材料人員應及時對道岔零部件、零件的品種、規(guī)格及數(shù)量進行清點，并檢查外觀；若發(fā)現(xiàn)道岔質(zhì)量問題時，特別是鋼軌幾何尺寸、岔心幾何尺寸等問題，應及時與廠家聯(lián)系并處理。

（2）原材料進場后，應選擇合適場地進行道岔料的存放。場地應平整堅實，支撐面高差不大于10 mm。存放時應根據(jù)類別分類放置，堆碼整體性良好?；拒壖廛墶⒖蓜有能夀H叉組建最多堆放兩層。道岔工件應防止道岔料暴曬及雨淋，確保安裝前道岔工件的幾何狀態(tài)良好。

（3）鋪設前要對鋪裝人員進行多次的培訓，要達到每個工序操作都正確、熟練，42號道岔施工要求精度高、控制性嚴格，所以要提前組建施工隊伍，學習消化鋪裝工藝，做到每一個操作人員都重視施工質(zhì)量。

（4）對附著在道岔鋼軌、扣件、道岔板的塵土、污垢等需要清除；檢查尖軌、心軌與基本軌、翼軌以及頂鐵的密貼程度，對不達標的進行調(diào)整。

（5）鋪設時，對每道工序進行自檢，檢查道岔全長、軌縫、水平、高低、方向，重點應對道岔框架進行檢查。

5 道岔施工工藝

5.1 道岔部件吊裝工藝

5.1.1 設備的確定

根據(jù)原地面至橋梁上道岔板高差，道岔工件的長度、重量，吊機站立位置選定并確定站定位置與設計位置道岔工件的角度，橋梁上電氣化立桿位置對吊裝的影響程度等幾方面可以確定設備的選型、吊裝工具的選定、道岔工件吊點布置。

5.1.2 設備的選定

根據(jù)施工經(jīng)驗及現(xiàn)場的勘察，從吊機大臂最大伸長量、最困難條件下的吊機起吊重量進行選擇，初步選定使用吊機為2臺200 t汽車吊，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 吊裝42號道岔200 t汽車吊的主要技術(shù)參數(shù)

對應2臺200 t吊機最大起重量可達400 t，但根據(jù)現(xiàn)場因素的限制，需要進行計算，計算以最困難條件進行，計算結(jié)果如下：

計算吊機大臂所需伸長量：

橋面最大寬度15 m、吊機站立位置與橋梁外輪廓線最小間距5 m、吊機操作臺與橋梁面高差15m，計算如下：

L橋上與 L橋旁與橋梁形成相似三角形，故L橋長=15.811*3=47.433 m

L大臂伸長量=L橋旁+L橋上=63.244 m

根據(jù)大臂伸長量查相關(guān)參數(shù)表單個吊機可得出最大起重量為10.8 t，兩臺吊機為21.6 t，安全系數(shù)1.66，滿足42號道岔最重工件轍叉部分的起重要求。

5.1.3 吊點布置

（1）吊裝超長、超重道岔工件的吊點布置：

①42號道岔可動心軌轍叉吊點布置如圖1（單位mm）。

圖1 42號道岔可動心軌轍叉吊點布置

②導軌（膠結(jié)絕緣軌）組件（單位mm）。

當起吊超過25 m鋼軌時起吊點間距不得大于5 m，起吊點距端頭距離不大于 4 m（見圖 2）。

圖2 起吊間距要求

（2）吊卸要求

①可動心軌轍叉組件起吊時，要特別注意軌下墊板不要拆卸，可作為臨時存放的墊塊使用。

②鋼軌組件起吊時要特別注意防止翻轉(zhuǎn)。

5.1.4 吊裝道岔及配合組裝工藝

（1）吊裝道岔采用2臺200 t汽車吊進行道岔鋼軌、岔心的吊裝作業(yè)，由于42號道岔屬于超長、超重工件，吊機需要人工配合對道岔進行初步組裝。

工藝流程：

道岔軌料分類→吊機就位→吊機起吊→鋼軌件對位、落槽→人工緊扣件→電動扳手復緊。

（2）根據(jù)道岔全長及吊機旋轉(zhuǎn)半徑將每組道岔分解成5個部分進行吊裝：尖軌基本軌部分、第一導曲線部分、第二導曲線部分、岔心部分、岔后鋼軌。每次吊裝均將上下行道岔同位置鋼軌統(tǒng)一吊裝。

（3）道岔鋼軌、岔心吊裝前，施工人員必須將墊板、扣件根據(jù)道岔鋪設圖依次散料，軌下橡膠墊板放置到位。道岔根據(jù)分段劃線進行吊裝，以控制道岔全長及起止里程。

（4）道岔吊至相應位置后，人工立即上緊扣件，在人工不能滿足扣件扣押力的情況下，應采用電動扳手進行緊固，防止因溫度變化造成鋼軌的伸縮。

5.2 道岔初鋪工藝

5.2.1 道岔的初步檢查

道岔初鋪采用吊機與人工配合組裝到位后，根據(jù)道岔鋪設圖，對道岔進行初步檢查，并將檢查內(nèi)容標示在道岔鋼軌上，施工人員進行整改。經(jīng)過2-3次的人工整改后，可進入道岔靜態(tài)精調(diào)階段。5.2.2道岔重點部位鋪設

整組道岔內(nèi)部轍叉部分屬于超重工件，轍叉部分的精調(diào)采用人工調(diào)整是異常困難的，因此在道岔初鋪時，采用吊機配合對轍叉部分進行定位，定位正確將對今后道岔精調(diào)產(chǎn)生極好的作用。

（1）測量定位

采用3s級精度全站儀對轍叉前后四根鋼軌的點位進行測量定位，并結(jié)合道岔鋪設圖、道岔板槽位進行控制。

（2）轍叉初步落位

吊機將轍叉吊裝至轍叉定位位置上空5 cm后，人工采用大三角板緊靠轍叉前后鋼軌進行初步測算；偏差數(shù)量較大的，統(tǒng)一指揮并由吊機進行調(diào)整，偏差數(shù)據(jù)較小可采用人工橫推縱移進行調(diào)整，反復幾次后，基本可將轍叉部分定位完畢，轍叉前后控制在2 mm偏差范圍內(nèi)，左右控制在2 mm范圍內(nèi)。

（3）轍叉部分復測

根據(jù)設計數(shù)據(jù)進行測量復測，轍叉精度控制在2 mm內(nèi)，并測量復核后存在偏差的采用人工進行調(diào)整，反復調(diào)整至測量定位。

（4）道岔工件鋪設

轍叉定位完畢后，道岔其余工件根據(jù)道岔鋪設圖、測量定位點進行鋪設工作，吊機配合；道岔鋪設完畢后，人工根據(jù)《驗標》進行道岔幾何狀態(tài)檢查與整改。反復2-4次后，基本可以滿足軌檢小車檢測要求。

5.3 道岔的精調(diào)控制工藝

5.3.1 儀器選定及調(diào)整

（1）利用軌檢小車（全站儀、GRP1000S）對道岔進行精調(diào)，全站儀與小車之間距離，儀器公司建議為70-80 m，為了做到精確一般采用50-60 m精調(diào)道岔。環(huán)境惡劣條件下距離應更短。

（2）采用后方交會設站時如標準差不達標，則剔出存在粗差的點，但剔出點的數(shù)量不能超過2個，否則需重新設站。檢查全站儀水準泡是否居中，放樣60 m以上的一個控制點對設站進行檢核。

（3）全站儀與軌檢小車連接完成且正常后，應對軌檢小車進行檢校，檢校方法采用正反向校核，即將軌檢小車先面向軌道調(diào)整方向設置與全站儀連接測試無誤后，關(guān)閉小車所有程序?qū)⑿≤囆D(zhuǎn)3600再與全站儀連接測試，兩次測試數(shù)據(jù)誤差不超過1 mm，即小車為合格，方可進行施工使用，否則需重新檢查小車，直到滿足設計要求后方可進行施工。

（4）軌道的調(diào)整主要包括軌道的軌向、軌距、中線、超高、高低、高程等六項指標。

（5）采用軌檢小車采集模式，采集整組道岔及前后50m內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過專業(yè)處理后生成數(shù)據(jù)表格，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進行調(diào)整。

（6）軌向調(diào)整：《驗標》要求軌向允許偏差為2 mm/10m弦。采用10 m弦長為基準對軌道和軌向幅值進行測量檢驗。采用小車進行軌道測量時，需要對每根軌枕間距采集軌道數(shù)據(jù)，每隔5 m測點的高低或軌向的理論值與實測值之差的絕對值均不應超過2 mm（即表明軌道的高低或軌向的幅值滿足10 m弦正矢不超過2 mm的規(guī)定）。

5.3.2 道岔精調(diào)重難點控制工藝

（1）測量定位控制措施

由于高速道岔的高平順、高穩(wěn)定的要求，高精度的測量水平是整個道岔鋪設中的重中之重，道岔定位精度越精確，將大量減少道岔鋪設前、中、后的施工作業(yè)量，也極大的節(jié)約了時間成本、資金成本。

控制措施如下：

①對道岔板的定位控制在1 mm以內(nèi)，利用CPIII點進行測設，平面與高程平差數(shù)據(jù)首先要控制在1 mm以內(nèi)，確保42號道岔在160 m范圍內(nèi)的道岔板定位精度。

②測量復核：與外方測量單位聯(lián)合對測量數(shù)據(jù)進行復核，對異常點、突變點進行科學剔除，確保測量精度。

③道岔板在鋪設過程中采用精調(diào)來控制平面、高程，施工人員應根據(jù)現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)進行調(diào)整。

④道岔鋼軌、岔心進行鋪設時，預先設定好各根鋼軌與岔心的點位，設置"三點一線"，使用0.5 mm墨線定位。

⑤道岔落位時，目測鋼軌的落槽精度，并采用鋁合金直角三角尺與15 cm鋼板尺配合進行二次定位，保證精度控制在1 mm以內(nèi)。

（2）道岔焊接控制

鋁熱焊接工藝流程如下：準備工作→軌端干燥→軌端除銹去污→對軌→夾具安裝→砂模安裝→封箱→預熱→坩堝安裝→點火→反應→鎮(zhèn)靜→拆磨→推瘤→打磨。

①軌縫控制：焊接42號道岔采用鋁熱焊劑為德國鋁熱焊，軌縫控制為28 mm，誤差+2 mm，-1 mm，在保證道岔全長的情況下，切割接頭鋼軌。切割前應劃出2條1 mm劃線，一條為28 mm線、一條為扣除鋸片厚度的劃線，確保軌縫控制在28 mm。

②對軌控制：對軌控制為6個位置，使用1 m長方鋼尺與15 cm小鋼尺。使用1 m長方鋼尺檢測兩個接頭軌面、軌頭兩側(cè)、兩側(cè)軌腰，使用15 cm小鋼尺檢測軌底。用手壓住檢測工具的兩頭，以"翹翹板"方式動作，檢查錯牙高低。在不明顯的情況下，可檢查是否有漏光現(xiàn)象。

③封箱控制：封箱是鋁熱焊操作過程中比較關(guān)鍵的步驟，應高度注意，如果封箱發(fā)生問題，很容易造成泄漏鋼水的焊接事故。

5.3.3 現(xiàn)場調(diào)整

現(xiàn)場調(diào)整按"先方向、后水平；先直股、后曲股；先整體、后局部"的原則。

經(jīng)過不懈努力，滬杭客專P60-42號道岔如期完成，并且在各項指標上都完全達到了設計要求。

6 結(jié)束語

（1）高速道岔的測量精度要求更為精確：高速道岔在方向控制、水平控制、高程控制上更注重高精度測量的控制，調(diào)整范圍只能依靠偏心錐、軌距塊、調(diào)高墊片進行改動，而且前期高精度的測量水準將起到至關(guān)重要的作用。

（2）高速道岔的施工作業(yè)要求更加嚴格：P60-42號道岔猶如一部精密的科學儀器，在鋪設作業(yè)中的精度控制更加嚴格。

（3）高速道岔需要高素質(zhì)、高水平的作業(yè)人員：越是高精度的數(shù)據(jù)控制，對作業(yè)人員的要求更高，現(xiàn)場作業(yè)人員需要在鋪設前及過程中不斷學習消化工藝、工序、技術(shù)措施，這樣才能使道岔質(zhì)量控制在嚴格的設計規(guī)范范圍內(nèi)。

（4）高速道岔的工具精度要求更高：高精度的工具為鋪設350 km時速的高速道岔提供了有效的幫助。