張 杰 徐偉昌 上海鐵路局工務(wù)處

京滬高鐵丹陽北站3#道岔為無砟軌道P60-1/18單開道岔，圖號CN-6118AS，位于丹陽北站京端路基地段，鎖定軌溫25℃；滬寧城際鎮(zhèn)江站2#道岔為無砟軌道P60-1/18單開道岔，圖號（07）001，位于鎮(zhèn)江站寧端路基地段，鎖定軌溫25℃。兩組道岔轍叉先后出現(xiàn)傷損，需要及時更換。在國內(nèi)缺乏高速鐵路相關(guān)施工實踐經(jīng)驗的情況下，本文在總結(jié)兩處傷損轍叉更換施工實踐的基礎(chǔ)上，提出運營條件下更換高速鐵路無砟道岔轍叉施工技術(shù)，為高速鐵路無砟軌道養(yǎng)修提供參考。

1 鋼軌件更換方案選擇

在高速鐵路無砟道岔的轍叉更換中，根據(jù)轍叉、焊縫類型，可以采用6種鋼軌件更換方案，具體見表1、圖1。

表1 鋼軌件更換方案表

圖1 鋼軌件更換及焊接示意圖

根據(jù)轍叉類型、焊接施工能力等現(xiàn)場實際情況，在京滬高鐵丹陽北站3#道岔傷損轍叉的更換中選擇了方案2，在滬寧城際鎮(zhèn)江站2#道岔傷損轍叉的更換中選擇了方案5。

2 施工過程

2.1 施工準備

2.1.1 專業(yè)分工

工務(wù)專業(yè)：施工計劃提報，施工登、銷記，現(xiàn)場防護，轍叉（包括前后龍門軌）運輸、吊裝、更換、焊接及施工協(xié)調(diào)、指揮等；

電務(wù)專業(yè)：負責外鎖閉裝置、液壓下拉裝置（京滬高鐵新鐵德奧道岔）、道岔融雪裝置、軌道電路連接線的拆除、安裝及調(diào)試；

供電專業(yè)：接觸網(wǎng)的停電、接地線的連接和接觸網(wǎng)參數(shù)測量、調(diào)整。

2.1.2 材料機具準備

更換所需轍叉及鋼軌在施工前一天由軌道吊2臺掛路用平板2輛運送至距離施工地點較近且具備存車條件的車站存放，復核轍叉的朝向及結(jié)構(gòu)尺寸。

根據(jù)技術(shù)方案及現(xiàn)場鋼軌材質(zhì)準備相關(guān)焊劑：高速軌之間的焊聯(lián)，L28 mm標準焊縫選用S60/Z90焊劑；L75 mm寬焊縫選用S60/Z90特制712/Z90、S60/Z90焊劑。主要施工機具見表2。

表2 主要施工機具表

2.1.3 人員準備

施工前一天，所有施工人員集中培訓，熟悉施工場地、施工技術(shù)方案。

工務(wù)作業(yè)人員65人（焊接10人）；電務(wù)作業(yè)人員15名；供電作業(yè)人員6人。

2.1.4 其他準備工作

工務(wù)專業(yè)：調(diào)查轍叉部位偏心塊規(guī)格，用油漆標注在軌道板上，以便新轍叉復位；在道岔轍岔趾端、跟端、心軌實際尖端等位置設(shè)置精確定位控制線，標注在外直股和曲下股鋼軌外側(cè)，以便精確控制新轍叉就位；確定轍叉前后龍門軌的切割位置并設(shè)置位移觀測點；岔后線路（含曲股）每隔25 m連續(xù)設(shè)置鋼軌位移觀測點（四對以上）；復緊道岔前后（含曲股）100 m線路扣件。

電務(wù)專業(yè)：拆除道岔液壓下拉裝置；拆除道岔融雪裝置；鋼軌打眼、復核相關(guān)眼孔尺寸。

2.2 施工條件

施工時間:460 min；封鎖地點:站內(nèi)Ⅰ、Ⅱ、3、4道及對應(yīng)道岔；開通限速條件：開通后施工地段依次48h限速160km/h、24 h限速200 km/h(其中開通后第1列限速80 km/h、第2列限速120 km/h)；電務(wù)配合施工，停用相關(guān)信號設(shè)備；供電配合施工，相關(guān)供電單元停電；施工期間，施工站轉(zhuǎn)非常站控。

2.3 施工流程

更換轍叉施工流程見圖2。

第一步：封鎖開始后，供電接觸網(wǎng)停電并接掛地線；工務(wù)人員松開岔心處大螺栓，同時切割岔心兩端龍門鋼軌；電務(wù)同步對道岔轉(zhuǎn)轍機、道岔桿件、密貼檢查器等設(shè)備進行拆除。第二步：舊轍叉移出，新轍叉精確就位。第三步：新轍叉精調(diào)，更換前后龍門軌。第四步：焊接，臨線軌道吊撤離。

第五步：電務(wù)安裝轉(zhuǎn)轍機、道岔桿件、密貼檢查器等設(shè)備，本線軌道吊連掛后撤離。

第六步：電務(wù)道岔調(diào)試；工務(wù)焊接接頭探傷；供電撤除接地線并送電。

第七步：工、電、供三專業(yè)對各自設(shè)備進行回檢。

第八步：對施工現(xiàn)場進行全部檢查確?，F(xiàn)場無遺留的工機具后撤離現(xiàn)場，開通線路。

圖2 更換轍叉施工流程圖

2.4 轍叉吊裝就位

丹陽北3#道岔設(shè)計圖號CN-6118AS，設(shè)計V直=350km/h，轍叉全長15.014 m，重量約6 t。鎮(zhèn)江2#道岔設(shè)計圖號客專線（07）001，設(shè)計V直=250 km/h，轍叉全長20.992 m，重量約8.58 t。施工中采用QGC-16型起重軌道車2臺一組，協(xié)同吊裝。QGC-16型起重軌道車（高度3980 mm）受高速鐵路接觸網(wǎng)高度（5300 mm）的影響，起重能力受到極大制約。軌道吊現(xiàn)場布置見圖3。

圖3 軌道吊現(xiàn)場布置圖

2.4.1 吊裝方案比選

吊裝方案有新轍叉一次就位和新轍叉兩線間過渡兩種方案。具體見表3。

表3 吊裝方案比選表

兩種吊裝方案在京滬高鐵丹陽北站3#道岔和滬寧城際鎮(zhèn)江站2#道岔傷損轍叉的更換中分別進行了實踐。

2.4.2 轍叉就位控制

轍叉的精確就位是順利完成施工任務(wù)的關(guān)鍵。

初步定位：利用軌道吊結(jié)合人工配合控制墊板孔眼與軌枕板預埋套管相對位置來初步定位；

精確定位：縱向偏差利用滾筒加拉伸器的方式確保在道岔轍叉趾端、跟端、心軌實際尖端等位置設(shè)置的精確定位控制線到位；橫向偏差利用液壓軌距調(diào)整器微調(diào)，保證原有偏心塊入槽，軌距控制在[+1-1] mm之內(nèi)。

2.5 鋼軌件焊接

2.5.1 焊接順序

根據(jù)“先內(nèi)后外、先直后曲”的原則確定焊接順序，具體焊接順序見圖1。

2.5.2 焊接作業(yè)流程

采用施密特德國鋁熱焊技術(shù)，焊接作業(yè)流程見圖4。

2.5.3 焊接參數(shù)

具體焊接參數(shù)見表4。

圖4 焊接作業(yè)流程圖

表4 焊接參數(shù)表

2.5.4 焊接注意事項

(1)低溫焊接

應(yīng)急搶修的特性決定了更換焊接作業(yè)可能面臨現(xiàn)場氣溫低于鋁熱焊施工氣溫要求（5℃以上）的情況，在氣溫較低時焊接需要在燃氣壓力保證、鋼軌預熱、封箱砂防凍、焊后保溫等方面采取相應(yīng)技術(shù)措施。

燃氣壓力保證：有以下幾個方法①將鋼瓶置于裝滿熱水的鐵桶；②將燒紅的鐵板置于鋼瓶的底部；③毛毯包裹鋼瓶。

鋼軌預熱：當軌溫低于15℃時，需要將鋼軌兩端加熱到37℃，以防鋼軌溫度過低澆注時形成“激冷層”，產(chǎn)生結(jié)晶缺陷。鋼軌對軌后安裝砂模之前完成鋼軌的加熱工作。

封箱砂防凍：封箱砂存放于保溫罩內(nèi)，使用時再取出。

焊后保溫：①拆模時暫不拆除底板，延長底板停留時間，以最大限度保持軌底的溫度；②快速拆模與推瘤后，立即用保溫材料將焊頭蓋住，時間不短于10 min。

(2)對軌的要求

新鐵德奧道岔轍叉對軌時要特別注意軌頂坡的影響，對齊鋼軌的受力側(cè)和軌頂，忽略軌底的不平順。具體見圖5。

圖5 對軌示意圖

2.6 主要技術(shù)標準

2.6.1 工務(wù)專業(yè)

線路幾何尺寸調(diào)整標準：以直股為基準，軌距、水平、高低、軌向、三角坑均為±1 mm。軌距遞減率不大于0.3‰。

焊接接頭無傷損；焊接接頭平直度標準見表5。

表5 焊接接頭平直度表

2.6.2 電務(wù)專業(yè)

鉆孔完畢要打磨倒角1×45；塞釘打入與軌腰平齊。

心軌牽引點行程：心一 115±3 mm，心二 64±3 mm；心軌牽引點鎖閉量：心一≥35mm，心二≥20mm；表示缺口：1.5±0.5mm；各部頂鐵作用良好，與軌腰間隙符合標準；各部螺栓緊固，扭矩符合標準，絲扣露出螺帽，并采取防松措施，開口銷劈開角度符合標準；鎖閉框螺栓緊固，安裝孔兩側(cè)均應(yīng)有調(diào)整余量，鎖閉桿可在鎖閉框內(nèi)擺動、無反彈；轉(zhuǎn)轍機動作桿、連接桿、鎖閉桿成一直線，偏差不大于10 mm。

2.7 相關(guān)專業(yè)配合

電務(wù)配合主要工作是牽引點HRS外鎖閉裝置拆除及安裝、液壓下拉裝置安裝、道岔融雪裝置安裝，拆除工作動作要迅速，安裝工作以不影響焊接為原則。

供電配合主要工作是接觸網(wǎng)停電及接掛地線，由于施工期間有軌道吊進出施工區(qū)段配合施工作業(yè)，特別要注意接地掛線的防侵限工作。

由于施工封鎖時間較長，對圖定列車可能帶來一定影響，需要運輸部門提前做好相關(guān)準備。

3 結(jié)論及建議

在道岔維修備料中，優(yōu)先選擇加長轍叉，減少轍叉更換過程中的鋼軌更換數(shù)量。在鋼軌件的更換中，采用寬焊縫原位焊復技術(shù)可以減少鋼軌更換數(shù)量，降低工作量，節(jié)約成本。在生產(chǎn)實踐中根據(jù)現(xiàn)場條件、施工能力選擇合適的鋼軌件更換方案。

在應(yīng)急搶修過程中，實際施工作業(yè)軌溫與原鎖定軌溫存在差異，需要根據(jù)鋼軌位移觀測數(shù)據(jù)適時調(diào)整板式無砟道岔（含前后線路）鋼軌應(yīng)力。

在現(xiàn)場實踐中需完善寬焊縫的施工工藝及日常養(yǎng)修管理辦法；進一步摸索實踐無砟軌道大號碼道岔轍叉、尖軌更換施工技術(shù)，為高速鐵路現(xiàn)場養(yǎng)修積累經(jīng)驗。