【摘 要】 鐵路軌道施工項目質(zhì)量管理控制成功與否,不僅直接關系到高速鐵路開通運營后軌道的平順性及旅客舒適度,更為重要的是直接影響了運營安全。論文重點概述了高速鐵路軌道工程的鋪設施工工藝,并探討了在有碴高速鐵路軌道施工中如何完善高速鐵路軌道平順性,以確保軌道施工的穩(wěn)定、高效。
【關鍵詞】 高速鐵路 軌道工程 質(zhì)量控制
近年來,隨著鐵路的飛速發(fā)展的同時,高鐵在快速發(fā)展的同時也暴漏出了諸多問題,尤其是工程項目建設質(zhì)量,已成為業(yè)內(nèi)和社會關注的焦點。對于高速鐵路來說,安全是第一前提,而運營安全的前提是機車車輛提供走行的軌道,軌道的安全性是鐵路運營安全的永恒話題。
1 高速鐵路鋪軌施工工藝控制
1.1 人工鋪軌施工工藝
路基施工完成后,經(jīng)檢測合格,監(jiān)理檢查同意后開始作鋪軌準備工作,包括技術測量,材料進場,機械設備進場和勞力準備等。施工時首先散布鋼軌,將鋼軌按布軌順序運至相應路基路肩處。然后上底碴,進行鋼筋混凝土軌枕硫磺錨固,散布軌枕。軌枕方正后上軌,安裝配件。鋼軌連接完成后開始撥正方向、上碴整道。整道首先采用人工整道兩遍,然后采用大型養(yǎng)路機械整道。
1.2 道岔鋪設施工工藝
道岔岔枕、鋼軌采用火車運輸至現(xiàn)場,再用平板車運輸至施工現(xiàn)場,裝卸車作業(yè)均采用汽車吊。普通道岔在底碴鋪設完畢后采用正位人工鋪設的方法施工。根據(jù)設計圖道岔座標位置對道岔定位測量,釘出道岔中心及首尾樁點及水準樁;對岔位路基面進行檢查整修;對運到位的道岔及配件要按照標準認真核對,并分別堆放;岔枕要按根丈量長度,將長度標示在岔枕上分別垛碼。
1.3 500m 長鋼軌基地焊接施工工藝
在基地采用直流閃光接觸焊機將100m 定尺鋼軌焊接成500m 長鋼軌。采用回頭(并聯(lián))式工藝進行鋼軌焊接。采用接觸焊將500m 的鋼軌焊接成長軌;放置扣件,并上好全部扣件;礦碴運輸車補充道碴,配碴整型車、搗固車、動力穩(wěn)定車一起進行綜合整道作業(yè);經(jīng)過三四次綜合整道作業(yè),軌道基本達到設計標準后,適時進行鋼軌應力放散并在中性軌溫下鎖定和合龍焊接;進行軌道整理及軌道打磨,補充面碴,進行軌道整細作業(yè),使其達到設計標準;軌檢車對線路幾何形狀進行檢查。
1.4 現(xiàn)場移動接觸焊施工工藝
已鋪長軌條最終形成無縫線路要通過兩個焊接步驟完成:一是將鋪下去的500m 長軌條焊聯(lián)成單元軌節(jié),單元軌節(jié)為1000~2000m 長(簡稱單元焊);二是單元軌節(jié)之間的鎖定焊接(簡稱鎖定焊)。單元焊和鎖定焊均采用接觸焊,用移動式閃光接觸焊機進行焊接。焊接設備組裝調(diào)試,鋼軌軌型檢驗:將焊機及發(fā)電機組裝入集裝箱內(nèi),集裝箱放在標準的平車上,由軌道車牽引平車,焊機裝安裝起吊系統(tǒng),達到可直接在線路上進行焊接狀態(tài)。檢驗鋼軌軌型,做好焊接環(huán)境的調(diào)查準備工作。
1.5 線路成型及穩(wěn)定施工工藝
主要包括:配碴整形車作業(yè)、起撥道搗固車作業(yè)、動力穩(wěn)定車作業(yè)、穩(wěn)定作業(yè)完成后,利用配碴整形車整理外觀。道床頂面低于軌枕承軌面4cm。橋上道床標準與路基地段相同,碴肩至擋碴墻間以道碴填平。自檢驗收:線路開通前,道床密實度不得小于1.75g/cm3,支承剛度不得小于120kN/min,縱向阻力不得小于14kN/枕,橫向阻力不得小于12kN/枕。軌道電路道床電阻不應小于2Ω·km。
1.6 線路應力放散及鎖定施工工藝
該單元軌節(jié)放散鎖定后,即和下一單元軌節(jié)進行焊接,為下一個單元軌節(jié)的應力放散做好準備。拆除待放散單元軌節(jié)的全部扣件,每隔一定距離嵌入一個滾筒,每隔400~500m 設置一臺撞軌器。
2 完善高速鐵路軌道平順性若干措施
2.1 嚴格控制材料,采用優(yōu)質(zhì)道碴
道床是軌道框架的基礎,承受來自軌枕的壓力并均勻的傳遞到路基面,并保持軌道的縱橫向阻力,保持軌道的穩(wěn)定。高速鐵路道床鋪設必須采用硬質(zhì)、耐磨、不易粉碎的優(yōu)質(zhì)道碴,攤鋪整平、壓實底碴,確保道床穩(wěn)固、清潔、排水暢通等性能。鋪設底碴層,攤鋪整平壓實底碴對于保證軌道平順性,減少道床殘余變形、減少軌道的養(yǎng)修工作效果顯著。在橋頭過渡段底碴層、道岔區(qū),經(jīng)過分層壓實加厚明顯改善兩處地點的平順性。需要主要的是在鋪軌布置軌枕或維修中,應避免擾動己平整的道床,破壞道床的整體均勻性。
2.2 保證鋼軌的平直度的檢驗
經(jīng)鐵科院研究發(fā)現(xiàn),新軌軌身2.6~3.2m 波長周期性不平順幅值雖小,在快速、高速行車條件下,會加速軌道狀態(tài)惡化,引起車體和轉向架強烈振動,危害很大。在200~250km/h速度時,所引起的振動頻率處于軌道結構的共振頻率范圍,危害更大。軌身周期性不平順往往影響軌端平直性,增加焊接工作的困難。鋼軌平直度的關鍵在生產(chǎn)工廠,工廠要認真改進軋制校直工藝、設備,提高新軌的平直性。施工鋪軌之前都必須采用準確可靠的測量設備嚴格檢驗。嚴格禁止鋼軌軌身周期性不平順超標鋼軌上道。再者鋼軌的平直度不好,軌向(碎彎)增加,鋪設后直接影響高速列車行駛的平穩(wěn)和安全性。
2.3 嚴格控制焊縫區(qū)的平順性
焊接接頭微小的初始不平順,特別是焊縫區(qū)微小不平順,是線路開通運營后軌道不平順發(fā)展變化、軌道部件傷損的重要原因,在高速鐵路運輸中,“一個焊頭等于1000 顆人頭”,突顯焊頭質(zhì)量的重要性,必須嚴加控制。鐵科院的研究資料表明:0.2mm 微小焊縫迎輪臺階形不平順,300km/h 時引起的輪軌沖擊性高頻作用力可達722KN,低頻輪軌力達321KN,可加速道碴破碎,道床路基產(chǎn)生不均勻沉陷,從而形成較大的軌道不平順。所以必須提高工廠、現(xiàn)場焊接質(zhì)量,確保軌頭工作邊平齊,均勻打磨。加強對鋼軌焊接接頭質(zhì)量檢測,采用高精度高可靠性檢測設備,嚴格檢驗焊縫區(qū)的平順性。上道的鋼軌必須滿足鋼軌平直度控制標準的要求,要盡最大可能采用較長鋼軌定尺長度100m 或500m 鋼軌,從根本上減少焊接接頭數(shù)量,提高軌道平順性,減少引起軌道不平順增大根源,確保高速鐵路運輸?shù)钠椒€(wěn)舒適。
2.4 鋼軌打磨改善鋼軌軌頭斷面的平順性
軌道不平順會很大程度影響旅客乘坐的舒適度,嚴重時會增大列車脫軌系數(shù),引起車輛產(chǎn)生振動和輪軌作用力。線路開通前及開通運營后,必須采用鋼軌打磨車進行鋼軌預防性打磨,不僅有助于進一步消除焊縫不平等短波不平順,還能消除軌面初始微裂紋、壓痕等微小缺陷,有利于提高鋼軌的壽命和軌道的平順性。國外高速、重載鐵路的經(jīng)驗早己證實,進行鋼軌預防性打磨,具有很好的綜合技術經(jīng)濟效益,是高速鐵路鋪設軌道時必須采取的重要措施。
2.5 加強動態(tài)檢測運用科學的管理理論指導維修
在高速鐵路線路維修整治過程中加大動態(tài)檢測、監(jiān)控,充分發(fā)揮軌道動態(tài)檢測數(shù)據(jù)跟蹤指導線路維修,全面實行峰值管理和均值管理相結合。通過軌檢車三種級別的超限資料和車載式線路檢查儀的晃車地點,利用科學的全面質(zhì)量管理理論(PDCA 循環(huán)法)進行數(shù)據(jù)的分析、比對、提取,充分重視復合不平順和長波不平順的分析、整修,利用軌檢車檢測的波形圖,采用峰值管理的方法,分析復合不平順和長波不平順的病害發(fā)生地點,結合現(xiàn)場調(diào)查分析形成的原因,研究整治的方法和措施,有效提高軌道的平順性。
3 結語
總之,鐵路大規(guī)模建設的成敗關鍵在于工程質(zhì)量,軌道工程施工的成敗關鍵在于施工方法和工藝以及過程的控制。通過對工程質(zhì)量的分析,明確工程質(zhì)量是一個系統(tǒng)工程,論文研究了軌道工程的在項目質(zhì)量保證體系、施工控制等項目系統(tǒng),同時探討了軌道工程中軌道不平順的原因、整治思路,確保軌道安全。
參考文獻
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