黃華斌，張 劭

（廣州工務(wù)大修段，工程師，廣東 廣州 511001）

運(yùn)用換軌車(chē)鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，較好地解決人工撥軌的安全風(fēng)險(xiǎn)，換軌施工可實(shí)現(xiàn)工完料盡。但由于山區(qū)鐵路坡道大、曲線(xiàn)數(shù)量多且半經(jīng)小、橋隧相連等線(xiàn)路狀況，嚴(yán)重影響了換軌車(chē)在鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路中的運(yùn)用。近幾年來(lái)，廣州工務(wù)大修段在山區(qū)鐵路鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路中，通過(guò)優(yōu)化施工流程和創(chuàng)新作業(yè)方法，不僅成功運(yùn)用了換軌車(chē)進(jìn)行換軌施工，并實(shí)現(xiàn)了施工安全有效可控，更換長(zhǎng)軌日進(jìn)度達(dá)到2.0 km，為山區(qū)鐵路運(yùn)用換軌車(chē)進(jìn)行換軌施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 換軌車(chē)在山區(qū)鐵路換軌面臨的問(wèn)題

1.1 不適應(yīng)集中修日進(jìn)度的要求 鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工現(xiàn)采用的集中修組織模式，要求在一段較短的時(shí)間內(nèi)，最大限度利用好人力、機(jī)械、機(jī)具等資源，最大限度提高天窗作業(yè)效率，要求日換軌進(jìn)度必須完成1.5～2.0 km的任務(wù)，而山區(qū)鐵路的線(xiàn)路條件差，運(yùn)用換軌車(chē)換軌很難完成這一任務(wù)目標(biāo)。

1.2 存在脹軌侵限的安全風(fēng)險(xiǎn) 換軌日進(jìn)度要達(dá)到2 km時(shí)，傳統(tǒng)方法是在換軌前一天將鋼軌焊接成一段2 km長(zhǎng)的新軌條，由于晝夜溫差變化，造成新軌條在碴肩上自由伸縮，當(dāng)新軌條原有彎曲和線(xiàn)下焊接處存在鋼軌應(yīng)力時(shí)，就容易造成新軌條“鼓肚”，嚴(yán)重時(shí)侵入限界，影響安全。

1.3 曲線(xiàn)多且換軌作業(yè)難度大影響進(jìn)度 山區(qū)鐵路曲線(xiàn)數(shù)量多，1個(gè)天窗點(diǎn)內(nèi)換軌地段有時(shí)會(huì)同時(shí)存在2個(gè)及以上的曲線(xiàn)，且可能是反向曲線(xiàn)。當(dāng)曲線(xiàn)較長(zhǎng)、半經(jīng)較小時(shí)，由于新、舊軌半徑不同（相差約0.65 m），造成曲線(xiàn)新軌入槽后上股鋼軌相對(duì)縮短，下股鋼軌相對(duì)伸長(zhǎng)，上下股新鋼軌均需要縱向移動(dòng)，因?yàn)槠瘘c(diǎn)需要焊軌，只能在終點(diǎn)進(jìn)行撞軌，曲線(xiàn)上股向外撞，曲線(xiàn)下股向內(nèi)撞，才能保證換軌車(chē)前的上股鋼軌不“鼓肚”，下股鋼軌不被“拉直”。以R=500 m，換軌長(zhǎng)2 000 m，新鋼軌條與既有鋼軌距離0.65 m，換軌地段園曲線(xiàn)長(zhǎng)1 000 m為例，在不考慮緩和曲線(xiàn)的前提下，每股新鋼軌的縱向移動(dòng)量L移=2π×0.65×L/2πR=0.65×1 000/500=1.3 m。

當(dāng)換軌長(zhǎng)度長(zhǎng)，換軌地段曲線(xiàn)長(zhǎng)且曲線(xiàn)半徑又較小時(shí)，新鋼軌的縱向移動(dòng)量就大，配合換軌車(chē)換軌的撞軌工作量就大，需要大量的勞動(dòng)力，且撞軌的效果非常不好，容易造成換軌車(chē)的運(yùn)行障礙，影響換軌的速度，造成換軌在規(guī)定時(shí)間內(nèi)延時(shí)晚點(diǎn)。

1.4 軌枕螺栓銹蝕影響作業(yè)安全 山區(qū)雨季長(zhǎng)且降雨量大，易造成軌枕外側(cè)螺栓嚴(yán)重銹蝕。封鎖施工時(shí)，如果軌枕螺栓銹蝕不能及時(shí)處理好，換軌車(chē)吊軌時(shí)易將軌枕一并吊起，影響換軌車(chē)的運(yùn)行安全。

2 優(yōu)化施工流程和創(chuàng)新作業(yè)方法

在進(jìn)行換軌施工時(shí)，對(duì)施工本線(xiàn)要求封鎖前1小時(shí)限速45 km/h，開(kāi)通后首列限速25 km/h，第2列限速45 km/h，以后恢復(fù)正常速度，慢行長(zhǎng)度為當(dāng)日換軌里程；在雙線(xiàn)橋梁、隧道及施工困難地段施工時(shí)，施工地段鄰線(xiàn)的對(duì)應(yīng)里程自施工線(xiàn)路封鎖前1小時(shí)起至開(kāi)通后1小時(shí)止，限速80 km/h；每天封鎖天窗為180 min。在這樣的施工條件下，必須優(yōu)化施工流程、創(chuàng)新作業(yè)方法才能完成目標(biāo)任務(wù)。

2.1 優(yōu)化施工流程 軌枕螺栓銹蝕是影響換軌車(chē)換軌安全正點(diǎn)的最重要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。為解決好該問(wèn)題就必須提前對(duì)銹蝕的軌枕螺栓進(jìn)行處理，為此需對(duì)施工流程進(jìn)行優(yōu)化，即在換軌施工前一天的天窗點(diǎn)內(nèi)，組織好勞動(dòng)力和工具，將次日換軌地段外側(cè)軌枕螺栓全面進(jìn)行預(yù)松，徹底更換軌枕外側(cè)銹蝕螺帽，工務(wù)段同步配合對(duì)失效螺栓進(jìn)行錨固。

2.1.1 工具和勞動(dòng)力組織

1）每天安排2～4個(gè)作業(yè)小組處理銹蝕的軌枕螺栓，每組配勞務(wù)工10人，其中內(nèi)燃扳手操作工4人，撬棍手2人，更換螺帽作業(yè)人員2人，液壓鉗操作工2人。

2）每小組配備內(nèi)燃扳手4臺(tái)，液壓鉗1臺(tái)，撬棍2根，螺帽若干。

2.1.2 線(xiàn)路封鎖后4臺(tái)內(nèi)燃扳手的作業(yè)流程

1）第1臺(tái)內(nèi)燃扳手使用36#套筒對(duì)待換軌地段鋼軌的外側(cè)軌枕螺帽進(jìn)行預(yù)松，主要是松出沒(méi)有銹蝕的軌枕螺帽和辨別出銹蝕的軌枕小螺帽。

2）第2臺(tái)內(nèi)燃扳手使用34#小套筒，松出銹蝕的軌枕小螺帽，將松出的小螺帽更換為新螺帽。如仍不能松出銹蝕小螺帽，則安排人員用撬棍將彈條撬出，用手錘使螺帽與平墊圈分離。

3）第3臺(tái)內(nèi)燃扳手使用34#小套筒，再次松出銹蝕的軌枕小螺帽，仍不能松出的，采用液壓鉗剪除小螺帽，將松出的小螺帽更換為新螺帽。

4）第4臺(tái)內(nèi)燃扳手全面擰緊鋼軌外側(cè)軌枕扣件的螺帽。

2.2 創(chuàng)新作業(yè)方法 傳統(tǒng)換軌車(chē)換軌施工方法是在換軌起點(diǎn)將新、舊軌導(dǎo)入換軌車(chē)的新、舊軌龍口，在換軌終點(diǎn)將新、舊軌導(dǎo)出換軌車(chē)的新、舊軌龍口。

在山區(qū)鐵路換軌施工時(shí)，由于曲線(xiàn)數(shù)量多、半經(jīng)小，鋼軌縱向移動(dòng)量大，嚴(yán)重影響換軌車(chē)的正常進(jìn)行，易造成換軌晚點(diǎn)。為此探索了一套山區(qū)鐵路換軌施工新方法，即換軌施工前將線(xiàn)下長(zhǎng)軌條焊接為兩段長(zhǎng)軌條，按照施工走向，根據(jù)不同的線(xiàn)路條件，組合成2.0 km長(zhǎng)的新長(zhǎng)軌條，采用兩段新軌結(jié)合法和二次導(dǎo)入新鋼軌法一次性換軌到位，避免線(xiàn)下新鋼軌條焊接太長(zhǎng)脹軌侵限的安全隱患，減少配合換軌的撞軌工作量，降低撞軌難度，提高撞軌效率，能保障換軌車(chē)換軌的安全正點(diǎn)。

2.2.1 兩段結(jié)合法 一次性更換2 km長(zhǎng)軌條時(shí)，為避免新鋼軌條焊接后脹軌侵限和提高撞軌效率，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，提出了新鋼軌兩段結(jié)合的施工方法。即2 km換軌地段中的一段長(zhǎng)軌條在曲線(xiàn)半徑較大，曲線(xiàn)長(zhǎng)度較短處，而另一段長(zhǎng)軌條在直線(xiàn)地段，且曲線(xiàn)位于換軌起點(diǎn)或終點(diǎn)處（如圖1所示），封鎖施工前一天，將長(zhǎng)軌條線(xiàn)下焊接為2段各長(zhǎng)1 km的長(zhǎng)軌條，在換軌施工天窗點(diǎn)內(nèi)，將2段各長(zhǎng)1 km的軌條用魚(yú)尾板臨時(shí)連接為一段2 km的長(zhǎng)軌條（如圖2所示）。使用換軌車(chē)一次換軌拉軌到終點(diǎn)龍口，在中間和終點(diǎn)龍口分別進(jìn)行拉伸放散。

圖1 一長(zhǎng)軌條在曲線(xiàn)地段另一段長(zhǎng)軌條在直線(xiàn)地段

圖2 用魚(yú)尾板臨時(shí)連接各長(zhǎng)1 km的長(zhǎng)軌條

采用兩段結(jié)合法是因?yàn)橹挥幸欢伍L(zhǎng)軌條有曲線(xiàn)，曲線(xiàn)半徑較大，曲線(xiàn)長(zhǎng)度較短，新鋼軌的縱向移動(dòng)量就非常小（L移=2π×0.65×L/2πR=0.65×175/1 800=0.063 m），且曲線(xiàn)位于換軌起點(diǎn)或終點(diǎn)，新鋼軌的縱向移動(dòng)量不需要撞軌，可以通過(guò)新鋼軌自己的伸縮實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)。在換軌前的起點(diǎn)預(yù)留好適當(dāng)?shù)拇铑^，換軌過(guò)程中基本不需要撞軌，減少了大量的勞動(dòng)力，并有效地解決了長(zhǎng)軌條過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生的脹軌安全隱患及應(yīng)力放散量過(guò)大帶來(lái)的施工組織困難和放散不均勻等問(wèn)題。

2.2.2 二次導(dǎo)入法

1）一次性更換2 km長(zhǎng)軌條時(shí)，若換軌地段的曲線(xiàn)半徑較小，曲線(xiàn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且又有多個(gè)曲線(xiàn)時(shí)，則將長(zhǎng)軌線(xiàn)下焊接為2段各1 km的長(zhǎng)軌條（如圖3所示）。

圖3 將長(zhǎng)軌線(xiàn)下焊接為2段各長(zhǎng)1 km的軌條

換軌施工時(shí)在中間、終點(diǎn)龍口均安排撞軌設(shè)備、人員，配合換軌車(chē)換軌撞軌。首先在換軌起點(diǎn)將新、舊鋼軌導(dǎo)入換軌車(chē)的新、舊軌龍口，當(dāng)換軌車(chē)行進(jìn)到中間龍口時(shí)，換軌車(chē)在中間龍口停車(chē)，將第2段新長(zhǎng)軌條重新吊起，將新鋼軌第2次導(dǎo)入換軌車(chē)新軌龍口（如圖4所示），新鋼軌落槽后在中間和終點(diǎn)龍口分別進(jìn)行拉伸放散。

圖4 將新鋼軌第2次導(dǎo)入換軌車(chē)新軌龍口

2）一次性更換2 km長(zhǎng)軌條時(shí)，若換軌施工地段的起點(diǎn)或終點(diǎn)500 m內(nèi)線(xiàn)路條件特別困難，其他地段條件較好時(shí)，則將長(zhǎng)軌在線(xiàn)下焊接為1 500 m和500 m的兩段長(zhǎng)軌條（如圖5所示）。

圖5 將長(zhǎng)軌線(xiàn)下焊接為1 500 m和500 m兩段長(zhǎng)軌條

換軌施工時(shí)，在中間龍口處留好2段鋼軌的搭頭。曲線(xiàn)在第1段時(shí)，只在中間龍口安排撞軌設(shè)備、人員；曲線(xiàn)在第2段時(shí)，只在終點(diǎn)龍口處安排撞軌設(shè)備、人員，配合換軌車(chē)換軌撞軌。換軌時(shí)首先在起點(diǎn)將新、舊鋼軌導(dǎo)入換軌車(chē)的新、舊軌龍口，當(dāng)換軌車(chē)行進(jìn)到中間龍口時(shí)，換軌車(chē)在中間龍口停車(chē)，將第2段新長(zhǎng)軌條重新吊起，將新鋼軌第2次導(dǎo)入進(jìn)換軌車(chē)新軌龍口（見(jiàn)圖4）。新鋼軌落槽后在中間和終點(diǎn)龍口分別進(jìn)行拉伸放散。

2.3 安全卡控

1）在曲線(xiàn)地段的既有軌枕扣件拆除后，為防止軌距擴(kuò)大或者鋼軌內(nèi)部應(yīng)力引起鋼軌側(cè)翻，造成施工車(chē)輛掉道脫線(xiàn)。必須通過(guò)既有軌切割開(kāi)口，放散內(nèi)部應(yīng)力；同時(shí)在直線(xiàn)、半徑大于800 m及以上的曲線(xiàn)每40根軌枕，其他地段每20根軌枕，在鋼軌外側(cè)的螺紋道釘上安全軌距輪，內(nèi)側(cè)安裝一套新配件。

2）根據(jù)換軌車(chē)前的上股鋼軌“鼓肚”和下股鋼軌“拉直”情況，及時(shí)通知龍口配合換軌車(chē)撞軌，防止換軌車(chē)受橫向力過(guò)大，造成施工車(chē)輛掉道脫軌。

3）必須安排專(zhuān)人在換軌車(chē)前引道，并重點(diǎn)檢查軌枕扣件拆除情況和線(xiàn)路狀況，確保換軌車(chē)運(yùn)行安全。

4）處理銹蝕軌枕螺栓時(shí)，當(dāng)螺栓連續(xù)失效超過(guò)2個(gè)時(shí)不得再連續(xù)松扣件，并加裝軌距桿。工務(wù)段要對(duì)失效螺栓及時(shí)進(jìn)行錨固，防止軌距變化，造成軌道幾何尺寸超限。

3 結(jié)束語(yǔ)

近幾年來(lái)，廣州工務(wù)大修段運(yùn)用新施工流程和作業(yè)方法，在山區(qū)鐵路鋪設(shè)無(wú)縫線(xiàn)路中，較好地運(yùn)用了換軌車(chē)進(jìn)行換軌施工，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，更換長(zhǎng)軌日進(jìn)度達(dá)到2.0 km，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化換軌施工和工完料盡；解決人工撥軌的安全風(fēng)險(xiǎn)，確保了施工安全有效可控并高效完成集中修換軌任務(wù)，為山區(qū)鐵路運(yùn)用換軌車(chē)換軌施工提供了寶貴的借鑒。