王顯軍

【摘要】本文通過(guò)作者經(jīng)歷的津保鐵路等幾個(gè)鐵路鋪軌項(xiàng)目，對(duì)有砟軌道無(wú)縫線路施工技術(shù)進(jìn)行了一些初步探索，介紹了有砟軌道無(wú)縫線路的施工工藝，對(duì)類(lèi)似工程施工會(huì)有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】有砟軌道 ?無(wú)縫線路 ?施工技術(shù)

一、引言

鐵路無(wú)縫線路的推廣應(yīng)用是20世紀(jì)鐵道工務(wù)工程領(lǐng)域最輝煌的成就之一。無(wú)縫線路能顯著減少線路養(yǎng)護(hù)維修勞力，有助于減少列車(chē)能耗并減振降噪，由于無(wú)縫線路的優(yōu)越性，世界各國(guó)都給予它高度重視，并竟相發(fā)展，無(wú)縫線路技術(shù)在不斷地完善、不斷地突破。本人參與了津保鐵路、滬寧城際鐵路上海西有砟段、哈達(dá)客專(zhuān)大連北有砟段、武襄鐵路增建二線等幾條超長(zhǎng)無(wú)縫線路鐵路鋪軌工程，在施工實(shí)踐中，我研讀了國(guó)內(nèi)外無(wú)縫線路的有關(guān)資料，并且針對(duì)施工實(shí)際，對(duì)無(wú)縫線路的施工作了一些探索，對(duì)有砟軌道鐵路無(wú)縫線路施工技術(shù)有了較深入的了解，對(duì)采取適當(dāng)施工工藝保證高質(zhì)量并順利施工有重要意義，以津保鐵路為例，重點(diǎn)介紹有砟軌道無(wú)縫線路施工工藝要點(diǎn)。

二、津保鐵路軌道工程概況

津保鐵路位于天津市西部和河北省中部，連接京滬、京九、京廣、京滬高速、京廣高速五大鐵路干線，為國(guó)鐵I級(jí)雙線鐵路，超長(zhǎng)無(wú)縫線路。

津保鐵路由于受到鐵路建設(shè)資金和征地拆遷的影響，線下工程相對(duì)滯后，造成軌道工程施工有效時(shí)間短、工期緊;而且，為保證按期通車(chē)，軌道工程鋪設(shè)一半時(shí)間在冬季，冬季進(jìn)行軌道施工在安全管理、質(zhì)量控制方面難度較大。

鋪軌基地提前建設(shè)，存放長(zhǎng)鋼軌、錨固存放軌枕，鋪軌基地根據(jù)鋼軌和枕木的供應(yīng)情況以及采用的鋪軌工藝，適應(yīng)鋪軌工期的要求，布局設(shè)計(jì)合理、滿足施工需要。

長(zhǎng)鋼軌廠焊為路局沙河焊軌廠實(shí)施，焊軌廠設(shè)備先進(jìn)，但存軌區(qū)相對(duì)非常緊張，所以合理組織鋼軌進(jìn)貨時(shí)間，才能保證鋪軌順利開(kāi)展。正站線軌道鋪設(shè)采用CYP500群枕式長(zhǎng)軌鋪軌機(jī)組鋪設(shè)、大機(jī)精細(xì)整道、LR1200移動(dòng)焊軌機(jī)焊接單元軌、鎖定焊接無(wú)縫線路，最后進(jìn)行軌道精調(diào)和鋼軌打磨。

三、軌道工程主要施工工藝

有砟軌道無(wú)縫線路施工工藝流程圖如下

1、路基交鋪和預(yù)鋪道砟

在線下單位完成路基填筑后，在預(yù)鋪道砟前1個(gè)月開(kāi)始交接工作。

軌道工程施工前線下單位向軌道施工單位提交線下構(gòu)筑物竣工測(cè)量資料、樁橛和與軌道工程有關(guān)的變更設(shè)計(jì)等資料。軌道施工前接收線下工程竣工測(cè)量資料、中線樁和聯(lián)測(cè)路面（含路基面、橋面等）高程、平整度及幾何尺寸等，核實(shí)中線和高程貫通情況。

預(yù)鋪道砟采用人工配合裝載機(jī)攤鋪的方法，道砟從砟場(chǎng)或臨時(shí)存放場(chǎng)運(yùn)輸至路基面或橋面上按照每隔一段距離卸放一車(chē)。人工配合裝載機(jī)將道砟按照規(guī)范要求進(jìn)行攤鋪，攤鋪完成后進(jìn)行碾壓，采用徐工XD143壓路機(jī)碾壓。碾壓后實(shí)驗(yàn)室立即對(duì)道砟密實(shí)度和平整度進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)鋪道砟的密實(shí)度不得低于1.6g/cm3。預(yù)鋪道砟總厚度為200mm，平整度20mm /3m，線路中線300mm范圍低于兩側(cè)，設(shè)置深度為50mm的溝槽。

預(yù)鋪道砟的進(jìn)度與鋪軌進(jìn)度匹配。預(yù)鋪道砟的原則為：只要具備預(yù)鋪道砟作業(yè)的地段，就組織人員和運(yùn)輸車(chē)輛提前進(jìn)行道砟預(yù)鋪設(shè)。開(kāi)始鋪軌后，道砟預(yù)鋪設(shè)根據(jù)路基交鋪和鋪軌進(jìn)度先行推進(jìn)。

底層道砟標(biāo)高和平整度的精度，直接影響我部軌道鋪設(shè)精度及后續(xù)起道的效率，控制好底層道砟攤鋪精度，可大量減少后續(xù)軌道調(diào)整工作量。

2、鋪長(zhǎng)軌

津保鐵路采用CYP500型群枕式長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)按一次性拖拉入槽式鋪軌作業(yè)法鋪設(shè)有砟軌道長(zhǎng)鋼軌。鋪軌前編制軌節(jié)表，將左右線長(zhǎng)軌條相錯(cuò)量控制在5米以?xún)?nèi)。將長(zhǎng)鋼軌預(yù)鋪于道床上，鋼軌軌距約為3100mm。操控長(zhǎng)鋼軌就位器，夾持待鋪鋼軌使其軌端與已鋪鋼軌軌端對(duì)位，并用專(zhuān)用無(wú)孔夾軌器將兩根長(zhǎng)鋼軌連接在一起;變換主機(jī)上分收軌裝置的空間位置，使其由分軌狀態(tài)轉(zhuǎn)換為收軌狀態(tài);通過(guò)各個(gè)分收軌裝置，逐步將鋼軌收入承軌槽內(nèi);機(jī)組邊自行邊收軌至下一個(gè)鋪枕位置停下。人工對(duì)位兩組間的軌枕間距。然后轉(zhuǎn)換到自動(dòng)控制模式，鋪軌機(jī)組布完枕后，自行走行并收軌，鋪軌機(jī)組的布枕及勻枕裝置在自動(dòng)控制模式下作業(yè)時(shí)，隨著鋪軌機(jī)組前行，預(yù)鋪于道砟上的長(zhǎng)鋼軌通過(guò)各個(gè)分收軌裝置和長(zhǎng)鋼軌就位器等，準(zhǔn)確放置于承軌槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組步進(jìn)式自動(dòng)鋪軌。

3、上砟整道

組織老K車(chē)上砟，分層上砟整道作業(yè)。上砟前首先進(jìn)行重點(diǎn)整道，然后進(jìn)行大機(jī)第一次、第二次和第三次起撥道，達(dá)到線路順直道床穩(wěn)固，三次搗固完成后線路的軌面高程比設(shè)計(jì)位置低約5cm，軌道中心線與設(shè)計(jì)中線偏差為20mm內(nèi)。第四、五次主要是精整線路，直到線路達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)鋪軌推進(jìn)，補(bǔ)砟緊隨其后，使用老K車(chē)進(jìn)行裝卸砟。補(bǔ)砟完成后，立即進(jìn)行大機(jī)搗固。上砟整道作業(yè)施工過(guò)程中，用機(jī)車(chē)牽引K13車(chē)輛組成的列車(chē)裝、運(yùn)、卸道砟，由配砟整形車(chē)、搗固車(chē)、動(dòng)力穩(wěn)定車(chē)組成的大型機(jī)械化整道設(shè)備進(jìn)行整道作業(yè)。

4、單元焊

把500米長(zhǎng)鋼軌焊接成一定長(zhǎng)度的單元軌節(jié)，再對(duì)單元軌節(jié)進(jìn)行應(yīng)力放散及鎖定，為保證拉伸距離相對(duì)便于操作，單元軌節(jié)長(zhǎng)度定為1500m。

（1）在正式焊接前對(duì)焊頭型式檢驗(yàn)，確定焊接參數(shù)。拆除待焊軌頭前方長(zhǎng)鋼軌全部及軌頭后方10m范圍內(nèi)的扣件，待焊軌頭前方長(zhǎng)鋼軌下每隔10m安放一個(gè)滾筒，以便鋼軌可以縱向移動(dòng)。待焊軌端面及鋼軌與電極接觸部位應(yīng)打磨除銹，嚴(yán)禁橫向打磨。經(jīng)打磨的表面見(jiàn)金屬光澤、沒(méi)有銹斑，此范圍內(nèi)有凸出的廠標(biāo)、字母等符號(hào)必須用砂輪機(jī)磨平。推進(jìn)移動(dòng)焊軌車(chē)對(duì)位。

（2）待焊鋼軌進(jìn)入焊機(jī)后，對(duì)中時(shí)首先要保證鋼軌頂面和工作面平順。焊機(jī)夾緊鋼軌并自動(dòng)對(duì)正。焊機(jī)自動(dòng)焊接鋼軌、頂鍛并推除焊瘤。焊機(jī)監(jiān)控人員應(yīng)認(rèn)真觀察焊接記錄，分析每個(gè)焊接接頭曲線，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)解決。焊接結(jié)束后，應(yīng)立即檢查焊接接頭。如發(fā)現(xiàn)焊接接頭存在表面燒傷、嚴(yán)重錯(cuò)位、推瘤推虧、裂紋等缺陷都因判為不合格。不合格的焊頭必須鋸掉重焊。

（3）焊頭打磨應(yīng)在焊縫溫度低于200℃時(shí)進(jìn)行，打磨過(guò)程中應(yīng)保持焊頭的外形輪廓，打磨的目的為了除去軌頭推凸余量，軌底和三角區(qū)的打磨以滿足探傷要求為準(zhǔn)。

直線段扣件隔4鎖1，曲線段和大坡度段扣件隔3鎖1，方便焊機(jī)通過(guò)和之后的鎖定焊接施工。

（4）鋼軌冷卻到40℃以下對(duì)鋼軌焊頭進(jìn)行探傷。焊接后盡早對(duì)焊縫進(jìn)行正火處理。

（5）利用仿形打磨機(jī)打磨焊接接頭的軌頂面、各側(cè)面。外形精整應(yīng)保持軌頭輪廓形狀，打磨時(shí)若溫度過(guò)高，要適當(dāng)暫停打磨，待溫度適宜時(shí)再進(jìn)行打磨。焊縫精打磨采用數(shù)控打磨機(jī)，焊縫打磨后，對(duì)平順度進(jìn)行檢查驗(yàn)收，使用電子平尺及輪廓儀進(jìn)行。

5、應(yīng)力放散及鎖定

采用LR1200型移動(dòng)接觸焊軌設(shè)備進(jìn)行應(yīng)力放散和鎖定焊，單元焊接完3個(gè)單元軌節(jié)后在軌溫適宜就緊接著進(jìn)行應(yīng)力放散及鎖定。應(yīng)力放散和鎖定焊時(shí)，首先量測(cè)鋼軌溫度，當(dāng)軌溫在鎖定軌溫范圍以下時(shí)采用“拉伸器滾筒法”放散應(yīng)力和線路鎖定。

（1）應(yīng)力放散及鎖定施工前準(zhǔn)備

應(yīng)力放散前，每隔250米設(shè)一對(duì)位移觀測(cè)樁。根據(jù)焊機(jī)數(shù)量、作業(yè)面條件確定放散作業(yè)面數(shù)量。線路鎖定前掌握當(dāng)?shù)剀墱刈兓?guī)律，選定鎖定線路的施工時(shí)間。在應(yīng)力放散前對(duì)軌道進(jìn)行檢查，確認(rèn)線路已達(dá)到初步穩(wěn)定，方可進(jìn)行線路鎖定施工。軌距調(diào)整結(jié)合放散鎖定一并進(jìn)行。

（2）應(yīng)力放散及鎖定工藝

焊前拆除扣件、安放滾輪、除銹工序、軌頭對(duì)位、焊接、正火、焊頭粗打磨均與單元焊施工工藝相同，這里不再詳細(xì)說(shuō)明。

應(yīng)力放散時(shí)，首先量測(cè)鋼軌溫度。根據(jù)設(shè)計(jì)文件放散鎖定軌溫在5℃-28℃之間進(jìn)行作業(yè)。根據(jù)單元軌節(jié)長(zhǎng)度和和設(shè)計(jì)鎖定軌溫與實(shí)測(cè)軌溫差，按公式△L=αL△t（α=0.0118）計(jì)算出鋼軌的拉伸量（其中L為單元軌節(jié)長(zhǎng)度，△t為設(shè)計(jì)鎖定軌溫與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)軌溫之差）。先將單元軌節(jié)放散至零應(yīng)力狀態(tài)，然后用拉伸器均勻拉伸至設(shè)計(jì)鎖定軌溫對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。然后拆除滾輪、落軌、立即鎖定線路。按設(shè)計(jì)扣壓力緊固扣件，并核實(shí)鎖定軌溫，填寫(xiě)施工記錄表。拉軌前必須在鋼軌上設(shè)置好臨時(shí)位移觀測(cè)點(diǎn)，用來(lái)觀測(cè)單元軌節(jié)的應(yīng)力放散是否均勻。當(dāng)實(shí)測(cè)軌溫高于設(shè)計(jì)鎖定軌溫時(shí)嚴(yán)禁鎖定。

6、鋼軌膠接絕緣接頭安裝

在鋪設(shè)鋼軌時(shí)，確定絕緣接頭安裝位置，鋼軌鋪設(shè)完成，道床整道基本達(dá)標(biāo)后，進(jìn)行絕緣接頭安裝。膠接絕緣接頭施工務(wù)必注意以下幾點(diǎn)：

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖現(xiàn)場(chǎng)確定膠接絕緣接頭的位置，并請(qǐng)信號(hào)單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，需要時(shí)鋸切鋼軌。鋼軌打磨處理距軌端600mm粘接范圍徹底除銹，粘接面完全露出金屬光澤。絕緣夾板要預(yù)對(duì)位。粘接面和夾板絕緣層用丙酮或丁酮揩摸潔凈。粘貼作業(yè)用刮刀在鋼軌和夾板的貼合面上涂膠，涂刷要均勻無(wú)遺漏。

（2）用測(cè)力扳手由中間向兩端按照規(guī)定順序擰緊螺栓，要求扭力矩全部達(dá)到1000N.m，并用道釘錘敲擊夾板下沿，在復(fù)緊螺栓，反復(fù)敲擊夾板，反復(fù)依次復(fù)緊螺栓3次。從和膠到緊完螺栓時(shí)間不得超過(guò)16min。膠接完成1h后進(jìn)行第一次復(fù)緊，接頭過(guò)3趟車(chē)后立即進(jìn)行第二次復(fù)緊，上線24小時(shí)后進(jìn)行第三次復(fù)緊。潮濕狀態(tài)，在端板處澆水，用兆歐表測(cè)量電阻應(yīng)大于1000歐。

7、軌道精調(diào)

有砟軌道精調(diào)前應(yīng)完成長(zhǎng)軌單元焊接和應(yīng)力放散鎖定并達(dá)到以下條件：技術(shù)人員對(duì)前期分層上砟整道工序進(jìn)行驗(yàn)收，利用軌檢儀檢查線路平縱斷面、軌距、水平、高低、方向等和鋼軌硬彎、鋼軌焊縫平直度，達(dá)到軌道初期穩(wěn)定狀態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后方能進(jìn)入軌道精調(diào)。

軌距和軌向調(diào)整：通過(guò)更換不同號(hào)碼的軌距擋板實(shí)現(xiàn)軌距和軌向調(diào)整。

鋼軌高低調(diào)整：鋼軌高低和水平出現(xiàn)較小不平順時(shí)，提升鋼軌，在軌下墊板和軌枕之間安放調(diào)高墊板，調(diào)高墊板不得安放于軌下墊板之上，調(diào)高墊板的總厚度不得大于10mm，數(shù)量不得超過(guò)2塊。

軌道調(diào)整在軌距調(diào)整完成后的段落進(jìn)行，減少因軌距調(diào)整對(duì)方向和高程的影響，有效避免反復(fù)測(cè)量和調(diào)整。

首先調(diào)整軌向：根據(jù)軟件形成的資料，由專(zhuān)人復(fù)核，并到現(xiàn)場(chǎng)按里程將需要調(diào)整的數(shù)據(jù)標(biāo)記在鋼軌對(duì)應(yīng)的軌枕上。松開(kāi)扣件按照要調(diào)整的方向和數(shù)據(jù)將基本軌調(diào)整到位;再用道尺按照記錄好的軌距將另一根鋼軌調(diào)整到位。

基本軌軌頂面高低的調(diào)整：根據(jù)整理的測(cè)量資料由技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)將調(diào)整數(shù)據(jù)標(biāo)記在鋼軌對(duì)應(yīng)的軌枕處，并指導(dǎo)工作人員對(duì)鋼軌進(jìn)行抬升或降低。對(duì)于既存在超高又需調(diào)整基本軌的測(cè)量點(diǎn)，首先將高低基本軌調(diào)整到位，再根據(jù)超高調(diào)整另一根鋼軌到位。做完第一遍調(diào)整后，重新對(duì)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，作為第二遍軌道調(diào)整的依據(jù)，依次類(lèi)推。

8、鋼軌打磨

采用鋼軌打磨列車(chē)在聯(lián)調(diào)聯(lián)試前對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨。打磨廓形根據(jù)鋼軌表面狀態(tài)、輪軌接觸情況綜合設(shè)計(jì)。采用模板或鋼軌輪廓測(cè)量?jī)x進(jìn)行打磨廓形檢查和驗(yàn)收。

對(duì)焊接接頭軌面平直度進(jìn)行檢查。當(dāng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采用仿形打磨機(jī)對(duì)焊接接頭進(jìn)行局部打磨。打磨前應(yīng)在站線進(jìn)行打磨參數(shù)調(diào)整試驗(yàn)，確認(rèn)打磨廓形達(dá)到要求后，方可進(jìn)行正式打磨。打磨后立即清理打磨碎屑。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)幾條線的施工，對(duì)于有砟軌道無(wú)縫線路的施工進(jìn)行了探索和總結(jié)，使這幾條無(wú)縫線路軌道鋪軌順利，技術(shù)上逐漸成熟，施工更高效，愿對(duì)以后的類(lèi)似工程施工能夠有所借鑒。特別有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

鋪軌基地一定要設(shè)置適當(dāng)，滿足鋪軌需要，大小布局要合理;

鋪長(zhǎng)軌中線控制非常重要，鋪設(shè)到位可以大大減少后期工作量;鋪軌后上砟整道要盡可能跟上，提高行車(chē)速度也可促進(jìn)鋪軌進(jìn)度;

焊軌盡可能不要在低于焊軌要求軌溫情況下焊軌，低溫易出質(zhì)量問(wèn)題，搶工期也要注重按照規(guī)范施工;

為了提高效率，焊軌盡可能在上砟整道后軌道較為平順、道床相對(duì)穩(wěn)定且基本成型后實(shí)施;

預(yù)鋪道砟壓實(shí)度和控制大機(jī)每次起道量對(duì)于道床穩(wěn)定具有重要的作用，故預(yù)鋪道砟要嚴(yán)格壓實(shí)和控制每次起道量在60mm以?xún)?nèi)。

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