沈韞

（中國(guó)中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司，安徽合肥 230041）

REJ SA60-300型鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器鋪設(shè)安裝及要點(diǎn)簡(jiǎn)析

沈韞

（中國(guó)中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司，安徽合肥 230041）

我國(guó)是橋上鋪設(shè)無縫線路最多的國(guó)家之一。在大跨度橋上鋪設(shè)無縫線路，橋梁與鋼軌的伸縮加劇了梁軌相互作用，影響線路的穩(wěn)定。在超大跨度橋梁無縫線路上鋪設(shè)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，能夠釋放鋼軌內(nèi)積聚的溫度力和實(shí)現(xiàn)相鄰兩根鋼軌之間的縱向相對(duì)移動(dòng)。鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的性能和安裝至關(guān)重要，本文以新建蘭新鐵路第二雙線，臨澤南跨蘭新線立交特大橋上采用的德國(guó)BWG公司生產(chǎn)的REJ SA60-300型鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器為例，介紹了其性能，并對(duì)其施工安裝及要點(diǎn)進(jìn)行了說明解析，為類似工程的現(xiàn)場(chǎng)施工提供參考。

大跨度橋 無縫線路 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器 施工安裝要點(diǎn)

現(xiàn)代高鐵大跨度橋上鋪設(shè)無縫線路時(shí)，設(shè)計(jì)必須考慮梁軌間的附加縱向力，使之滿足四項(xiàng)要求：（1）控制長(zhǎng)鋼軌縱向壓力值，以防橋上無縫線路脹軌跑道；（2）控制長(zhǎng)鋼軌縱向拉力值，以滿足鋼軌強(qiáng)度；（3）控制鋼軌折斷時(shí)斷縫的拉開值，使之在允許值范圍內(nèi)，以確保行車安全；（4）控制橋梁墩臺(tái)的縱向水平力值，以確保橋梁的安全使用。

在高鐵跨區(qū)間無縫線路、溫度跨度大的橋梁上設(shè)置鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器，能夠允許相鄰鋼軌的縱向相對(duì)位移，保證正確的鋼軌導(dǎo)向和支撐，平衡鋼軌和下部結(jié)構(gòu)的縱向伸縮，連接下部結(jié)構(gòu)的縫隙，調(diào)節(jié)下部結(jié)構(gòu)端部的豎向撓曲和縱向偏移，調(diào)和兩端不同軌道剛度。

圖1 REJ SA60-300平面示意圖

說明：1：滑床板 2：低阻力扣件 3：標(biāo)準(zhǔn)扣件 4：可動(dòng)基本軌5：固定尖軌 R：參考點(diǎn)圖2 REJ SA60-300主要結(jié)構(gòu)圖

圖3 RE SA60-300主要布置圖

表1 軌道結(jié)構(gòu)高度尺寸表

傳統(tǒng)鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器，基本軌固定，接軌伸縮，在輪軌過渡區(qū)，接軌的伸縮不可避免的存在軌距超寬現(xiàn)象，并增加磨損，影響列車舒適度，不適合在曲線及高速鐵路上使用。

為解決存在問題，德國(guó)BWG公司研制出REJ SA60系列型號(hào)鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器（以下簡(jiǎn)稱REJ），其尖軌固定，基本軌伸縮，基本軌采用與接軌外側(cè)相吻合的曲線型設(shè)計(jì)，在伸縮過程中不會(huì)出現(xiàn)軌距超寬現(xiàn)象，相對(duì)恒定的軌距增強(qiáng)了軌道的穩(wěn)定性從而改善了行車舒適度。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)德國(guó)BWG公司研制的REJ尚無成熟施工安裝經(jīng)驗(yàn)。

表2 表臨澤南跨蘭新線立交特大橋REJ SA60-300調(diào)整計(jì)算表

新建蘭新鐵路第二雙線為60km/m鋼軌無砟軌道跨區(qū)間無縫線路。其中，臨澤南跨蘭新線立交特大橋全長(zhǎng)3.84km，孔跨布置：（4-32m+2-24m+23-32m+2-24m+12-32m+（60+100+60）m連續(xù)梁+12-32m+2-24m+8-32m+1-24m+9-32m+（40+64+40）m連續(xù)梁+1-32m+2-24m+19-32m+2-24m+6-32m），在該橋60+100+60m連續(xù)梁上，根據(jù)伸縮量計(jì)算，臨澤南跨蘭新線立交特大橋理論最大伸縮量為265mm，設(shè)計(jì)安裝REJ SA60-300型鋼軌溫度調(diào)節(jié)器（以下簡(jiǎn)稱REJ SA60-300）。

REJ SA60-300平面示意見圖1：

表3 勞動(dòng)力組織表

1 REJ SA60-300主要結(jié)構(gòu)及性能

1.1 主要結(jié)構(gòu)及布置

REJ SA60-300是尖軌固定、基本軌伸縮的單向鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。由尖軌、基本軌、滑床板、低阻力扣件系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)扣件系統(tǒng)、長(zhǎng)軌枕等組成。標(biāo)準(zhǔn)總長(zhǎng)為16880mm。

REJ SA60-300主要結(jié)構(gòu)見圖2：REJ SA60-300主要布置見圖3：

1.2 主要性能

REJ SA60-300的作用是釋放鋼軌內(nèi)積聚的溫度力和實(shí)現(xiàn)相鄰兩根鋼軌之間的縱向相對(duì)移動(dòng)，同時(shí)保證軌距、鋼軌支點(diǎn)滿足要求。主要協(xié)調(diào)兩方面的位移：（1）橋梁溫度伸縮、收縮徐變、列車制動(dòng)位移；（2）鋼軌溫度伸縮位移。

主要性能要求：（1）尖軌固定，基本軌伸縮；（2）基本軌伸縮過程軌距保持不變；（3）允許尖軌逆向行車；（4）軌距最大調(diào)整量為-10、+15mm；（5）REJ SA60-300伸縮量為300mm（±150mm）

1.3 適用軌道范圍

REJ SA60-300使用廣泛，不僅可用于直線地段，也可用于曲線或緩和曲線地段。

（1）最高運(yùn)營(yíng)速度：無砟軌道：380km/h；有砟軌道：300km/h。（2）、最大坡度：無砟軌道：40‰ （4%）；有砟軌道：25‰ （2.5%）。（3）最小豎曲線半徑：無砟軌道：2000m；有砟軌道：2000m。（4）最大超高：無砟軌道：標(biāo)準(zhǔn)值：1 0 0m m，限定值：1 5 0m m；有砟軌道：標(biāo)準(zhǔn)值：100mm，限定值：130mm。（5）最小平曲線半徑：無砟軌道：標(biāo)準(zhǔn)值：2000m，限定值：500m；有砟軌道：標(biāo)準(zhǔn)值：2000m，限定值：500m。（6）最大軸重：無砟軌道：25t；有砟軌道：22.5t。（采用標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，不需要進(jìn)行額外的檢算或論證。采用標(biāo)準(zhǔn)值和限定值之間的值時(shí)，需要和鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的供應(yīng)商做進(jìn)一步討論協(xié)商。所有運(yùn)營(yíng)速度250km/ h以上的線路要求均相同。）

表4 主要工機(jī)具配置表

表5 檢測(cè)儀器配置表

2 臨澤南跨蘭新線立交特大橋軌道標(biāo)準(zhǔn)

2.1 底座

采用C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直接澆筑在橋面上，并與橋面間采用連接鋼筋連接。底座寬度、長(zhǎng)度與道床板一致。底座頂面設(shè)置中間隔離層，隔離層采用聚丙烯土工布。底座施工前應(yīng)提前考慮道床板施工時(shí)橋梁溫度及梁縫變化對(duì)道床板布置產(chǎn)生的影響。

2.2 無砟軌道

橋上為雙塊式無砟軌道，伸縮區(qū)軌道由鋼軌、扣件、長(zhǎng)枕、道床板和底座板等部分組成。

REJ SA60-300安裝在橋縫附近，尖軌位于固定橋梁端，基本軌位于活動(dòng)橋梁端。（如兩端均為活動(dòng)端，則尖軌位于活動(dòng)量小的一端。）

橋梁上軌道結(jié)構(gòu)高度為725mm。具體尺寸見表1

2.3 綜合接地

道床板內(nèi)設(shè)置接地鋼筋和接地端子。

3 REJ SA60-300安裝及要點(diǎn)解析

3.1 施工流程

總體施工流程為：技術(shù)準(zhǔn)備—底座板施工—REJ SA60-300廠內(nèi)組裝、吊運(yùn)、安裝就位—鋪設(shè)兩端過渡段及REJ SA60-300—粗調(diào)位置和高程—計(jì)算并調(diào)整D值、a值—精調(diào)位置和高程，并綁扎鋼筋立?！_認(rèn)D值—道床板混凝土澆筑——兩端過渡段換鋪長(zhǎng)軌、應(yīng)力放散鎖定—確認(rèn)a值—REJ SA60-300與兩端鎖定長(zhǎng)軌鋁熱焊連。

3.2 工程特點(diǎn)及重難點(diǎn)

（1）REJ SA60-300為德國(guó)原裝進(jìn)口，國(guó)內(nèi)無成熟施工經(jīng)驗(yàn)。（2）REJ SA60-300結(jié)構(gòu)尺寸及重量大，成品保護(hù)要求高。橋上作業(yè)空間小。REJ SA60-300在廠內(nèi)組裝完畢，整組吊運(yùn)、在橋上安裝就位是難點(diǎn)。（3）計(jì)算及安裝精度要求高：1）REJ SA60-300精度要求高，如何保證其與前后軌道的過渡銜接精度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸安裝精度，是控制要點(diǎn)。 2）如何通過粗調(diào)位置和高程、計(jì)算并調(diào)整“D”和“a”值滿足要求，是本工程的重點(diǎn)。

3.3 主要施工方法及要點(diǎn)解析

3.3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）勘察進(jìn)場(chǎng)道路。（2）相應(yīng)地段CPⅢ復(fù)測(cè)完畢，滿足施工要求。（3）提前對(duì)REJ SA60-300地段的環(huán)境溫度、梁體溫度（混凝土表面溫度）、梁縫寬度進(jìn)行測(cè)量并記錄。（4）兩端剩余無砟軌道用的土工布、彈性墊板、鋼筋、模板、養(yǎng)護(hù)布等材料及工機(jī)具全部吊裝上橋。

3.3.2 過渡段及REJ SA60-300段底座板施工

為保證前后順接精度，REJ SA60-300底座板及道床板與前后一段線路底座、道床同時(shí)調(diào)整、澆筑施工。本橋結(jié)合設(shè)計(jì)底座板及道床板配置情況，前、后預(yù)留過渡段分別長(zhǎng)20.859m、27.88m。

3.3.3 REJ SA60-300廠內(nèi)組裝、吊運(yùn)、安裝就位

（1）廠內(nèi)組裝。廠內(nèi)組裝好后，尖軌尖端位于中間位置，軌枕的間距全為600mm，扣件扭力達(dá)到要求，帶開口銷螺栓的插銷全部安裝完成。

（2）運(yùn)輸。整組REJ SA60-300長(zhǎng)16.88m，寬2.8m，總重約16.2噸。可采用汽車運(yùn)輸至鋪軌基地；軌道車牽引兩輛平板車或汽車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)；將整組REJ SA60-300在平板車支墊上平放裝好后，用鋼絲繩或軟吊帶進(jìn)行捆綁。運(yùn)輸車距離鋪設(shè)地點(diǎn)大于20米位置時(shí)停車對(duì)位，穩(wěn)定后，進(jìn)行吊卸及相關(guān)的鋪設(shè)作業(yè)。

（3）吊裝。1）采用吊車，每次裝1組。2）輕起慢放，減小起落沖擊，防止損傷變形。3）應(yīng)使用吊裝扁擔(dān)梁或柔性吊帶，繩索的吊點(diǎn)布置根據(jù)工件重心和長(zhǎng)度計(jì)算確定，不得單點(diǎn)起吊。

（4）存放?；卮a垛層數(shù)不高于4層，每層用不小于60mm×60mm ×1000mm的方木條墊實(shí)、墊平，墊塊間距不大于4米，均勻布置。

（5）在橋上鋪設(shè)位置安裝就位。REJ SA60-300需整組一次安裝到位，橋上空間狹小，安裝難度較大。REJ SA60-300設(shè)計(jì)緊湊，對(duì)相鄰軌道及橋梁結(jié)構(gòu)的施工沒有特殊要求，只需為其安裝預(yù)留足夠的空間（3.2m×約17m）。具體安裝就位方法，應(yīng)調(diào)查地形地貌、運(yùn)輸?shù)缆贰F(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)情況確定。

單線橋上可先吊放至線路上后，再搭設(shè)滑道縱移到位安裝。

雙線橋上，可利用一側(cè)已鋪線路，采用平板將REJ SA60-300運(yùn)輸至對(duì)應(yīng)位置，按設(shè)計(jì)鋪設(shè)位置，在不影響行車的條件下，盡量靠近橫橋向橋梁中心位置搭設(shè)枕木垛，在平板與枕木垛間搭設(shè)滑軌，利用滑軌將REJ SA60-300橫移到位。（1）分別在伸縮器安裝起點(diǎn)、中間和終點(diǎn)部位，應(yīng)用2.5米長(zhǎng)的木枕搭設(shè)“井”字形枕木垛；最底層的木枕滿鋪，每層按照3根木枕布設(shè)，搭設(shè)高度為2.1米，即比平板車高出一根枕木。（2）對(duì)應(yīng)搭好的枕木垛，放置工具軌做滑軌使用，在軌底用木板找平，工具軌一頭深入至調(diào)節(jié)器兩軌枕間。（3）利用壓機(jī)起升REJ SA60-300，將雙滑輪組安放在REJ SA60-300鋼軌軌底與滑軌間。（4）在橫向滑移前對(duì)每組雙滑輪進(jìn)行固定。（5）所有作業(yè)人員分布在REJ SA60-300的縱向一側(cè)，一字排開，確保每根枕木位置都有人。同時(shí)應(yīng)用2組手動(dòng)倒鏈一端固定在REJ SA60-300，另外一端固定在橋梁防撞墻上，使手動(dòng)倒鏈拉住REJ SA60-300軌排，控制REJ SA60-300軌排緩慢滑移至搭好的枕木垛上方。（6）軌道車牽引平板車重新對(duì)位，應(yīng)用平板車上已裝好的3組爬桿吊，在R E J SA60-300吊點(diǎn)位置，應(yīng)用6T的軟吊帶在REJ SA60-300鋼軌纏繞后掛在爬桿上的手動(dòng)倒鏈吊鉤上；為保證平板車不發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象，用倒鏈將平板車與一側(cè)防撞墻進(jìn)行連接固定，另外一側(cè)用千斤頂進(jìn)行頂升加固。3組手動(dòng)倒鏈同時(shí)起升，使REJ SA60-300鋼軌距離滑道50mm時(shí)，將滑輪組和工具軌抽出，每下降一次高度，距枕木0.1米時(shí)抽枕木。直至REJ SA60-300平穩(wěn)的落在底座面枕木上，抽取軟吊帶。（7）再次搭設(shè)滑軌，再次橫向滑移REJ SA60-300至已澆筑完成的底座面上就位，應(yīng)用已放樣好的點(diǎn)位進(jìn)行定位，鋪設(shè)位置的控制里程與設(shè)計(jì)圖位置控制在±20mm范圍內(nèi)。

3.3.4 鋪設(shè)兩端過渡段及REJ

采用架軌法同時(shí)鋪設(shè)兩端過渡段及REJ SA60-300。

3.3.5 粗調(diào)位置和高程

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，采用支撐螺桿和定位螺栓，粗調(diào)兩端過渡段及REJ SA60-300中線、高程等線位。

3.3.6 計(jì)算并調(diào)整值D和a

（1）D值和a值。REJ SA60-300調(diào)整參數(shù)“D”：橋縫兩側(cè)混凝土軌枕中心的間距。REJ SA60-300調(diào)整參數(shù)“a”：尖軌尖端至設(shè)計(jì)中心位置的距離。D值計(jì)算誤差會(huì)導(dǎo)致梁縫處尺寸超出設(shè)計(jì)范圍，a值計(jì)算誤差會(huì)直接導(dǎo)致尖軌尖端超出刨切曲線范圍。

每根基本軌上均有三個(gè)參照點(diǎn)。中間的參照點(diǎn)標(biāo)明設(shè)計(jì)中間位置（a=0）。其它兩點(diǎn)標(biāo)明伸縮量范圍（尖軌尖端位置范圍）。

（2）計(jì)算值D和a。梁體最高、最低溫度的數(shù)值會(huì)直接影響D、a值調(diào)整量的計(jì)算結(jié)果。應(yīng)根據(jù)安裝時(shí)的橋梁溫度計(jì)算相應(yīng)的“D”值和“a”值。

為保證調(diào)整量計(jì)算的精確度，技術(shù)人員提前3天對(duì)伸縮器地段的環(huán)境溫度、梁體溫度（混凝土表面溫度）、軌溫、梁縫寬度進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)選定當(dāng)日最高氣溫（下午4-5點(diǎn)）與最低氣溫（凌晨4-5點(diǎn)）。調(diào)整量計(jì)算復(fù)雜，一般由BWG公司提供，并派專人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整。

臨澤南跨蘭新線立交特大橋調(diào)整計(jì)算參照表見表2：

3.3.7 精調(diào)位置和高程并進(jìn)行鋼筋綁扎、模板支立

精調(diào)采用軌檢小車進(jìn)行，采用8個(gè)CPIII點(diǎn)進(jìn)行自由設(shè)站，設(shè)站精度誤差＜0.7″，為保證前后順接精度，REJ SA60-300與前后無砟軌道過渡段線路一起進(jìn)行精調(diào)。

（1）REJ SA60-300粗調(diào)完成后，即可進(jìn)行鋼筋綁扎及模板支立施工。（2）REJ SA60-300的精調(diào)和固定采用側(cè)向/豎向支撐調(diào)整架實(shí)現(xiàn)，包括側(cè)向支撐調(diào)整裝置、豎向支撐調(diào)整裝置。（3）每隔2根軌枕在鋼軌裝1根橫向調(diào)節(jié)器并每隔2根軌枕設(shè)置一個(gè)軌距撐桿。橋上可利用防撞墻固定橫向調(diào)整裝置。（4）REJ SA60-300的彈條螺栓采用開口銷螺栓，出廠時(shí)扭矩已達(dá)到設(shè)計(jì)值，并配有橫向插銷。使用軌檢小車及其它檢測(cè)工具檢測(cè)伸縮器的方向、高低、水平、軌距等幾何形位指標(biāo)，確定精調(diào)數(shù)值。精調(diào)測(cè)量數(shù)據(jù)的精度控制：方向和高程絕對(duì)精度不大于10mm。軌距控制在±1mm以內(nèi)，水平、方向高低與扭曲均不大于2mm（10m基線）。

3.3.8 確認(rèn)D值

精調(diào)完成后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的氣溫、軌枕，檢查“D”值有無變化，最好控制在初次調(diào)整“D”值的溫度進(jìn)行，保證誤差為±2mm。如誤差較大，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)梁體溫度計(jì)算“D”值，計(jì)算完成后測(cè)量實(shí)際“D”值，進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后，再次應(yīng)用軌檢小車采集數(shù)據(jù)，對(duì)于超限的數(shù)據(jù)作局部調(diào)整；同時(shí)應(yīng)用曲線上拉弦線測(cè)量正矢的方法測(cè)量外矢量進(jìn)行檢測(cè)；軌檢小車數(shù)據(jù)采集完成后，即可進(jìn)行混凝土澆筑。

3.3.9 混凝土澆筑

過渡段及REJ SA60-300道床板混凝土同時(shí)澆筑，澆筑前將鋼軌及軌枕覆蓋，振搗時(shí)嚴(yán)禁將插入式振搗棒靠近模板或軌枕，尤其是鋼軌?；炷翝仓瓿桑跄?、終凝前，松開REJ SA60-300豎向支撐。

3.3.10 兩端過渡段換鋪長(zhǎng)軌、應(yīng)力放散鎖定

兩端過渡段各與兩側(cè)線路一起換鋪長(zhǎng)軌，并進(jìn)行放散鎖定。

3.3.11 確認(rèn)a值

道床混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，開始進(jìn)行REJ SA60-300 “a”值檢查。誤差為±2mm。如果“a”值超限，采用松開基本軌一側(cè)扣件，進(jìn)行“a”值調(diào)整。

3.3.12 REJ SA60-300與兩端鎖定長(zhǎng)軌鋁熱焊連

a值重新調(diào)整完成后應(yīng)立即進(jìn)行鋁熱焊接，連入已兩端放散鎖定好的線路，形成跨區(qū)間無縫線路。注意REJ SA60-300鋼軌焊接應(yīng)在中間鎖定軌溫進(jìn)行，或在區(qū)間鋼軌應(yīng)力放散之后進(jìn)行。對(duì)焊縫應(yīng)打磨平整，不影響基本軌伸縮。

4 勞力及工機(jī)具配置簡(jiǎn)介

4.1 勞動(dòng)力組織

勞動(dòng)力組織情況見表3。

4.2 工機(jī)具

工機(jī)具配置情況見表4。

4.3 檢測(cè)儀器

檢測(cè)儀器情況見表5。

5 結(jié)語

REJ SA60-300型鋼軌伸縮調(diào)節(jié)消除了因大跨度梁上無縫線路梁軌相對(duì)位移影響線路穩(wěn)定性的問題。且具有行車平穩(wěn)、減少養(yǎng)護(hù)維修工作量、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。新建蘭新鐵路第二雙線為臨澤南跨蘭新線立交特大橋上REJSA60-300的順利鋪設(shè)，保證了現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量，得到業(yè)主、監(jiān)理一致好評(píng)，技術(shù)領(lǐng)先，本文的解析說明為今后REJ SA60-300更好的施工提供了一定的借鑒。

［1］TB10754-2010.高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］鐵建設(shè)［2010］241號(hào).高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南［K］.

［3］《橋梁雙塊式無砟軌道設(shè)計(jì)圖紙》（圖號(hào)：蘭烏二線施（軌）10）［K］.

［4］鐵道部標(biāo)準(zhǔn).新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)函［2003］205號(hào)［S］.

［5］BWG公司提供的《REJ 溫調(diào)器安裝說明》［K］.

China is one of the largest countries laying of CWR on bridge. The laying ofCWR in long span bridges， bridges and rail expansion increased interaction between girder and rail， affecting the stability of the line. The laying of rail expansion in the large span bridge of CWR on regulator， temperature stress release rail accumulation and vertical between two adjacent rails relative movement. Rail expansion device performance and installation is very important， in this paper， new the Lan Xin railway second double Linze Southern Cross Lanxin railway overpass bridge on the German BWG company REJ SA60-300 rail expansion device as an example， the properties and the installationkey points were introduced， so as to provide reference for the construction of similar engineering.

Long span bridge seamless lines rail expansion device installation point