徐 棟 陳萬(wàn)里

(北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理有限公司， 北京 100068)

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市軌道交通發(fā)揮的作用越來(lái)越大。相較于高速鐵路，城市軌道交通運(yùn)行速度較低，其無(wú)縫線路鋪設(shè)施工質(zhì)量控制要求也相對(duì)較低[1-3]。無(wú)縫線路的鋪設(shè)質(zhì)量與其鎖定軌溫密切相關(guān)，為掌握準(zhǔn)確的無(wú)縫線路鎖定軌溫，一般需要重新組織對(duì)無(wú)縫線路的應(yīng)力放散[4-5]。國(guó)鐵的無(wú)縫線路應(yīng)力放散技術(shù)相對(duì)成熟，施工組織及保障方案較為完善，但城市軌道交通既有線的無(wú)縫線路應(yīng)力放散施工組織、各專業(yè)的保障措施尚無(wú)詳細(xì)可參考的實(shí)際案例和經(jīng)驗(yàn)。

2 應(yīng)力放散施工準(zhǔn)備

2.1 了解設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合設(shè)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)情況，準(zhǔn)確掌握鋼軌、扣件、道床形式、線路縱斷面坡度、軌距、曲線超高、螺栓扭矩、無(wú)縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫、接觸軌、防脫護(hù)軌等情況。同時(shí)，對(duì)放散區(qū)段內(nèi)的軌旁設(shè)備進(jìn)行全面摸底，提前評(píng)估軌旁設(shè)備對(duì)施工作業(yè)的影響。該過(guò)程應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)[6-10]。

(1)鋼軌型號(hào)

對(duì)于采用耐磨軌的小半徑曲線地段，需要在備軌、配軌焊接前提前考慮。

(2)扣件形式

對(duì)于高架線無(wú)縫線路使用的小阻力扣件，要關(guān)注其扣件彈程、扭力矩以及軌下膠墊的組合使用。

(3)靜態(tài)幾何尺寸

應(yīng)力放散前，應(yīng)使用軌檢儀或者絕對(duì)測(cè)量?jī)x對(duì)線路靜態(tài)幾何尺寸進(jìn)行全面檢查，對(duì)超限部位提前進(jìn)行整改。

(4)施工時(shí)間

在北京地區(qū)， 4月～6月初的氣溫有利于夜間組織無(wú)縫線路露天段的應(yīng)力放散作業(yè)。當(dāng)軌溫過(guò)高時(shí)，可以采用灑水等降溫措施?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，在放散長(zhǎng)度較長(zhǎng)、作業(yè)時(shí)間比較緊張的情況下，灑水降溫速度慢，效果不甚明顯。

(5)鎖定軌溫

在北京地區(qū)，無(wú)縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫一般按26±5 ℃考慮。在放散應(yīng)力施工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況(如設(shè)置防雪棚對(duì)軌溫的影響)，針對(duì)不同長(zhǎng)度的軌條確定鎖定軌溫，并在放散時(shí)通過(guò)拉伸器實(shí)現(xiàn)鎖定軌溫的統(tǒng)一設(shè)置。在大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)線軌道施工中，對(duì)隧道內(nèi)、隧道口200 m過(guò)渡段、高架線，分別按照20 ℃、22 ℃、24 ℃三個(gè)鎖定軌溫進(jìn)行了應(yīng)力放散鎖定。

(6)放散固定端

對(duì)于配置伸縮調(diào)節(jié)器的線路，應(yīng)提前對(duì)伸縮調(diào)節(jié)器進(jìn)行保養(yǎng)；拉伸放散時(shí)，避免將自由端放在伸縮調(diào)節(jié)器端。當(dāng)放散長(zhǎng)軌條自由端設(shè)置在緩沖軌前時(shí)，應(yīng)根據(jù)選擇的拉伸器型號(hào)、鎖定軌溫、放散量、緩沖區(qū)的長(zhǎng)度、扣件阻力等因素，驗(yàn)算緩沖區(qū)道床縱向阻力是否滿足要求。對(duì)于同時(shí)連接道岔和長(zhǎng)軌條的緩沖區(qū)，在放散時(shí)必須考慮緩沖區(qū)作為拉伸固定端對(duì)道岔的影響。應(yīng)根據(jù)鋼軌型號(hào)、每組鋼軌扣件的縱向阻力、計(jì)劃鎖定軌溫與實(shí)際軌溫差ΔT、放散單元長(zhǎng)度L、鋼軌與輥軸的摩擦系數(shù)μ等，確定拉伸器及放散時(shí)的固定端。再通過(guò)計(jì)算，確定拉伸器噸位及固定端長(zhǎng)度l(見(jiàn)表1)。

表1 拉伸器選擇及放散時(shí)固定端的確定

(7)全面調(diào)查軌旁設(shè)備

對(duì)可能影響施工或施工中需要拆除、保護(hù)的軌旁設(shè)備，應(yīng)建立詳細(xì)的臺(tái)賬，并告知信號(hào)、供電、機(jī)電設(shè)備專業(yè)進(jìn)行復(fù)核和評(píng)估。其中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注鋼軌上的信號(hào)計(jì)軸器和最近扣件的距離關(guān)系。

2.2 提高工效的現(xiàn)場(chǎng)措施

根據(jù)以往既有線放散施工的經(jīng)驗(yàn)[11-13]，應(yīng)在2.5 h的有效作業(yè)時(shí)間內(nèi)，以140人左右規(guī)模的施工隊(duì)伍(含現(xiàn)場(chǎng)管理、技術(shù)人員)，完成2～3 km單股延長(zhǎng)米(左右股各1～1.5 km長(zhǎng))的無(wú)縫線路應(yīng)力放散施工作業(yè)。以下是有利于提高工效的有效做法。

①根據(jù)夜間運(yùn)營(yíng)情況，待末班車通過(guò)后，對(duì)當(dāng)晚施工作業(yè)地段安排接觸軌停電。

②利用等點(diǎn)時(shí)間，組織施工人員提前進(jìn)行安全交底和工具、人員清點(diǎn)。

③根據(jù)工作內(nèi)容和工作量的不同，將作業(yè)工人劃分為若干作業(yè)班隊(duì)，一般可配置作業(yè)隊(duì)3個(gè)(分別為應(yīng)力放散作業(yè)隊(duì)1個(gè)、線路維護(hù)工班1個(gè)，應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)1個(gè))，工作內(nèi)容及配置如表2。

表2 施工人員配置

④根據(jù)分工，各班組配備相關(guān)的施工器具(每個(gè)人攜帶的工具基本固定)。

⑤根據(jù)施工組織方案和計(jì)劃安排，提前在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各班組作業(yè)段進(jìn)行“可視化”分工標(biāo)識(shí)。例如：為保證人員迅速進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工，在應(yīng)力放散段的道床水溝內(nèi)，每隔50～100 m進(jìn)行噴漆(直線)標(biāo)識(shí)，以劃分區(qū)域。施工人員按要求到達(dá)指定區(qū)域(如圖1)。

圖1 施工區(qū)域劃分示意

⑥每隔10根軌枕，在垂直于線路方向的道床邊緣噴漆(直徑約5 cm圓形)，作為放散支墊滾杠位置標(biāo)記(如圖2)。小半徑曲線地段的應(yīng)力拉伸放散必須考慮鋼軌傾覆的風(fēng)險(xiǎn)?？梢钥紤]采用防傾覆滾杠，同時(shí)每隔100 m左右安裝一根防傾覆支撐桿。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)區(qū)間放散示意

圖2 放散支墊(滾杠)位置標(biāo)記示意

⑦在放散段，從自由端往固定端方向每隔100 m標(biāo)記1個(gè)三角符號(hào)作為應(yīng)力放散臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)(見(jiàn)圖3)。

圖3 臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)記示意(單位：m)

⑧施工現(xiàn)場(chǎng)的放散示意見(jiàn)圖4。此外，應(yīng)在當(dāng)天施工交底會(huì)上明確交底。施工開始前，各班組可以根據(jù)這些信息，快速、有序地進(jìn)入各自作業(yè)面。

⑨采用拉伸放散時(shí)，應(yīng)提前確定鋼軌拉伸的方向。拉伸放散時(shí)必須配合撞軌器撞軌(建議沿著行車方向撞軌和拉伸)，撞軌器的設(shè)置間隔為300～400 m，小半徑曲線應(yīng)考慮加密設(shè)置。道床縱向坡度大于10‰時(shí)，應(yīng)沿著下坡方向拉伸，行車方向和坡度沖突時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際綜合考慮。

⑩ 線路鎖定完畢后，應(yīng)立即恢復(fù)無(wú)縫線路爬行觀測(cè)標(biāo)尺。

3 保障措施

3.1 信號(hào)專業(yè)

(1) 計(jì)軸設(shè)備

①根據(jù)鎖定軌溫、作業(yè)軌溫、鋼軌拉伸長(zhǎng)度，預(yù)判拉伸放散對(duì)計(jì)軸位置的影響。

②施工前，提前準(zhǔn)備計(jì)軸設(shè)備相應(yīng)備件、物料及工具等工作防護(hù)保障用品。施工時(shí)，需核對(duì)計(jì)軸編號(hào)，嚴(yán)格按照施工計(jì)劃進(jìn)行作業(yè)[14]。如突破時(shí)間節(jié)點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)向負(fù)責(zé)人匯報(bào)。

(2)波導(dǎo)管設(shè)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，施工前應(yīng)拆除波導(dǎo)管，施工結(jié)束后及時(shí)恢復(fù)；如無(wú)法立即恢復(fù)，可用塑料布封住波導(dǎo)管端口，并使用扎帶扎緊。

(3)應(yīng)答器設(shè)備

①準(zhǔn)備用于正線的各種型號(hào)應(yīng)答器各1個(gè)作為應(yīng)急備件，以及燒錄報(bào)文專用筆記本電腦1臺(tái)。若出現(xiàn)意外情況導(dǎo)致應(yīng)答器損壞，應(yīng)立即進(jìn)行更換。

②有源應(yīng)答器可以通過(guò)LEU機(jī)柜查看，無(wú)源應(yīng)答器的檢查需次日驗(yàn)證。若發(fā)現(xiàn)應(yīng)答器狀態(tài)異常，應(yīng)在次日夜間進(jìn)行更換。

3.2 供電專業(yè)

(1)回流銅排

如由于時(shí)間原因無(wú)法及時(shí)安裝回流銅排時(shí)，可采用急接線方式進(jìn)行連接。

(2)均流銅排

①如由于時(shí)間原因無(wú)法及時(shí)安裝均流銅排時(shí)，可采用回流電纜應(yīng)急方式進(jìn)行安裝。

②重新申請(qǐng)計(jì)劃后，再進(jìn)行本站更換鋼軌處均流銅排的安裝(栓接+釬焊)。

(3)均、回流電纜接線端子

①當(dāng)均、回流電纜接線端子發(fā)生斷裂時(shí)，如果時(shí)間允許，應(yīng)更換新的接線端子。

②如果時(shí)間緊張，當(dāng)回流箱到鋼軌間端子發(fā)生斷裂時(shí)，可將預(yù)制好的電纜先臨時(shí)過(guò)渡安裝在相應(yīng)部位；待第二天重新申請(qǐng)計(jì)劃后，拆除臨時(shí)過(guò)渡電纜，按現(xiàn)場(chǎng)所需電纜的實(shí)際長(zhǎng)度，進(jìn)行接線端子的壓接與安裝。當(dāng)均流電纜端子發(fā)生斷裂時(shí)，可將斷裂端子用絕緣膠布包裹并固定。

③當(dāng)鋼軌因時(shí)間及施工工藝等原因未能及時(shí)完成焊接時(shí)，可用軌連線方式連接斷口兩端鋼軌(鋼軌腰部打孔，用兩根1 m×120 mm2軟電纜連接)。如果不能采用軌連線方式，可用回流銅排應(yīng)急安裝方式將斷口兩端用電纜連接，并適當(dāng)增加電纜根數(shù)，如果更換的鋼軌兩端都沒(méi)有焊接，可在更換鋼軌內(nèi)每200 m增加1處臨時(shí)均流電纜。

(4)道床回流端子及連接電纜

如道床回流電纜絕緣層損壞或端子斷裂，可將損壞電纜拆下，置換相同規(guī)格電纜即可。如道床回流引出端子斷裂，可將斷裂處連接電纜拆卸，待軌道專業(yè)恢復(fù)引出端子后，再將道床回流電纜恢復(fù)[15-16]。

(5)參比電極連接線損壞及引出端子檢測(cè)

①如遇參比電極引出電纜損壞，應(yīng)及時(shí)修復(fù)；如根部斷裂不能修復(fù)，可將斷裂的兩頭用絕緣膠布包裹，并將頭部固定在道床上，防止斷頭揚(yáng)起影響行車。

②當(dāng)引出端子斷裂無(wú)法修復(fù)時(shí)，可將接到引出端子的線頭用絕緣膠布包裹并在原地固定，防止斷頭揚(yáng)起影響行車。

(6)過(guò)軌電纜

若電纜導(dǎo)體損壞或斷裂，時(shí)間容許時(shí)，可將損壞電纜拆下，將電纜按工藝要求進(jìn)行對(duì)接；若時(shí)間不容許時(shí)，可對(duì)電纜進(jìn)行包扎處理，待重新申請(qǐng)計(jì)劃后，再進(jìn)行電纜修復(fù)工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)調(diào)整運(yùn)營(yíng)停電時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)“可視化”分工組織，針對(duì)無(wú)縫線路應(yīng)力放散施工給信號(hào)、供電等專業(yè)設(shè)備帶來(lái)的影響進(jìn)行提前預(yù)判，嚴(yán)格卡控現(xiàn)場(chǎng)流程順序、工藝質(zhì)量。即使在有限的“天窗”時(shí)間內(nèi)也能夠安全順利、高效、高質(zhì)量地完成既有線無(wú)縫線路的應(yīng)力放散施工。