許萍萍

（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 301700）

1 引言

軌道換鋪是我國(guó)現(xiàn)代化鐵路升級(jí)轉(zhuǎn)型的重要手段之一。本文以朔黃鐵路為例，對(duì)無(wú)縫線路進(jìn)行概述，從施工流程角度探討重載鐵路在換鋪無(wú)縫線路中的施工技術(shù)方法。

2 無(wú)縫線路概述

無(wú)縫線路是指將標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)的鋼軌經(jīng)過(guò)焊接形成的長(zhǎng)軌道線路，又稱為焊接長(zhǎng)鋼軌線路。普通線路存有大量的鋼軌接頭，影響了火車的平穩(wěn)運(yùn)行，為消除這種接頭病害，發(fā)展無(wú)縫線路尤為重要。

無(wú)縫線路在長(zhǎng)鋼軌內(nèi)消除了鋼軌接頭，以及列車通過(guò)時(shí)高頻沖擊荷載的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在減少相應(yīng)的線路病害的同時(shí)也減少了鐵路的養(yǎng)護(hù)維修量，維修費(fèi)用大幅度降低，鋼軌的使用壽命會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)。

考慮到軌道存在熱脹冷縮的基本物理現(xiàn)象，因此，無(wú)縫線路在設(shè)計(jì)中存在一定的緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)中，無(wú)縫線路使用了普通鋼軌接頭。在閉塞地段，也有使用高強(qiáng)度絕緣接頭替代緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)能徹底實(shí)現(xiàn)軌道交通的無(wú)縫化銜接。無(wú)論是否使用了緩沖區(qū)設(shè)計(jì)，在長(zhǎng)軌道兩端一般都設(shè)有專門的伸縮區(qū)，其軌道本身承受著較大的溫度應(yīng)力，因此，該類軌道綜合稱為溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路。

3 重載鐵路換鋪無(wú)縫線路的關(guān)鍵施工技術(shù)

重載鐵路換鋪無(wú)縫線路的關(guān)鍵施工技術(shù)順序?yàn)椋洪L(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸、卸車→焊接長(zhǎng)鋼軌→換鋪單元軌條→放散、鎖定→收舊軌→線路整修→竣工驗(yàn)收。

3.1 長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸及卸車

在“天窗”點(diǎn)，用長(zhǎng)軌運(yùn)輸車將鋼軌運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，將長(zhǎng)軌條依次卸在需換軌路段的有砟路肩上。卸下的長(zhǎng)軌條必須到位，人工拉直釘牢，保證長(zhǎng)軌條順直，不侵限，有效保證既有線的交通安全。

3.1.1 卸車前的準(zhǔn)備工作

卸車前，應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：

1）卸車前，應(yīng)清理線路上的障礙，將卸軌地段軌枕頭外側(cè)400 mm 范圍內(nèi)的道砟扒至和軌枕頂面平齊，對(duì)于砟肩較低地段，用道砟補(bǔ)足或插上木枕臨時(shí)支墊。

2）在直線換軌地段每隔50 m 埋設(shè)1 對(duì)木枕，曲線地段每隔25 m 埋設(shè)1 對(duì)，在每根長(zhǎng)鋼軌的兩端離端頭2 m 處各設(shè)置1 對(duì)，木枕長(zhǎng)度不能小于1.2 m，且每對(duì)木枕不得埋在同一孔軌枕內(nèi)。使用道釘將枕木的一端固定于既有鋼軌正下方。

3）檢查所有設(shè)備狀態(tài)良好后，根據(jù)裝載時(shí)間表檢查軌號(hào)和排放位置。

4）在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電務(wù)設(shè)備進(jìn)行明顯標(biāo)注，卸軌之前做好保護(hù)。在引接線處加密埋設(shè)枕木，并將道砟適當(dāng)扒低，將引接線下落，避免新軌將引接線壓斷，為避免出現(xiàn)緊急情況，施工時(shí)準(zhǔn)備2 根引接線。

5）對(duì)需要拆除的站內(nèi)平過(guò)道提前進(jìn)行拆除。

3.1.2 卸軌作業(yè)

卸軌作業(yè)內(nèi)容及注意事項(xiàng)包括：

1）長(zhǎng)軌列車出發(fā)前，施工負(fù)責(zé)人必須檢查各項(xiàng)設(shè)備及裝軌狀態(tài)，各部均不得超出車輛限界，車鉤必須處于鎖閉狀態(tài)。

2）任何人不得站在長(zhǎng)軌上，不得站在長(zhǎng)軌與安全裝置之間，應(yīng)在安全裝置前加裝枕木，車速限制為60 km/h。護(hù)送人員應(yīng)隨時(shí)注意長(zhǎng)途鐵路的運(yùn)輸狀況，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)與列車員聯(lián)系。

3）當(dāng)長(zhǎng)鋼軌落地100 m 時(shí)，地面人員立即將長(zhǎng)軌卡和鋼絲繩拆除，將車上的長(zhǎng)鋼軌拖下車，撥軌人員負(fù)責(zé)將長(zhǎng)軌撥至兩側(cè)，使長(zhǎng)軌在滾筒上平穩(wěn)行走。為確保安全，固定器不宜過(guò)早取出。

4）負(fù)責(zé)護(hù)軌的地勤人員必須使用鐵锨使其順直地卸到枕木頭外側(cè)，必要時(shí)還要用鐵锨撥順。在卸軌時(shí)，列車速度應(yīng)均勻一致，列車速度快慢或緊急制動(dòng)，容易造成鋼軌鼓曲或翻轉(zhuǎn)，施工負(fù)責(zé)人應(yīng)注意卸車過(guò)程中是否有異常，必要時(shí)及時(shí)采取停車措施，迅速處理故障。

5）將卸下的軌條撥順后支護(hù)，切記不得侵入限界。

3.2 單元軌焊接及鎖定焊接施工

長(zhǎng)鋼軌間、單元軌節(jié)間的鋼軌焊接均采用閃光焊。鋼軌焊接時(shí)，操作焊機(jī)夾緊鋼軌并焊接鋼軌。根據(jù)焊機(jī)的焊接要求，設(shè)定曲線的鋼軌應(yīng)及時(shí)收回。焊接鋼軌后，立即檢查焊工焊接鋼軌的實(shí)際參數(shù)。如有實(shí)際參數(shù)偏離正常范圍的焊接接頭，應(yīng)進(jìn)行鋸切和重新焊接。

3.3 長(zhǎng)鋼軌換鋪施工

單元換軌作業(yè)是用重軌車?yán)瓝Q軌小車進(jìn)行的。線路受阻后，換軌列車將依次進(jìn)入施工段，停在換軌起點(diǎn)。列車對(duì)好位時(shí)，新、舊鋼軌將通過(guò)鋼軌提升裝置引入各自的龍口，換軌小車緩慢啟動(dòng)。新舊鋼軌落地后，換軌小車可以3 km/h 的速度換軌。

3.3.1 換鋪無(wú)縫線路封鎖后準(zhǔn)備工作

換鋪無(wú)縫線路封鎖后的準(zhǔn)備工作包括：

1）提前對(duì)所要換鋪線路上的扣配件進(jìn)行全面涂油并調(diào)查缺損扣配件數(shù)量。

2）撥順并串動(dòng)長(zhǎng)軌條，使其始端撥入線路后與原軌位一致[1]。

3）人員、機(jī)具、材料準(zhǔn)備到位。準(zhǔn)備換軌用彈條扣配件及軌下橡膠墊板并運(yùn)送至指定位置，人工提前散布。將砂輪片、鋸軌機(jī)、鉆眼機(jī)備到龍口位置，發(fā)動(dòng)試機(jī)。將鋸軌機(jī)及手扶鉆眼機(jī)卸到單元軌節(jié)始端，并發(fā)動(dòng)試機(jī)。打磨待焊軌端部，用干凈布套保護(hù)打磨好的軌端，防治端面污染。

3.3.2 線路封鎖后的換軌施工作業(yè)

線路封鎖后的換軌施工過(guò)程為：

1）確認(rèn)線路封鎖后，設(shè)置回流線，采用四縱兩橫方案。即使用待換軌條作為接觸網(wǎng)的臨時(shí)回流通道并使左右股短路。回流線為70 mm2的銅線，長(zhǎng)30 m 的4 根；長(zhǎng)4 m 的4 根；長(zhǎng)1.5 m 的2 根。換軌回流線設(shè)置、轉(zhuǎn)換方法如圖1 所示。

圖1 換軌回流線設(shè)置示意圖

2）換軌車到達(dá)換鋪起點(diǎn)之前，換鋪起終點(diǎn)設(shè)置30 m、4 m、1.5 m 回流線，k1、（k1）、L1、（L1）、k2、（k2）、L2、（L2）、k3、（k3）、L3、（L3）距離換鋪起終點(diǎn)不小于25 m。A1、（A1）、B1、（B1）距離軌端不小于10 m。換軌車組通過(guò)換鋪起點(diǎn)，但沒(méi)有通過(guò)A1、（A1）之前30 m 回流線更換為4 m 回流線，即連接A2、B2、和（A2）、（B2），它們距離軌端1.5 m，連接妥當(dāng)之前不得拆除A1、B1 和（A1）、（B1）。換軌車組接近D2、（D2）時(shí)，將換鋪終點(diǎn)4 m 回流線更換為30 m 回流線，即連接C3、D3 和（C3）、（D3），它們距離軌端不小于10 m，連接妥當(dāng)之前不得拆除C2、D2 和（C2）、（D2）[2]。

3）回流線設(shè)置妥當(dāng)后，才能開(kāi)始鋸軌、拆除既有電務(wù)設(shè)備。用內(nèi)燃扳手拆除扣件。為節(jié)省時(shí)間，在換軌列車組到達(dá)前，每根鋼軌兩端應(yīng)預(yù)留一個(gè)在既有接縫線段舊鋼軌?mèng)~尾板上的螺栓，并用壓力機(jī)將舊鋼軌吊起，換上新的橡膠墊，其中，滾動(dòng)桿處的橡膠墊暫不更換。

4）換軌車到達(dá)換鋪起點(diǎn)后，抽出搖臺(tái)與限位框間的鎖銷，使平臺(tái)處于自由狀態(tài)，拆下導(dǎo)柱螺母，拆下保護(hù)套，安裝螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使提升橫梁下降至距離老軌龍口軌面60 mm 處（保持2～3 桿距離）。擰緊導(dǎo)柱螺母，以承受新舊鋼軌的重量，避免損壞螺絲。

5）手動(dòng)使4 個(gè)手拉鏈葫蘆均位于導(dǎo)鏈走行部的后部，即靠近配重一端。換軌車在新軌入口距新軌入口約600～700 mm處停車，用導(dǎo)軌鏈將新軌升至420 mm，并在軌道末端安裝滑靴，換軌車稍動(dòng)時(shí)停車，將滑靴和軌道末端放入新軌龍口200～300 mm 處，取滑靴和軌鉤。

6）新軌從新軌口，舊軌從舊軌龍口出來(lái)后，換軌車以3～5 km/h 的速度向前移動(dòng)，配合鋪設(shè)人員，分別用鐵锨和鐵鉤將新舊鋼軌組分開(kāi)，將新軌放入槽內(nèi)，將舊軌拖至道砟路肩。舊軌龍口前必須有專人負(fù)責(zé)，粘在舊軌上未更換的橡膠墊必須用鏟子清除。撥新軌入槽，人員手持撬棍，找到支撐點(diǎn)時(shí)不斷搖動(dòng)撬棍撥軌，使鋼軌順利入槽[3]。

7）換軌車組繼續(xù)向前換鋪，在距離換鋪始端約200 m 時(shí)，一班組立即將左、右股鋼軌同時(shí)鎖定50 m，鋼軌焊接移位切斷了上次更換過(guò)的單元鋼軌接頭端的眼部，采用閃光焊進(jìn)行封閉鎖焊。

8）新軌落地后換軌車組運(yùn)行至下一單元卸料，待鎖定焊接結(jié)束及探傷合格后，開(kāi)始對(duì)線路進(jìn)行放散鎖定。

9）單元軌段張拉鎖定完成后，開(kāi)通線路前，應(yīng)對(duì)新鋪線路軌距、方向、水平、三角坑和侵限障礙物等進(jìn)行檢查。

10）線路開(kāi)通后第二天，安排人員重新緊固線路扣件，涂油防銹，保證無(wú)縫線路的攤鋪質(zhì)量。為確保安全，列車第一次通過(guò)換鋪地段限速45 km/h，第二次限速60 km/h，以后恢復(fù)常速。

3.4 無(wú)縫線路換鋪法施工工藝的鎖定技術(shù)

1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)鎖定軌溫為28 ℃±5 ℃。無(wú)縫線路應(yīng)鎖定在設(shè)計(jì)的鎖軌溫度范圍內(nèi)，相鄰單元軌段之間的施工鎖軌溫差應(yīng)不大于5 ℃，同一區(qū)間單元軌段之間的最大和最小鎖軌溫差應(yīng)不超過(guò)10 ℃，同一單元軌節(jié)左右股鋼軌的施工鎖定軌溫差應(yīng)基本一致，最大溫差不大于5 ℃[4]。

2）待鎖定焊頭焊接完成且探傷合格后，軌道車牽引焊機(jī)向小里程方向運(yùn)行200 m，讓出逆向放散的100 m 地段。待逆向放散100 m 地段扣件完全拆除并墊上滾筒后，測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)后撞軌器開(kāi)始統(tǒng)一向合龍口撞軌釋放初始應(yīng)力。各臨時(shí)位移觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)鋼軌反彈情況，待鋼軌出現(xiàn)1～2 mm 的反彈情況后撞軌器停止撞軌，測(cè)量并記錄當(dāng)時(shí)軌溫，同時(shí)，啟動(dòng)長(zhǎng)軌鎖定操作。每?jī)蓚€(gè)擰緊一個(gè)導(dǎo)軌。無(wú)縫鋼軌尾端25～75 m 范圍內(nèi)的扣件全部擰緊，舊鋼軌端頭魚(yú)尾板擰緊。

3）當(dāng)測(cè)得的鋼軌溫度低于設(shè)計(jì)的鎖定鋼軌溫度范圍時(shí)，可采用撞軌配合拉伸法進(jìn)行鎖定，該方法利用鋼軌拉伸裝置和鋼軌碰撞器直接鎖定鋼軌溫度，拉伸長(zhǎng)鋼軌條時(shí)應(yīng)勻、準(zhǔn)、夠。

3.5 舊軌料回收

施工更換的舊鋼軌應(yīng)及時(shí)拆除，并及時(shí)回收利用。如果舊鋼軌接頭不對(duì)，則不得侵入。

回收前，做好檢查工作。舊鋼軌材料，如舊彈條、緊固件、橡膠墊、隔板座等，在施工期間更換后應(yīng)移交給相應(yīng)的施工組，舊鋼軌按設(shè)備管理單位指定的貨場(chǎng)進(jìn)行回收和堆放[5]。

3.6 線路整修

在閉鎖點(diǎn)進(jìn)行無(wú)縫線更換后，在線路開(kāi)通前，用小機(jī)器排列軌道，調(diào)整軌距、方向、高度，完成緊固件，修復(fù)道床身部分，修補(bǔ)加固，修補(bǔ)拋光不平整的焊縫，測(cè)量軌道蠕變，檢查鎖定溫度。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代化的無(wú)縫線路等先進(jìn)的施工技術(shù)已經(jīng)逐步成為我國(guó)鐵路工程的建設(shè)的主要發(fā)展方向之一。本文總結(jié)了朔黃鐵路換鋪無(wú)縫線路的施工技術(shù)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范對(duì)相應(yīng)的換鋪法和鎖定技術(shù)進(jìn)行分析、研究，以期能夠?yàn)轭愃浦剌d鐵路鋪設(shè)工程提供技術(shù)借鑒。