高金陽

（中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830011）

1 工程概況

本次所研究的工程為阿克蘇至阿拉爾鐵路鋪軌施工，新建阿克蘇至阿拉爾鐵路，線路全長114.634 km。主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：國鐵II 級單線鐵路；旅客列車設(shè)計(jì)速度120 km/h（線路平面預(yù)留160 km/h條件）；最小曲線半徑1 600 m；限制坡度6‰；內(nèi)燃牽引（預(yù)留電化條件）；牽引質(zhì)量4 000 t；到發(fā)線有效長度850 m；自動站間閉塞。主要工程數(shù)量：正線鋪軌114.634 km，站線鋪軌13.35 km，道岔40 組，制運(yùn)架預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T 梁215 孔。現(xiàn)主要對正線114.634 km 無縫線路施工技術(shù)進(jìn)行研究。

2 施工原理

在線下單位施工作業(yè)面移交后，采用移交一段施工一段的方式提前進(jìn)行軌道工程施工。首先采用自卸汽車運(yùn)輸?shù)醉倪M(jìn)場，采用鏟車配合平地機(jī)進(jìn)行攤鋪、整平，壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，達(dá)到規(guī)定的厚度、寬度、壓實(shí)密度并檢測合格后，再進(jìn)行預(yù)鋪道砟施工，預(yù)鋪道砟根據(jù)設(shè)計(jì)斷面情況，按照預(yù)留100～150 mm 的起道量進(jìn)行上砟，并攤鋪整平、碾壓密實(shí)，保證道床的密實(shí)度，減少后續(xù)機(jī)械化養(yǎng)道作業(yè)量。隨后通過汽車運(yùn)輸，汽車吊或履帶吊配合卸車的方式將軌枕倒運(yùn)至施工進(jìn)場，通過換枕機(jī)進(jìn)行布枕，人工進(jìn)行硫磺錨固施工。再通過長軌運(yùn)輸列車組（包括推送車、過渡順坡車、順坡小車、牽引車等組成）進(jìn)行一次性鋪設(shè)再用長鋼軌施工。最后進(jìn)行機(jī)械化養(yǎng)護(hù)線路、再用軌傷損處理、軌道無縫化施工、軌道精調(diào)等施工工序，使線路TQI 綜合指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

3 施工工藝流程

在有砟軌道再用長軌直鋪施工過程中，其主要的施工流程包括以下幾個(gè)方面：①施工現(xiàn)場準(zhǔn)備；②再用長軌裝車運(yùn)輸；③再用長軌列車及牽引車編組；④推送長軌列車就位；⑤再用長軌牽引及推送；⑥再用長軌與引導(dǎo)車連掛；⑦引導(dǎo)車拖拉再用長軌前行；⑧墊取滾筒再用長軌落槽；⑨連接鋼軌安裝扣件；⑩上砟整道機(jī)械化養(yǎng)路；?再用軌傷損處理無縫化施工；?軌道精調(diào)TQI 達(dá)標(biāo)。

圖1 有砟軌道再用長軌直鋪施工工藝流程圖

4 主要施工工序操作要點(diǎn)

4.1 施工現(xiàn)場裝備

線路交接復(fù)測，對復(fù)測合格的路基、橋梁提前進(jìn)行測量放樣，定出線路中線及砟面標(biāo)高。進(jìn)行底砟攤鋪并碾壓密實(shí)。預(yù)鋪150～200 mm 厚道砟并攤鋪平整碾壓密實(shí)。汽車吊或履帶吊配合卸車將軌枕倒運(yùn)至施工進(jìn)場，通過換枕機(jī)進(jìn)行布枕，人工進(jìn)行硫磺錨固施工。所有線路料提前準(zhǔn)備好，在進(jìn)行長軌推送前，扣件應(yīng)提前散布到位。檢查長鋼軌卸車設(shè)備、附屬機(jī)具狀態(tài)是否良好，履帶牽引車調(diào)試就位。檢查線路上是否有工機(jī)具侵限。長軌運(yùn)輸車抵達(dá)施工現(xiàn)場后，根據(jù)配軌表檢查長軌的裝車情況。

圖3 換枕機(jī)布枕施工

4.2 再用長軌裝車運(yùn)輸

將再用長軌回收至長軌基地進(jìn)行探傷、換邊、配對，再用軌探傷通過后進(jìn)行配對，配對完成后進(jìn)行裝車。將長鋼軌運(yùn)輸車的鋼軌橫擔(dān)旋轉(zhuǎn)至平板車側(cè)邊，裝第一層長鋼軌。長鋼軌運(yùn)輸車中部的鎖軌裝置將相應(yīng)的鋼軌鎖定。將上層鋼軌橫擔(dān)回轉(zhuǎn)并插銷鎖定，豎起上層間隔鐵。按上述方法裝其他各層長鋼軌。通過鐵路運(yùn)輸將再用長軌運(yùn)輸至鋪設(shè)現(xiàn)場。

4.3 再用長軌列車及牽引車編組

再用長軌列車進(jìn)場后在鋪架基地或前方站與長軌牽引車進(jìn)行編組，編組完成后機(jī)車推送長軌列車組至施工現(xiàn)場。

4.4 推送長軌列車就位

長鋼軌運(yùn)輸列車運(yùn)行至距已鋪長鋼軌軌頭50 m處一度停車，與順坡車、推送車和順坡小車聯(lián)掛。以3 km/h 速度推送對位，至順坡小車前輪中心線距已鋪鋼軌端部約350 mm 停車，并打上固定式鐵鞋，做好防溜措施。

4.5 再用長軌牽引及推送

松開要拖拉的長鋼軌鎖緊裝置，并在鋼軌端頭安裝好滑靴。打開擋軌車上安全門，將分軌裝置橫向調(diào)整到與要拖拉鋼軌相對應(yīng)的位置、側(cè)向滾輪拉開至相應(yīng)位置。調(diào)節(jié)順坡車上的升降滾輪到合適高度，使鋼軌能平順進(jìn)入分軌裝置。在待鋪的一對長鋼軌前端安裝鋼軌夾鉗，打緊斜楔擋。將卷揚(yáng)裝置上的鋼絲繩穿過長軌列車上的順坡架后，與鋼軌夾鉗聯(lián)接。卷揚(yáng)機(jī)拖拉長軌至推送裝置內(nèi)取掉鋼軌夾鉗，通過推送裝置的上下滾輪夾緊鋼軌，推送長鋼軌通過順坡小車至履帶引導(dǎo)車的鋼軌夾鉗處。

圖4 再用長軌牽引及推送

4.6 再用長軌與引導(dǎo)車連掛

長鋼軌履帶引導(dǎo)車上的夾鉗安裝在再用長鋼軌端部，當(dāng)再用長軌與履帶引導(dǎo)車順利連掛后，將推送裝置的上下滾輪松開鋼軌。

4.7 引導(dǎo)車拖拉再用長軌前行

鋼軌拖拉過程中，一定注意引導(dǎo)車的中線位置，確保引導(dǎo)車履帶不與枕木剮蹭，防止拉斜枕木。

4.8 墊取滾筒再用長軌落槽

在再用長鋼軌底下的軌枕承軌槽上每10～15 m放置一對滾筒。當(dāng)長鋼軌尾端拖拉至順坡小車，引導(dǎo)車應(yīng)放慢運(yùn)行速度（10 m/min），當(dāng)長鋼軌尾部距已鋪設(shè)長鋼軌頭約3 m 時(shí)，車組應(yīng)再次放慢運(yùn)行速度，直到長鋼軌尾部超出已鋪設(shè)長鋼軌軌頭后停車，連接已鋪鋼軌和待鋪鋼軌。打出引導(dǎo)車夾鉗的斜楔，抬起鋼軌頭，取出圓銷，放下鋼軌頭。將承軌槽間的滾輪取出，使長鋼軌落槽就位，上好20%的扣件（直線地段隔五根枕木上一對扣件，曲線地段隔四根枕木上一對扣件，為滿足軌距要求，應(yīng)確保左右股鋼軌上的扣件在同一根軌枕上，接頭兩側(cè)各五根軌枕安裝扣件），機(jī)組前行，重復(fù)上述過程，進(jìn)行下一對長鋼軌的鋪設(shè)。

圖5 引導(dǎo)車拖拉再用長軌前行

4.9 連接鋼軌安裝扣件

工程列車通過后，連接鋼軌并補(bǔ)齊扣件。

4.10 上砟整道機(jī)械化養(yǎng)路

長鋼軌鋪設(shè)完成后，進(jìn)行線路測量，包括標(biāo)高測量和中線測量，對超限地段線路進(jìn)行人工起撥道，消除超限后進(jìn)行補(bǔ)砟機(jī)械化養(yǎng)路。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，有砟線路經(jīng)過大機(jī) “三搗兩穩(wěn)”作業(yè)后線路達(dá)到基本穩(wěn)定狀態(tài)。通過道床阻力測定合格后，進(jìn)行鋼軌焊接、放散鎖定施工。

4.11 再用軌傷損處理無縫化施工

通過機(jī)械化養(yǎng)路后，進(jìn)行再用軌傷損處理，并進(jìn)行單元焊接。單元焊接完成后，進(jìn)行應(yīng)力放散鎖定、鎖定焊接施工。

再用軌傷損處理，主要分四步進(jìn)行：第一步在存軌基地進(jìn)行鋼軌探傷、尺量并登記造冊，通過鋸切鋼軌進(jìn)行配對，調(diào)整工作邊、處理電務(wù)跳線等問題，為后期長軌鋪設(shè)和單元軌節(jié)焊接奠定基礎(chǔ)。第二在單元焊過程中對夾板眼、膠接絕緣、重傷、魚鱗重傷、螺栓孔洞等問題進(jìn)行切割重焊處理。第三在精調(diào)后利用鋼軌打磨車進(jìn)行修理性打磨，解決鋼軌磨耗超限及廓形問題。第四在精調(diào)、精搗后人工對全線既有焊縫矢度超限嚴(yán)重部位進(jìn)行精細(xì)打磨，消除焊縫矢度超限帶來的軌向不達(dá)標(biāo)問題。

本階段主要針對夾板眼、膠接絕緣、重傷、魚鱗重傷、螺栓孔洞等進(jìn)行切割重焊處理，對磨耗超限、既有焊縫矢度超限進(jìn)行打磨處理。

4.12 軌道精調(diào)TQI 達(dá)標(biāo)

軌道精調(diào)主要通過人工精調(diào)、線路精搗來實(shí)現(xiàn)。

人工精調(diào)主要從基本股定位、軌距調(diào)整、扣配件整理、鋼軌焊頭平直度處理、焊頭坐枕處理等幾個(gè)方面進(jìn)行，為后續(xù)提高搗穩(wěn)聯(lián)精搗質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。

人工精調(diào)總體工序?yàn)椋阂欢ā⒍?、三磨、四全、五穩(wěn)、六細(xì)、七補(bǔ)強(qiáng)。

一定：現(xiàn)場確定基本股正線以左股，曲線以上股為基準(zhǔn)。二查：檢查焊頭平直度、既有鋁熱焊縫坐枕等缺陷問題。對既有焊縫平直度進(jìn)行平推檢查，對既有鋁熱焊縫坐枕問題進(jìn)行調(diào)查，精搗前完成方枕。三磨：針對既有焊縫矢度超限部位進(jìn)行精細(xì)打磨。四全：全面清掃承軌槽，檢查扣件安裝情況。五穩(wěn)：精調(diào)前先穩(wěn)定一遍線路，消除扣件不密貼問題。無縫線路應(yīng)力放散后先進(jìn)行一遍大機(jī)穩(wěn)定作業(yè)，消除線路在靜態(tài)條件下扣件不密貼而出現(xiàn)假軌距的問題，防止人工使用電子道尺測量假軌距后而誤導(dǎo)精調(diào)作業(yè)。六細(xì)：精細(xì)調(diào)整軌距，扭力達(dá)標(biāo)。人工軌距精調(diào)按±0.5 mm，軌距變化率1/1 500 控制。人工軌距精調(diào)后，用軌道檢查儀回檢，軌距、軌距變化率兩項(xiàng)TQI 之和應(yīng)不大于0.35，零配件齊全，扣壓力達(dá)標(biāo)。七補(bǔ)強(qiáng)：軌距及軌距變化率不達(dá)標(biāo)地段再次進(jìn)行調(diào)整。

線路精搗：為提高有砟軌道平順性，有效處理長波不平順，線路大機(jī)搗固采用“人機(jī)網(wǎng)”三合一作業(yè)模式。利用CP Ⅲ軌道精測控制網(wǎng)作為控制標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持?jǐn)?shù)字化施工的思路，通過優(yōu)化施工組織、細(xì)化作業(yè)方案、強(qiáng)化過程控制，實(shí)現(xiàn)人（工作人員）、機(jī)（搗固車）、網(wǎng)（CP Ⅲ控制網(wǎng)）三者和諧統(tǒng)一，既發(fā)揮了人的主觀能動性，又提高了作業(yè)數(shù)據(jù)的精確程度，有效改善了有砟線路的整體質(zhì)量。

線路精搗總體工序?yàn)椋阂徽移?、二精?zhǔn)、三達(dá)標(biāo)、四補(bǔ)強(qiáng)。

一找平：無縫線路放散后第一遍大機(jī)精搗作業(yè)以消峰填谷為原則，以慣導(dǎo)數(shù)據(jù)為依據(jù)處理線路平縱斷面不良問題，改善整體線形。二精準(zhǔn)：第二遍大機(jī)搗固以慣導(dǎo)數(shù)據(jù)為依據(jù)，精準(zhǔn)控制線路平縱斷面，提升線路整體質(zhì)量。慣導(dǎo)測量小車精測按每5 m 采集一處數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)測量后的線路禁止進(jìn)行改軌距、拆膠墊等動道作業(yè)。大機(jī)精搗采用“搗固車+穩(wěn)定車+配砟車”跟進(jìn)作業(yè)模式，起道量控制在30 mm 以內(nèi)，軌檢儀進(jìn)行回檢。三達(dá)標(biāo)：在前兩遍精搗的基礎(chǔ)上，第三遍精搗為大機(jī)提供10～20 mm 基本起道量，實(shí)現(xiàn)精搗質(zhì)量目標(biāo)。派技術(shù)人員用電子道尺緊跟精搗施工，對軌道幾何尺寸進(jìn)行跟班檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)現(xiàn)場調(diào)整。精搗完的線路及時(shí)用軌檢儀進(jìn)行回檢，對精搗質(zhì)量進(jìn)行評估，對個(gè)別超限問題進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)。四補(bǔ)強(qiáng)：第四遍大機(jī)搗固結(jié)合聯(lián)調(diào)聯(lián)試克缺工作，完成個(gè)別超限處所的整治。

圖6 搗穩(wěn)聯(lián)精搗作業(yè)

圖7 線路打磨車作業(yè)

線路通過無縫化施工，大機(jī)“三搗兩穩(wěn)”作業(yè)，軌道精調(diào)施工，搗穩(wěn)聯(lián)精搗施工，人工打磨既有焊頭及線路打磨車作業(yè)后，線路TQI 綜合指標(biāo)達(dá)到了4.5以下，滿足了施工要求。

5 施工注意事項(xiàng)

有砟線路長軌直鋪施工時(shí)，為保證長軌直鋪施工的順利進(jìn)行，軌枕擺放應(yīng)平整順直，底砟攤鋪、預(yù)鋪道砟應(yīng)分層攤鋪平整并壓實(shí)。為保證軌料運(yùn)輸方便，全線施工便道以及上路基的施工馬道必須按照鋪軌單位要求進(jìn)行預(yù)留。為保證施工及行車安全，行車組織時(shí)，必須滿足行規(guī)及技規(guī)的要求。線路TQI 綜合指標(biāo)再進(jìn)行調(diào)整過程中，應(yīng)首先保證軌距、水平再規(guī)定的限差范圍內(nèi)，再進(jìn)行線路平順性調(diào)整。

6 結(jié)束語

綜上所述，有砟軌道再用長軌直鋪施工技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，施工設(shè)備簡單、適用性強(qiáng)，解決了施工現(xiàn)場作業(yè)面不連續(xù)，可提前進(jìn)行分段上砟、布枕、錨固等作業(yè)，提高了施工的靈活性。較換鋪法施工減少了鋪設(shè)工具軌、換鋪長鋼軌、回收工具軌等施工工序，可一次性鋪設(shè)無縫線路，減少工作量，降低施工成本。較單枕綜合鋪設(shè)法減少了大型專業(yè)化設(shè)備投入，解決了單枕綜合鋪設(shè)法只能連續(xù)施工的弊端。本技術(shù)可根據(jù)施工現(xiàn)場情況靈活施工，成型一段線路可先進(jìn)行上砟、布枕、錨固一段線路，為長軌鋪設(shè)做好準(zhǔn)備，施工設(shè)備投入少，施工資源可合理進(jìn)行調(diào)配，從而達(dá)到降低施工成本，縮短施工工期的目的。通過長軌直鋪施工技術(shù)的應(yīng)用，本項(xiàng)目自2021 年9 月26 日開始進(jìn)行鋪軌，于2021 年11 月11 日完成鋪軌施工，共計(jì)47 天完成全線鋪軌施工，較原計(jì)劃工期提前20 余天，鋪軌期間創(chuàng)造了日單班鋪軌7.5 km 的好成績。同時(shí)本技術(shù)為提高有砟線路TQI 綜合指標(biāo)進(jìn)行了探索，為后續(xù)施工可提供借鑒。