無(wú)縫線路施工技術(shù)

昝盛

摘要：無(wú)縫線路的推廣應(yīng)用是20世紀(jì)鐵道工程領(lǐng)域最優(yōu)秀的成績(jī)之一，我國(guó)正線無(wú)縫線路已達(dá)到4萬(wàn)多公里。無(wú)縫線路比普通線路接縫少，是將許多根標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度鋼軌焊接成相當(dāng)長(zhǎng)的軌條并鋪布在軌枕上的線路。它有助于減少列車能耗，保持列車運(yùn)行平穩(wěn)，沖擊振動(dòng)少，旅客舒適；車輛沖擊軌縫的噪聲減輕，有利于環(huán)境保護(hù)，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一，是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。本文闡述了無(wú)縫線路鋪設(shè)施工技術(shù)的幾個(gè)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軌道工程 無(wú)縫線路鋪設(shè) 放散鎖定 施工

0 引言

與普通無(wú)縫線路相比，無(wú)縫線路進(jìn)一步提高了線路的平順性和強(qiáng)度，改善了列車運(yùn)行狀況，降低了軌道部件的損耗和維修工作量，因此對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 無(wú)縫線路的路基處理

客運(yùn)專線鋪設(shè)無(wú)縫線路最主要的先決條件是路基良好、穩(wěn)固。對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的路基工程，需要做好充分的調(diào)查和準(zhǔn)備，保證施工質(zhì)量。

1.1 巖溶地質(zhì) 要采用勘探技術(shù)，準(zhǔn)確查明巖溶的發(fā)育位置和形態(tài)，并評(píng)估和預(yù)報(bào)巖溶的突發(fā)性涌水突泥事故。

1.2 滑坡地質(zhì) 在調(diào)查滑坡地質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各類滑坡發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理，利用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、模型試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等開展滑坡治理工作。針對(duì)崩塌和落石，可以采用鋼纜繩為主要構(gòu)成材料的柔性防護(hù)系統(tǒng)，利用鋼繩網(wǎng)、支撐繩、錨桿和穩(wěn)定地層的傳力過(guò)程，實(shí)現(xiàn)覆蓋式主動(dòng)防護(hù)或攔截式被動(dòng)防護(hù)。

1.3 軟土路基 主要是軟土路基加固處理工程，采用基于數(shù)值分析的軟土本構(gòu)模型了解軟土的受力特征，采用排水固結(jié)法、袋裝沙井和塑料插板排水固結(jié)法、粉體噴射攪拌法、旋噴法、擠密砂樁加固法等方法，結(jié)合土工合成材料，從而加固軟土路基。

1.4 多年凍土地質(zhì) 要掌握多年凍土的特性，根據(jù)不同的特性，采用保護(hù)或破壞多年凍土的設(shè)計(jì)原則，對(duì)不良地段采用個(gè)別設(shè)計(jì)。

2 無(wú)縫線路施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 無(wú)砟道床長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè) 鋪軌前復(fù)測(cè)線路中線基樁，線路中線基樁按直線段100m，曲線段20m一對(duì)的原則埋設(shè)，曲線上的直緩、緩圓、曲中、圓緩、緩直點(diǎn)和道岔中心、變坡點(diǎn)、豎曲線起終點(diǎn)各加設(shè)一對(duì)基樁。每日鋪軌軌溫、接頭相錯(cuò)量、鋸軌情況、到達(dá)里程等，及時(shí)記錄并反饋到鋪軌基地，以便及時(shí)調(diào)整配軌長(zhǎng)度、為線路放散鎖定提供依據(jù)和形成完整的“配軌表”。

2.2 有砟道床無(wú)縫線路鋪設(shè)

2.2.1 道床底砟。為了保證鋪軌進(jìn)度和軌道養(yǎng)護(hù)質(zhì)量及線路穩(wěn)定，采用攤鋪機(jī)和壓路機(jī)攤鋪碾壓道床底砟。道砟攤鋪前測(cè)設(shè)中線，并掛線攤鋪，攤鋪后，表面目視平坦，用3m直尺測(cè)量高低差不超過(guò)10mm。

2.2.2 上砟整道。鋪軌過(guò)后利用已鋪軌道，采用K13運(yùn)砟列車及大型機(jī)械化養(yǎng)路機(jī)組進(jìn)行第一次上砟整道，并采用搗固車進(jìn)行雙搗作業(yè)，以減少初次整道后的下沉量，提高養(yǎng)路質(zhì)量和作業(yè)效率。

為保證軌道鋪設(shè)精度及道床的穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在放散鎖定前，完成2次補(bǔ)砟、2次搗固、2次穩(wěn)定的上砟整道作業(yè)，使道床達(dá)到初期穩(wěn)定狀態(tài)，保證道床支承剛度不小于70kN/mm，橫向阻力不小于7.5kN/枕。

放散鎖定后進(jìn)行2遍精細(xì)整道，使線路達(dá)到設(shè)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)及要求的開通時(shí)速標(biāo)準(zhǔn)。

第一遍精細(xì)整道作業(yè)，針對(duì)形成無(wú)縫線路后所發(fā)生的變化進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整，并對(duì)線路中心線和曲線正矢作精確定位。由于還有一定的起道量，所以穩(wěn)定車作業(yè)仍然緊隨其后。第二遍精細(xì)整道作業(yè)，主要針對(duì)線路局部不達(dá)標(biāo)之處和第一遍精細(xì)整道穩(wěn)定車作業(yè)后所出現(xiàn)的變化進(jìn)行最終的精細(xì)調(diào)整，沒(méi)有起道量，穩(wěn)定車可以不作業(yè)。

2.3 長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸及工地?fù)Q鋪 長(zhǎng)鋼軌在焊軌廠設(shè)固定門吊裝車，利用TLDK型運(yùn)軌列車運(yùn)輸，換鋪前采用大型機(jī)械化養(yǎng)路機(jī)組對(duì)線路進(jìn)行初次整道，保證直線順直、曲線圓順、水平目視平坦，使長(zhǎng)鋼軌換鋪時(shí)順利入槽。每次換軌時(shí)將換軌作業(yè)軌溫、長(zhǎng)鋼軌接頭相錯(cuò)量、鋸軌情況、到達(dá)里程及時(shí)記錄并反饋給基地，以便及時(shí)調(diào)整長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)度、為線路放散鎖定提供依據(jù)和形成完整的“配軌表”。換軌時(shí)工地接觸焊軌縫按8±2mm預(yù)留，當(dāng)計(jì)算預(yù)留鎖定焊軌縫為負(fù)值時(shí)，按瞎縫辦理，在鎖定焊接時(shí)鋸軌處理。換鋪后的長(zhǎng)鋼軌接頭采用專用聯(lián)軌器臨時(shí)連接，保證行車運(yùn)輸安全。

2.4 工地鋼軌焊接 工地鋼軌焊接采用移動(dòng)式閃光接觸焊，待線路大機(jī)整道2遍后可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)單元軌焊接，即將已鋪設(shè)的500m長(zhǎng)鋼軌焊接成1000～2000m單元軌節(jié)。

工地鋼軌焊接可使用UN5-150ZB型移動(dòng)閃光接觸焊（閃光對(duì)焊）的方法焊接，焊機(jī)進(jìn)場(chǎng)確認(rèn)設(shè)備一切正常后將待焊鋼軌按規(guī)定要求進(jìn)行焊接型式試驗(yàn)，確定焊接參數(shù)合格后方可正式施工。

工地鋼軌焊接施工工藝流程如下：拆除扣件→支墊滾筒→軌端打磨→焊機(jī)對(duì)位→焊接與推瘤→正火→矯直→粗打磨→探傷檢查→精磨→外觀檢查。

拆除待焊鋼軌接頭前方全部長(zhǎng)鋼軌及后方10m范圍內(nèi)的扣配件，并每隔12.5m支墊滾筒，將鋼軌墊高，減少鋼軌縱向移動(dòng)阻力。在曲線段或長(zhǎng)大坡度處焊接時(shí)，可適當(dāng)減少滾筒墊放間距。采用端磨機(jī)對(duì)鋼軌端頭500mm范圍內(nèi)鋼軌軌頂、軌底和端面除銹，軌腰打磨位置為100～350mm范圍內(nèi)，打磨后的表面要見光澤，不得有銹斑。打磨要沿鋼軌方向縱向打磨，禁止橫向打磨，對(duì)母材的打磨量不得超過(guò)0.2mm。焊機(jī)對(duì)正后用機(jī)頭鋼軌夾緊裝置夾緊鋼軌，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)將兩根鋼軌沿鋼軌中軸線對(duì)中，啟動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接，焊接時(shí)間約2分鐘，焊接完成后自行完成推瘤。推瘤后，在未經(jīng)打磨處理的情況下，使用1m凹槽檢測(cè)直尺和塞尺檢查接頭錯(cuò)邊。正火使用火焰加熱器對(duì)焊接接頭進(jìn)行加熱，焊接接頭低于500℃時(shí)方可正紅，加熱溫度控制在850～950℃，鋼軌溫度控制使用紅外測(cè)溫儀測(cè)量。粗打磨使用仿形打磨機(jī)沿鋼軌方向縱向打磨，粗磨后的表面應(yīng)平整、光潔，與母材過(guò)渡圓順。焊接接頭冷卻到50℃以下時(shí)進(jìn)行超聲波探傷檢查，探傷檢查不合格的接頭需鋸掉重新焊接。探傷合格后的接頭沿焊縫及焊縫中心線兩側(cè)各450mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)進(jìn)行精磨作業(yè)，使用電子平直儀檢查平直度，1m平直尺檢測(cè)表面不平度，檢測(cè)合格視為焊接接頭合格。

2.5 無(wú)縫線路放散鎖定施工工藝控制要點(diǎn)

2.5.1 放散鎖定工藝的選擇。無(wú)縫線路放散鎖定工藝主要包括兩種施工方法，第一種為滾筒放散法，第二種為拉伸放散法，兩種方法的選擇主要是根據(jù)鎖定時(shí)鋼軌的實(shí)測(cè)軌溫決定，一般情況下，只有在鋼軌實(shí)測(cè)軌溫低于設(shè)計(jì)鎖定軌溫的情況下才進(jìn)行單元軌節(jié)的放散鎖定作業(yè)，如實(shí)測(cè)軌溫高于單元軌節(jié)鎖定軌溫，不進(jìn)行單元軌節(jié)的放散鎖定作業(yè)。如果放散完畢后實(shí)測(cè)軌溫恰好在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)，則采用滾筒放散法進(jìn)行放散鎖定；如放散完畢后實(shí)測(cè)軌溫低于設(shè)計(jì)鎖定軌溫，則采用拉伸放散法進(jìn)行放散鎖定。

2.5.2 單元軌節(jié)達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)的確定。在單元軌節(jié)放散過(guò)程中，放散完畢后，單元軌節(jié)必須達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)，零應(yīng)力狀態(tài)的確定主要依據(jù)以下兩點(diǎn)：①單元軌節(jié)全長(zhǎng)范圍內(nèi)全部采用滾輪墊起，目視軌面平坦，無(wú)塌腰或鼓包現(xiàn)象，同時(shí)軌底不受扣件錨栓等異物約束，整個(gè)單元軌節(jié)處于自由狀態(tài)。②在撞軌過(guò)程中，單元軌節(jié)的末端出現(xiàn)了反彈現(xiàn)象。

2.5.3 單元軌節(jié)鎖定的控制。無(wú)縫線路單元軌節(jié)的鎖定控制必須從以下兩個(gè)方面進(jìn)行控制，第一要保證單元軌節(jié)在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行鎖定，第二整個(gè)單元軌節(jié)的鎖定要盡量均勻。

要保證單元軌節(jié)在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行鎖定， 必須采用三塊以上軌溫計(jì)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)求平均值，方可保證測(cè)量軌溫的準(zhǔn)確，同時(shí)，要求達(dá)到鎖定軌溫或拉伸長(zhǎng)度后，立即進(jìn)行后龍口的鎖定，后龍口端鎖定長(zhǎng)度不得小于25m，同時(shí)觀察后龍口軌縫情況，待全部鎖定完畢后，利用軌縫變化差值換算實(shí)際鎖定軌溫，如實(shí)際鎖定軌溫超出設(shè)計(jì)鎖定軌溫允許誤差范圍或與前一單元軌節(jié)的鎖定溫度差值超過(guò)規(guī)范要求，則松開全部扣件，重新進(jìn)行放散鎖定。

拉伸放散鎖定施工中，要保證鎖定的均勻，必須控制各觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)際位移值與計(jì)算位移值之差，如偏差較大，可采取雙向撞軌的方法進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)縫線路作為軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步使得鐵路的速度、安全和乘坐舒適度得到了極大提高，從而成為未來(lái)鐵路發(fā)展的方向。也滿足了人們對(duì)鐵路的速度、舒適和安全要求不斷提高。施工技術(shù)人員必須掌握無(wú)縫線路的施工技術(shù)，科學(xué)的指導(dǎo)施工，以保證無(wú)縫線路工程的質(zhì)量。

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