薊縣西車站可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔鋪設(shè)施工技術(shù)

楊國(guó)正

(中鐵二局股份有限公司，四川成都 610031)

1 工程概況

薊縣西站位于天津市薊縣趙莊子村東北約500 m處，為大秦線既有站。新建及改建的重車線方向采用P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔，設(shè)計(jì)圖號(hào)為SC-381，道岔全長(zhǎng)為43.2 m(a-16.592 m，b-26.618 m)，重量 70.77 t，道岔允許軸重 25 t，直向允許速度90 km/h，側(cè)向允許速度45 km/h。

2 影響施工的不利因素

與傳統(tǒng)的單開(kāi)道岔相比，P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔有以下幾個(gè)不利因素。1)結(jié)構(gòu)不同。傳統(tǒng)的12號(hào)單開(kāi)道岔是有縫道岔、長(zhǎng)度短，重量輕，而P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔是無(wú)縫道岔，長(zhǎng)度長(zhǎng)，重量大。普通的單開(kāi)道岔可將道岔分成三部分插入，再進(jìn)行組合，施工容易;而P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔只能是在點(diǎn)前進(jìn)行拼裝及焊接，然后整體插入，施工難度大。2)質(zhì)量要求不同。傳統(tǒng)的單開(kāi)道岔驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般，而P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)高。具體情況見(jiàn)表1。3)施工條件不同。傳統(tǒng)的單開(kāi)道岔可適用于一般鐵路干線，可以設(shè)計(jì)在非電氣化鐵路上，既有線行車密度小，可利用既有線天窗時(shí)間請(qǐng)點(diǎn)卸道岔材料，同時(shí)進(jìn)行道岔拼裝及滑移施工可以利用大型機(jī)械進(jìn)行配合作業(yè)(如汽吊、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等)，施工條件較好;而P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔適用于重載電氣化鐵路，由于既有線行車密度較大(年運(yùn)量達(dá)3億t)，除道岔鋼軌必須利用既有線天窗時(shí)間請(qǐng)點(diǎn)作業(yè)外，其他軌料均通過(guò)公路運(yùn)輸，道岔拼裝及滑移施工因受接觸網(wǎng)的影響只能使用人工配合小型機(jī)具作業(yè)，施工條件較差。4)技術(shù)含量不同。傳統(tǒng)的單開(kāi)道岔采用普通接頭，而P75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔采用復(fù)合絕緣接頭及焊接接頭，為無(wú)縫道岔，技術(shù)含量高。

表1 道岔鋪設(shè)允許偏差對(duì)照表

3 施工方案

1)在設(shè)計(jì)道岔位置附近搭設(shè)拼裝平臺(tái)。人工利用舊木枕搭設(shè)枕木垛，在枕木垛上鋪設(shè)一層軌排，作為拼裝平臺(tái)。平臺(tái)設(shè)計(jì)既要考慮承受道岔重量，又要考慮到起道機(jī)升降道岔時(shí)局部受力和人員操作安全和方便，同時(shí)兼顧滑軌安裝及拆除。平臺(tái)高度必須適宜，既要考慮道岔起落量不宜太大，增加點(diǎn)內(nèi)工程量，又要考慮橫移時(shí)的坡度及縱移的方便。2)人工拼裝道岔利用汽車將軌枕運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)，利用火車將道岔鋼軌運(yùn)輸?shù)郊扔熊囌?，再?qǐng)點(diǎn)封鎖線路進(jìn)行卸料作業(yè)，人工拼裝道岔。3)采用鋁熱焊焊接道岔鋼軌。4)人工配合小型機(jī)具安裝鋼軌復(fù)合絕緣接頭。5)采用滑移進(jìn)行道岔就位施工。人工利用起道機(jī)將道岔頂起，人工安裝短滑軌，在滑軌上安裝自制滑輪，并將滑輪固定在道岔上;請(qǐng)點(diǎn)封鎖線路，人工滑移道岔就位。6)可動(dòng)心道岔的開(kāi)通。采用人工上碴，人工配合內(nèi)燃起撥道機(jī)進(jìn)行起道及撥道，小型搗固機(jī)進(jìn)行搗固，采用液壓起撥道器進(jìn)行細(xì)起細(xì)撥，人工進(jìn)行道床修整，達(dá)標(biāo)。經(jīng)路局工務(wù)及電務(wù)人員確認(rèn)后，開(kāi)通線路。

4 施工方法

4.1 預(yù)拼可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔

為減小請(qǐng)點(diǎn)封鎖既有線進(jìn)行道岔施工的工程量，一般事先拼裝好道岔，再請(qǐng)點(diǎn)封鎖既有線進(jìn)行插鋪施工。

4.1.1 施工準(zhǔn)備

1)道岔放樣:根據(jù)設(shè)計(jì)院交接控制樁，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)核，建立車站測(cè)量控制網(wǎng);進(jìn)行道岔放樣，做好道岔與線路、道岔與道岔之間在平面及縱斷面方面的良好順接。2)施工調(diào)查:調(diào)查道岔與既有線路關(guān)系，特別是既有設(shè)備與道岔的相對(duì)關(guān)系;調(diào)查既有線運(yùn)輸情況及施工現(xiàn)場(chǎng)公路交通情況;與接觸網(wǎng)及信號(hào)施工單位溝通，掌握新接觸網(wǎng)桿及新信號(hào)設(shè)備安裝的準(zhǔn)確位置。3)確定道岔的預(yù)鋪位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)查情況，結(jié)合線下工程的實(shí)際情況，以最大限度減少封鎖點(diǎn)內(nèi)道岔縱移和橫移工程量為原則，在不侵入既有線的限界范圍內(nèi)確定道岔預(yù)鋪位置。4)確定道岔運(yùn)輸方式。由于既有線運(yùn)輸繁忙，請(qǐng)點(diǎn)天窗點(diǎn)卸軌料比較困難時(shí)，除道岔鋼軌必須采用火車運(yùn)輸外，道岔配件和岔枕可采用汽車運(yùn)輸。5)確定道岔的預(yù)鋪時(shí)間。根據(jù)線下工程施工情況，結(jié)合經(jīng)審批的《實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)》，確定道岔的預(yù)鋪時(shí)間。在施工場(chǎng)地比較狹窄地方，有可能道岔與道岔或道岔與軌排相重疊，因此必須安排好施工順序。6)提報(bào)軌料計(jì)劃:審核施工圖，計(jì)算工程量，提報(bào)軌料計(jì)劃。7)搭設(shè)預(yù)拼道岔平臺(tái)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，搭設(shè)預(yù)拼道岔平臺(tái)。道岔平臺(tái)基礎(chǔ)必須夯實(shí)，采用木枕搭設(shè)時(shí)，底層滿鋪，用薄木板或木楔找平，用扒釘固定，面層鋪設(shè)一層軌排。道岔平臺(tái)必須牢固，面層必須水平，方向順直。

4.1.2 軌料的到位

1)火車運(yùn)輸?shù)能壛系竭_(dá)后，及時(shí)與車站聯(lián)系，請(qǐng)點(diǎn)封鎖既有線人工配合機(jī)車卸軌料。2)汽車運(yùn)輸?shù)能壛系竭_(dá)后，采用人工配合吊車卸料，嚴(yán)禁野蠻裝卸，保證所卸軌料完好無(wú)損傷。3)軌料卸下后及時(shí)安排人員進(jìn)行整理，防止因施工不當(dāng)造成鋼軌變形;應(yīng)覆蓋岔枕上的預(yù)留孔，防止雜物落入。

4.1.3 拼裝道岔

1)按鋪設(shè)方向逐根擺設(shè)岔枕。2)先散放墊板于軌枕上，再散鋼軌。3)取齊岔尖，按鋪設(shè)圖在直股鋼軌上標(biāo)注岔枕位置，人工對(duì)線方枕。4)先散配件，預(yù)留好軌縫，散軌拼裝時(shí)焊接處軌縫的寬度按25 mm±2 mm標(biāo)準(zhǔn)施工(軌縫寬度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)直接影響鋼軌的焊接質(zhì)量)，再拼裝直股鋼軌。5)拼裝曲股鋼軌。6)進(jìn)行道岔的檢查與整改。

4.2 鋼軌鋁熱焊接施工

4.2.1 施工準(zhǔn)備

1)準(zhǔn)備鋁熱焊所需的設(shè)備、工具及材料。寒冷、刮風(fēng)及下雨天焊接時(shí)，必須搭設(shè)帳篷。氣溫低于5℃及大風(fēng)、大雨天氣嚴(yán)禁焊接。2)調(diào)整軌縫，在焊接施工前，重新對(duì)道岔軌縫進(jìn)行檢查和調(diào)整。3)拆除焊縫兩端1.5 m范圍內(nèi)的軌枕配件，固定焊接矯正架。用1 m長(zhǎng)的特制板尺控制鋼軌兩側(cè)的相錯(cuò)量，調(diào)整矯正架，使兩鋼軌軌頭相互對(duì)齊。4)將焊縫兩端15 cm范圍內(nèi)的鐵銹及雜物清除，并將軌端截面打磨光亮。5)首先將兩片側(cè)模對(duì)扣在軌縫處，檢查側(cè)模與鋼軌是否緊密吻合，并對(duì)側(cè)模進(jìn)行打磨;安裝底模及側(cè)模;對(duì)干模的鋼水注入口加蓋，對(duì)模板間及模板與鋼軌間的連接縫利用西班牙泥進(jìn)行密封。鋁熱焊的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 鋁熱焊的工藝流程圖

4.2.2 焊接軌縫

1)用特制預(yù)熱器對(duì)鋼軌軌頭預(yù)熱，使鋼軌端部的溫度基本上均勻地達(dá)到850℃～1 000℃。2)將裝有焊劑的預(yù)熱坩鍋安置在已經(jīng)預(yù)熱后的砂模上。3)將高溫火柴點(diǎn)燃，打開(kāi)坩鍋砂蓋，引燃坩鍋內(nèi)的焊劑，迅速蓋好砂蓋，焊接軌縫。鋁熱焊接示意圖見(jiàn)圖2。

4.2.3 焊后整修打磨

在焊接澆筑完成后，將固定砂型的鋼板模拆除，利用手動(dòng)推瘤機(jī)將軌頂和軌側(cè)鋼水瘤除去。接著用鋼軌焊接打磨機(jī)對(duì)焊接軌縫處進(jìn)行打磨光滑。當(dāng)軌溫降至40℃以下時(shí)進(jìn)行探傷。首先涂抹機(jī)油，再進(jìn)行全端面探傷，不合格焊頭須切掉重焊。編寫焊頭編號(hào)，作好記錄。

4.3 鋼軌復(fù)合絕緣接頭安裝

1)施工準(zhǔn)備。a.利用調(diào)整軌縫機(jī)具，將軌縫接頭調(diào)整到6 mm～8 mm。b.先用手砂輪對(duì)鋼軌兩側(cè)除銹;再用砂帶打磨軌腰及上下1∶3斜面，直至露出金屬光澤。c.用倒角器對(duì)螺栓孔倒角1 mm～2 mm，用圓挫打磨螺栓孔毛刺，并清掃。

2)調(diào)膠涂膠。將小桶膠倒入大桶膠并攪拌均勻;用調(diào)膠板將膠均勻的涂抹在復(fù)合絕緣夾板及鋼軌軌腰、上下額處。

3)安裝絕緣接頭。在軌縫處擠入軌端絕緣板并保證無(wú)縫隙，用對(duì)位棒將帶膠的夾板對(duì)入軌腰;將套有絕緣套管的螺栓交叉穿入螺栓孔，兩端各套入一個(gè)平墊圈;擰上螺母，軌端絕緣板高出軌面時(shí)用角磨砂輪打平。

4)緊固螺母。先用活動(dòng)扳手和長(zhǎng)把扳手按2或5，3或4，1或6順序擰緊;用扭力扳手按850 N·m逐個(gè)擰緊。鋼軌復(fù)合絕緣接頭安裝效果圖見(jiàn)圖3。

圖2 鋁熱焊接示意圖

圖3 鋼軌復(fù)合絕緣接頭安裝效果圖

4.4 可動(dòng)心道岔的滑移就位施工

4.4.1 道岔滑道搭設(shè)

1)搭設(shè)滑軌基礎(chǔ):首先將基礎(chǔ)平整，鋪設(shè)短枕木頭，上下井字布置。用扒鋸片找平，并用扒釘固定，枕木頂面可用薄木板墊平。2)安裝滑軌:滑軌安裝應(yīng)平、直。兩相鄰滑軌間距應(yīng)相等，其誤差控制在±4 mm以內(nèi)，滑軌應(yīng)與線路方向垂直?；墐蓚?cè)用道釘固定在枕木上。且滑軌的縱向不得設(shè)置大于1%坡度。按照道岔荷載盡量分布均勻，避開(kāi)信號(hào)設(shè)備安裝位置，并考慮安裝及拆除滑輪施工方便的原則來(lái)確定滑軌布置，75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔滑軌詳見(jiàn)圖4。3)安裝滑輪:滑輪制作方法和滑輪布置見(jiàn)圖4，圖5。滑輪安裝位置在道岔的兩端鋼軌上。用起道機(jī)將道岔升起，然后裝上滑輪，滑輪頂面墊橡膠墊板，用鐵線將滑輪與道岔鋼軌固定(見(jiàn)圖6)。裝上滑輪的道岔必須設(shè)止輪器防止道岔移動(dòng)侵入界限，并派專人看守。

圖4 75 kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔滑軌示意圖

圖5 滑輪示意圖

圖6 滑輪布置圖

4.4.2 道岔滑移施工

1)按規(guī)定在車站提報(bào)施工計(jì)劃。2)車站下達(dá)封鎖施工命令后，按規(guī)定設(shè)置好防護(hù);車站工務(wù)、電務(wù)作好相應(yīng)處理，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人下達(dá)正式開(kāi)工命令。3)扒除改建地段線路道碴，拆除廢棄的線路及道岔;進(jìn)行道床檢底。4)接長(zhǎng)滑道。用短枕木頭搭設(shè)基礎(chǔ)，將既有滑軌延長(zhǎng)，用魚(yú)尾板連接。5)滑移道岔時(shí)，先應(yīng)調(diào)整好道岔的方向，使其直股方向與線路方向平行，確保所有滑輪同步滑移?；频啦頃r(shí)必須統(tǒng)一指揮，在滑移道岔前端嚴(yán)禁站人及堆放物品。每個(gè)滑輪要有專人檢查其工作狀態(tài)，防止滑輪掉道，并隨時(shí)準(zhǔn)備好止輪器。滑移道岔啟動(dòng)后，指揮人員控制好滑行速度，防止速度過(guò)大，使滑移道岔失控?；茣r(shí)道岔前后的運(yùn)行速度必須一致，并隨時(shí)調(diào)整，防止因道岔前后滑行速度不一致，造成道岔縱向位置移動(dòng)，從而增大縱移工作量。6)在道岔前后設(shè)置縱向滑軌各三對(duì)(長(zhǎng)度6 m～7 m，兩端切除軌頭，軌腰處鉆孔)。橫向位置就位后，拆除橫向滑軌及枕木垛，道岔在縱向滑軌上滑移，滑移就位后，用起道機(jī)提升道岔再拆除縱向滑軌。

4.5 可動(dòng)心道岔的開(kāi)通

1)人工使用起道機(jī)將可動(dòng)心道岔調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，連接好道岔前后軌道。2)人工上碴，人工配合小型機(jī)具進(jìn)行整道達(dá)標(biāo)。3)經(jīng)路局工務(wù)及電務(wù)人員確認(rèn)后，辦理開(kāi)通手續(xù)。

5 結(jié)語(yǔ)

如何將道岔的插入施工與線下工程、信號(hào)工程、電氣化工程有機(jī)結(jié)合起來(lái)，協(xié)調(diào)一致，如何選擇好最佳施工順序及施工時(shí)間是我們?cè)谒E縣西站施工時(shí)的難點(diǎn)。由于既有大秦線運(yùn)輸十分繁忙，施工天窗點(diǎn)時(shí)間不超過(guò)180 min，因此撥接前施工準(zhǔn)備尤其重要，施工準(zhǔn)備及施工組織的好壞是直接影響線路能否按時(shí)開(kāi)通的關(guān)鍵點(diǎn)。由于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，同時(shí)既有設(shè)備及新設(shè)備(如信號(hào)設(shè)備、接觸網(wǎng)桿等)限制了可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔預(yù)拼位置，增加了可動(dòng)心軌單開(kāi)道岔在點(diǎn)內(nèi)縱移及橫移的工程量，施工難度加大;在薊縣西站施工中，我們結(jié)合線下工程在車站西端岔區(qū)增加了路基工程，既為可動(dòng)心道岔拼裝提供了場(chǎng)地，又減少了可動(dòng)心道岔縱移工程量，為可動(dòng)心道岔滑移施工創(chuàng)造了良好的條件，我們?cè)谑┕ぶ信c電氣化施工單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，優(yōu)化了接觸網(wǎng)桿施工順序，先進(jìn)行可動(dòng)心道岔施工，再進(jìn)行接觸網(wǎng)桿的施工，這樣大大減少了道岔插鋪時(shí)點(diǎn)內(nèi)工作量，為電務(wù)及電氣化施工贏得了寶貴的時(shí)間。我們抓好了可動(dòng)心道岔施工的安全和質(zhì)量，每次要點(diǎn)作業(yè)都提前將工作面交給了兄弟施工單位，施工計(jì)劃的兌現(xiàn)率達(dá)到100%，被太原鐵路局大秦鐵路擴(kuò)能改造工程建設(shè)指揮部評(píng)為先進(jìn)施工單位。將道岔插鋪施工簡(jiǎn)單地理解為軌道單項(xiàng)工程，或者是將軌道工程施工與線下工程、信號(hào)工程、電氣化工程對(duì)立起來(lái)的看法，是完全不正確的。