有砟軌道無(wú)縫線路鋪軌施工技術(shù)研究

康小舟

（中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司 北京 100043）

老式有砟軌道因其具有彈性好、成本低、維修方便、排水性能好、吸噪性能好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高速鐵路建設(shè)中。近年來(lái)無(wú)砟軌道的應(yīng)用，有砟軌道在高速鐵路的應(yīng)用不再受到青睞，在沉寂一段時(shí)間后，有砟軌道作為軌道結(jié)構(gòu)的主要形式之一，又重新回歸大眾的視野，得到了一定的發(fā)展。鐵路跨區(qū)間的無(wú)縫線路施工技術(shù)，減少了鋼軌接頭，減少鋪設(shè)縫隙、降低了列車沖擊振動(dòng)，使列車運(yùn)行平穩(wěn)，有助于運(yùn)行時(shí)的減振降噪，提高了軌道的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了軌道的使用壽命，且能提高有砟軌道的施工質(zhì)量，不僅使施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，亦要滿足安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)要求。有砟軌道無(wú)縫線路的施工質(zhì)量對(duì)鐵路施工的質(zhì)量及高速鐵路的安全運(yùn)營(yíng)有著重要的影響。因此，加強(qiáng)有砟軌道無(wú)縫線路施工技術(shù)及施工工藝的研究具有重要意義。

1 工程概況

東海島鐵路位于廣東省湛江市境內(nèi)，在既有湛海線東側(cè)處新建湛江西客場(chǎng)，黃略至湛江西段鐵路線路從新建茂湛線的黃略站接軌引出，向西跨過(guò)黎湛線后折向西南跨過(guò)325國(guó)道、雷州青年運(yùn)河，向南跨過(guò)渝湛高速公路引線后靠近既有湛海線，與湛海線并行跨過(guò)374省道后，引入新建湛江西客場(chǎng)，線路長(zhǎng)度17.558km。東海島正線鋪設(shè)重型有砟軌道，一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路。采用人工鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌，橋間線路較短時(shí)采用TJ180架橋機(jī)鋪設(shè)軌排，橋面采用架橋機(jī)隨架隨鋪。主要施工方法為短軌鋪軌完成后換鋪長(zhǎng)軌的施工工藝。軌道采用60kg/m，定尺長(zhǎng)100mU75V無(wú)螺栓孔新鋼軌，鋼筋混凝土枕，碎石道砟。100m長(zhǎng)定尺鋼軌在廣鐵集團(tuán)焊軌廠接成500m長(zhǎng)軌條，通過(guò)T11長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

2 有砟軌道無(wú)縫線路鋪軌關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 長(zhǎng)軌鋪設(shè)

2.1.1 長(zhǎng)軌運(yùn)輸及卸車

長(zhǎng)軌列車出發(fā)前，必須由負(fù)責(zé)人確認(rèn)鎖定，防止重車自動(dòng)開鉤事故。通過(guò)工程線限速45km/h，通過(guò)岔區(qū)限速25km/h。運(yùn)行中盡量減少?zèng)_撞，一般情況下不得使用緊急制動(dòng)。長(zhǎng)鋼軌卸車采用拖卸法進(jìn)行施工。東海島鐵路除湛海改建線卸軌涉及營(yíng)業(yè)線天窗點(diǎn)施工外，其余線路均為工程線行車。東海島鐵路卸軌作業(yè)時(shí)，應(yīng)用機(jī)車牽引將長(zhǎng)軌運(yùn)輸車拖拉到相應(yīng)的卸軌點(diǎn)，然后將地面拉軌軌卡安設(shè)在線路指定位置，另一端連掛在待卸軌的軌卡上，然后將長(zhǎng)軌運(yùn)輸卸至鐵路兩側(cè)的砟肩上。

2.1.2 長(zhǎng)鋼軌換鋪施工

提前準(zhǔn)備好與鋼軌同規(guī)格的短鋼軌、砂輪片鋸軌機(jī)、鉆眼機(jī)備運(yùn)輸放在在龍口位置，同時(shí)也將無(wú)眼夾板運(yùn)輸?shù)介L(zhǎng)軌條接頭的位置，然后準(zhǔn)備發(fā)動(dòng)試機(jī)。作業(yè)中需要用方尺檢查新單元軌節(jié)始點(diǎn)是否全部到位、符合要求?，F(xiàn)場(chǎng)拆除所有的工具軌扣件，將工具軌條撥至混凝土枕端頭上，然后將長(zhǎng)鋼軌撥移入槽后進(jìn)行扣件安裝作業(yè)。值得注意的是，長(zhǎng)鋼軌換鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中需要避免舊軌掛帶起軌枕，且扣件的安裝需要按照每隔3根軌枕安裝1套扣件的原則進(jìn)行作業(yè)。

2.2 無(wú)縫線路施工

2.2.1 鋼軌焊接

待焊接頭應(yīng)撤去夾板，在焊頭兩端各卸掉3～6根軌枕上的扣件，然后使用打磨機(jī)逐步地將接頭的端面的氧化物進(jìn)行打磨清楚干凈，打磨過(guò)程中需要查看端頭鋼軌是否無(wú)裂縫并保證鋼軌斷面的垂直度。在調(diào)整軌縫前測(cè)軌溫10min，掌握軌溫情況。然后用焊機(jī)機(jī)頭上的兩對(duì)鉗口將兩鋼軌軌頭夾緊，兩鉗口在通過(guò)400V的直流的電壓后形成兩個(gè)高壓電極，啟動(dòng)焊接，激活自動(dòng)焊接工序。焊接的過(guò)程分別完成預(yù)閃階段、穩(wěn)定的高壓閃光階段、低壓閃光加速閃光、以及頂鍛階段后，快速松開鋼軌的夾緊裝置的兩個(gè)鉗口，使用焊機(jī)頭內(nèi)的推瘤刀進(jìn)行推瘤焊砟作業(yè)，這樣鐵路鋼軌一側(cè)的焊接作業(yè)就完成了，然后將焊機(jī)調(diào)整到另一側(cè)完成鋼軌焊接。

2.2.2 線路應(yīng)力放散及鎖定

線路在應(yīng)力放散前應(yīng)全面對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)，待所有線路達(dá)到基本的穩(wěn)定后需要進(jìn)行線路的鎖定作業(yè)。線路的鎖定施工作業(yè)時(shí)間需根據(jù)當(dāng)?shù)剀墱氐淖兓?guī)律進(jìn)行確定，因此，鎖定作業(yè)前還需調(diào)查調(diào)查分析當(dāng)?shù)剀墱氐淖兓?guī)律。鎖定作業(yè)前還需要通過(guò)設(shè)立位移觀測(cè)樁，來(lái)觀測(cè)確定鋼軌位移變化情況從而判定線路應(yīng)力放散情況。在本次放散軌節(jié)和上一軌節(jié)100m范圍內(nèi)，每隔10m置一滾筒，將鋼軌扣件卸除、用起道機(jī)頂起鋼軌落于滾筒上。通過(guò)兩端的拉軌器來(lái)回串動(dòng)鋼軌，觀察鋼軌的位移從起點(diǎn)向終點(diǎn)方向是否呈線性增長(zhǎng)。當(dāng)鋼軌內(nèi)部應(yīng)力為零，軌溫正處于鎖定軌溫范圍或軌節(jié)拉伸至鎖定軌溫范圍內(nèi)時(shí)，由放散起點(diǎn)向終點(diǎn)方向依次去除滾筒，將鋼軌落到軌枕上，上好扣件緊固鋼軌。鋼軌鎖定后，立即進(jìn)行位移零點(diǎn)的標(biāo)記。采用閃光焊，將本次放散軌節(jié)與上一放散軌節(jié)焊連。

2.2.3 大型養(yǎng)路機(jī)械整道

（1）機(jī)械整道：根據(jù)線路整道的施工工藝，確保整道施工質(zhì)量，需要進(jìn)行五次線路整道。第一次人工配合機(jī)械上砟整道：在鋪設(shè)軌排之后開始第一次上砟整道，第一次上砟整道采用人工與小型搗固機(jī)具相配合方式進(jìn)行整道，之后的幾次整道可采用大型養(yǎng)路機(jī)械整道。第一次上砟整道和第二次上砟整道上砟量分別為總上砟量的40%，起道量為70～80mm。第三次上砟整道以及第四次上砟整道的上砟量分別為總上砟量的10%，有區(qū)別的只是第三次上砟整道起道量為70～80mm左右，第四次上砟整道起道量為30～50mm左右。第五次精細(xì)整道：上砟整道在線路鎖定之后進(jìn)行，屬精細(xì)整道，起道量20mm左右。

（2）施工測(cè)量：在直線段每10m、曲線段每20m、曲線五大主樁、變坡段起止點(diǎn)等處測(cè)量軌道的起、撥道量，并標(biāo)記在軌枕上。

（3）上砟配砟成形：將配砟整形車將道砟均勻并犁至軌下，為確保施工質(zhì)量需嚴(yán)格控制配砟整形車的作業(yè)速度，在線路的曲線地段需要機(jī)械配合人工進(jìn)行作業(yè)，將內(nèi)側(cè)道砟移至外側(cè)，軌面上的道砟清掃至枕下。

（4）起、撥道搗固：起撥道搗固作業(yè)嚴(yán)禁超溫作業(yè)，建議鋪設(shè)軌溫在-20℃～+15℃范圍內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。起、撥道搗固作業(yè)過(guò)程中，一定要嚴(yán)控施工質(zhì)量，橋頭、新舊路基交接處、焊縫等薄弱地段需要特別搗固。在橋梁地段枕下道砟厚度不足150mm禁止搗固作業(yè)，

（5）動(dòng)力穩(wěn)定：起撥道搗固作業(yè)完畢后進(jìn)行動(dòng)力穩(wěn)定作業(yè)，動(dòng)力穩(wěn)定作業(yè)中為確保線路的穩(wěn)定，其作業(yè)的控制要點(diǎn)是要嚴(yán)格控制運(yùn)行速度。

（6）軌道質(zhì)量檢測(cè)：進(jìn)行五次線路整道后需要對(duì)線路進(jìn)行全面的檢測(cè)，只有待線路整道所有的檢測(cè)項(xiàng)目達(dá)到最終穩(wěn)定狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步工序的施工。

3 結(jié)語(yǔ)

鐵路工程中道床的穩(wěn)定性是保障列車行駛安全和舒適度的重要控制指標(biāo)，是施工控制的關(guān)鍵也是施工的重點(diǎn)。在有砟軌道無(wú)縫線路鋪軌施工的過(guò)程中，要確保鋼軌的焊接質(zhì)量，做好線路應(yīng)力的放散及鎖定作業(yè)，高質(zhì)量的完成整道作業(yè)，這樣才能確保有砟軌道無(wú)縫線路鋪軌施工質(zhì)量。本文對(duì)有砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)和施工流程等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，希望對(duì)鐵路工程無(wú)縫線路施工提供參考和借鑒。