廈深鐵路42號大號碼道岔鋪設施工工藝研究

方向明，郭 勇

(中鐵一局集團新運工程有限公司，陜西咸陽 712000)

1 42號道岔的主要技術參數(shù)及結構特點

主要技術參數(shù)如下。

道岔前長a=60.573 m，后長b=96.627 m，全長L=157.2 m，轍叉角 a=1°21'50.13″，導曲線半徑 R=5 000.717 5 m，尖軌組件長 46.19 m，轍叉組件長30.591 m，最長導軌長49.192 m，見圖1。

圖1 右開道岔平面示意(單位:m)

主要結構特點如下。

尖軌為切線型，采用44.24 m長的60D40鋼軌制造，為彈性可彎尖軌，尖端采用藏尖式［1］。

轉(zhuǎn)轍器設6個牽引點，采用分動鉤型外鎖閉裝置。

可動心軌轍叉采用鋼軌組合型，心軌用60D40鋼軌制造，跟端為雙肢彈性可彎心軌，翼軌用軋制的特種斷面鋼軌制造。

心軌設3個牽引點，采用鉤型外鎖閉裝置。

扣件采用分開式Ⅱ型彈條扣件。

道岔區(qū)鋼軌設置1∶40的軌底坡或軌頂坡，道岔內(nèi)鋼軌接頭采用鋁熱焊接［2］。

2 道岔運輸、存儲與吊裝

道岔鋼軌及組件均為長大構件，從生產(chǎn)廠家運往施工現(xiàn)場需采用專用D型平板車。道岔的運輸過程是影響道岔鋪設的關鍵，因此選用提前發(fā)貨、現(xiàn)場倒裝的方案，即先將道岔發(fā)貨到施工現(xiàn)場存放，鋪設時再倒裝鋪設。

道岔臨時存放在專設的存放區(qū)，存放區(qū)內(nèi)搭設鋼軌及組件存放平臺;臺位兩相鄰支點距離不大于4 m，整組臺位高低、水平差小于10 mm;存放區(qū)需做好防雨設施，保持場地平整、排水通暢。

道岔吊裝是保證道岔鋪設精度和質(zhì)量的關鍵，吊裝采用專用吊具和柔性吊帶，合理布置吊點位置，相鄰吊點間距不大于3 m，防止鋼軌或組件劃傷或變形［3］。

尖軌組件:尖軌組件長46.19 m，采用2個18 m長組合吊架進行吊裝，軌端伸出吊架最外側(cè)吊點不大于3 m，兩吊架最近吊點距離不大于5 m。

轍叉組件:轍叉組件長30.591 m，采用1個18 m組合吊架和1個9 m吊架進行吊裝，軌端伸出吊架最外側(cè)吊點不大于2 m，兩吊架最近吊點距離不大于2 m［4］。

軌件吊裝是施工作業(yè)中對軌件撓動最大的作業(yè)，也是最易對軌件造成損傷的作業(yè)，作業(yè)時要遵循如下控制要點。

(1)吊裝前，結構工程師和專業(yè)吊裝人員要對吊裝作業(yè)現(xiàn)場進行詳細的了解，對吊裝作業(yè)區(qū)域、周圍構筑物、吊點位置、軌件存放位置等進行現(xiàn)場察看，并就吊裝作業(yè)過程進行現(xiàn)場演示。

(2)吊裝過程中要緩起緩落，吊裝設備起升、降落、水平移動作業(yè)要同步進行，構件吊裝過程中產(chǎn)生的豎向撓度不得大于構件自由長度的1/500，在水平方向產(chǎn)生的彎曲不得大于構件自由長度的1/1 000［5］。

(3)專用吊具要采用剛性構件，在承受荷載狀態(tài)下不易產(chǎn)生變形，宜選用承載50 kN的柔性吊帶，保證吊裝過程中強度和承載力滿足要求。

(4)吊裝采用的大型設備要滿足使用要求，在吊裝作業(yè)半徑確定的情況下，設備的提升能力要有較大的富余，保證吊裝作業(yè)過程安全平穩(wěn)，每次吊裝作業(yè)前，先進行試吊，并進行5～10 s的靜載試驗，安全平穩(wěn)后再進行起升作業(yè)。

3 道岔鋪設工藝

3.1 道岔鋪設工藝流程

道岔鋪設工藝流程見圖2。

圖2 道岔原位鋪設工藝流程

3.2 主要工藝及控制重點

3.2.1 測量放線、道岔定位

施工前，在路基交接過程中，依據(jù)設計資料，利用測量控制網(wǎng)測設、復核道岔的岔前、岔心、岔后樁位，樁頂刻十字絲，確保樁位準確無誤，并建立道岔控制網(wǎng)。道岔前后各50～100 m線路范圍應同道岔區(qū)完成聯(lián)測［6］。

在車站每端岔區(qū)設2～3個臨時水準點，設置位置離道岔施工地點不大于250 m，水準點位置要能滿足整個岔區(qū)道岔施工。

3.2.2 底砟攤鋪、平臺組裝

道岔底砟厚度按20 cm厚度控制，道岔兩端前后30 m范圍內(nèi)做好順坡［7］，并同道岔范圍內(nèi)一并完成碾壓。底砟平整度滿足10 mm/3 m、密實度滿足1.7 g/cm3要求［8］。

利用方鋼、墊木搭設拼裝平臺，整組平臺高低差不大于5 mm，精細調(diào)整用厚度5、10 mm簿木板和木楔進行，平臺的平整度是決定道岔鋪設精度的關鍵，要經(jīng)過反復調(diào)整，確保平臺處于同一水平面。方鋼擺放示意見圖3。

圖3 方鋼擺放示意

3.2.3 道岔鋪設

(1)布枕時，在與軌枕接觸的鋼絲繩上套上橡膠套或在軌枕底部安裝鐵卡，多根吊裝時岔枕間用木楔塞上，防止岔枕碰傷或損壞。

(2)用水準儀調(diào)整岔枕高低，保證相鄰2根岔枕高低差不大于2 mm，整組道岔的岔枕高低差不大于5 mm。岔枕布設見圖4。

圖4 岔枕布設

(3)用2把100 m長卷尺調(diào)整岔枕間距(按岔枕間距累積值控制)。

(4)鋪設鋼軌。鋪設鋼軌順序為先轍叉后尖軌，先直股后曲股。首先根據(jù)道岔理論咽喉位置和心軌第一牽引點位置確定轍叉位置，再由轍叉組件與尖軌組件的位置來定位尖軌位置。鋪設導軌時先直股后曲股，從尖軌跟部往后依次布設。

(5)道岔粗調(diào)內(nèi)容包括:道岔方正、軌距、支距、尖軌及轍叉組件框架尺寸等，調(diào)整順序為先尖軌、后導軌、最后轍叉。

(6)檢查牽引點處框架尺寸并調(diào)整。

(7)道岔鋪設完成并粗調(diào)完畢后，利用手搖壓機同時起升道岔，起升過程中設專人統(tǒng)一指揮，保證平穩(wěn)同步起升，起升到道岔離組裝平臺15 cm時停止起升，拆除組裝平臺，再緩緩落下就位。

道岔鋪設的關鍵控制點如下。

道岔是由各組件構成的整體，各組件位置精確到位，則道岔整體框架良好，道岔框架符合要求后，還需對道岔的直、曲尖軌尖端相錯量進行檢驗和調(diào)整。直、曲尖軌的定位是決定轉(zhuǎn)轍設備安裝后是否能運營良好的關鍵。尖軌與基本軌相對位置，直、曲尖軌相錯量要全部精確調(diào)整就位，保證道岔鋪設質(zhì)量。

3.2.4 道岔一次精調(diào)

(1)道岔就位并經(jīng)過精細整道后，用道尺、支距尺、弦線、板尺等檢測器具對道岔軌距、支距、方向、高低、水平等項點進行檢測，并調(diào)整使其達標，軌距、支距調(diào)整通過更換緩沖調(diào)距塊或軌距塊來完成，方向、高低、水平整改通過精細起道撥道完成［9］。

(2)尖軌與基本軌密貼和尖軌與滑床臺板密貼的調(diào)整:尖軌與基本軌密貼調(diào)整時要注意對水平、軌距等形位尺寸的控制，在基本軌方向良好的情況下，尖軌與基本軌處于密貼狀態(tài)，如不密貼，先檢查尖軌有無硬彎或變形，再進行調(diào)整或更換。尖軌與滑床臺板密貼調(diào)整時要對尖軌與滑床臺板的總體狀況綜合考慮，首先檢查基本軌的高低，再對尖軌與臺板的總體密貼狀況進行測試，找出縫隙最大點和完全密貼點，然后判斷是基本軌高低問題、尖軌問題或是墊板組件問題。基本軌水平問題排除后，再處理密貼過緊且直接影響其他部位密貼的部分臺板，必要時可以同時配合起升岔枕來實現(xiàn)，但要注意鋼軌水平的保持。

(3)調(diào)試完轉(zhuǎn)轍器部分的軌距、密貼及空吊板后，應檢查頂鐵與尖軌軌腰的間隙，頂鐵與尖軌軌腰的間隙應不大于1 mm，間隙大于1 mm時要在頂鐵與基本軌軌腰間加入調(diào)整墊片再進行組裝。

(4)可動心軌轍叉部分密貼及空吊板的調(diào)整:這2個項點在組裝時已達到標準，但是由于吊裝等原因可能會發(fā)生變化，如果不合格可采取與轉(zhuǎn)轍器部分同樣的調(diào)整方式進行調(diào)整，應同時調(diào)整密貼及空吊板，不可單獨進行調(diào)整。

(5)輥輪的調(diào)整:輥輪的安裝位置為尖軌在密貼狀態(tài)下，靠近尖軌的輥輪與尖軌軌底有1 mm的縫隙，雙輥輪中靠近尖軌的輥輪頂面高于滑床臺面2 mm，遠離尖軌的輥輪高于滑床臺面3 mm，安裝、調(diào)整采用專用工具進行。

3.2.5 道岔焊接

道岔焊接作為道岔無縫化的關鍵工藝，是道岔鋪設的關鍵環(huán)節(jié)，道岔焊接采用鋁熱焊，選擇與岔軌材質(zhì)相應的焊劑進行焊接［10］。

焊頭是整組道岔的薄弱環(huán)節(jié)，焊接過程中，要把握好軌頭加熱時間和預熱溫度，防止過燒或加熱不均影響焊接質(zhì)量［11］。

道岔內(nèi)鋼軌間的焊接無需在鎖定軌溫范圍內(nèi)完成，但需滿足鋁熱焊接相關技術標準。岔內(nèi)鋼軌焊接完成，道岔基本軌、導軌應力放散完成后，再完成尖軌焊接及道岔與區(qū)間線路焊聯(lián)。

道岔內(nèi)部接頭焊接順序見圖5。各焊頭焊接順序為:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。

圖5 道岔焊接順序

3.2.6 應力放散，道岔鎖定

道岔作為一個固定區(qū)，不能進行拉伸放散，應力放散采用在鎖定軌溫范圍內(nèi)自然放散的方式進行。

(1)拆開扣配件，讓鋼軌處于自然狀態(tài)，在軌底每10 m支墊1個滾筒，用銅錘輕輕敲擊軌腰，直、曲基本軌從中間朝兩頭敲打，直、曲導軌從轍叉朝岔前方向敲打，敲打完畢立即取出滾筒，鎖定道岔，復緊扣件。道岔鎖定后，對道岔進行機械搗固作業(yè)時，一次起道量不得大于20 mm，不得連續(xù)拆除道岔配件，防止道岔內(nèi)部產(chǎn)生應力集中，改變道岔鎖定軌溫。

(2)道岔與區(qū)間鋼軌焊接時，道岔前后100 m作為道岔的一部分，焊接時松開扣件，每10 m支墊滾筒釋放應力，鎖定焊接完成后緊固扣件，道岔與線路形成跨區(qū)間無縫線路。

3.2.7 尖軌自由伸縮控制

道岔尖軌無扣件鎖定，若尖軌與基本軌相對位置發(fā)生較大變化，直接會影響轉(zhuǎn)轍機正常工作。尖軌的伸縮量控制是確保工電設備正常運轉(zhuǎn)的關鍵。尖軌焊頭焊接在基本軌和導軌應力放散完成后在鎖定軌溫范圍內(nèi)進行，是確保基本軌和導軌在內(nèi)部無應力的情況下完成尖軌與導軌焊接。尖軌自由端會隨著軌溫的變化產(chǎn)生少量的自由伸縮，不會影響轉(zhuǎn)轍設備的正常使用［12］。

3.2.8 機械搗固、道岔精調(diào)

利用CPⅢ控制網(wǎng)、軌檢小車對道岔區(qū)進行聯(lián)測，為機械搗固提供精確數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)對道岔區(qū)進行集中起、撥、搗作業(yè)。搗固作業(yè)順坡長度應伸出道岔區(qū)前、后不小于100 m，順坡不大于6‰。

機械搗固與精調(diào)作業(yè)是一個系統(tǒng)的作業(yè)過程，需要將兩項工序結合起來，同步進行整改，提高道岔鋪設質(zhì)量。

4 結語

漳州車站(廈深鐵路中間站)42號大號碼道岔已全部鋪設完畢，并于2012年6月29日正式開通運營，經(jīng)過運營檢驗，道岔設備各項指標正常，滿足使用要求。道岔的組件多為長大構件，自重大、易變形，要在運輸、吊裝、存放等方面控制好產(chǎn)生變形的因素，避免產(chǎn)生塑性變形。在道岔施工方法上，盡量采用原位鋪設法一次就位，要減少道岔組件和鋼軌倒運和吊裝的次數(shù)，縮短存放的時間，鋪設完成后盡早完成精調(diào)。42號道岔作為一個獨立的單元軌節(jié)，全長為157.2 m，軌溫升降帶來的道岔伸縮量較大，在鎖定軌溫控制上要精細嚴格，防止鎖定軌溫超標尖軌伸縮量過大影響轉(zhuǎn)轍機正常工作，通過對道岔進行滾筒放散，能有效地控制道岔的鎖定軌溫，控制道岔的伸縮位移。采用原位鋪設法鋪設大號碼道岔，符合經(jīng)濟性、安全性、可靠性的要求，道岔鋪設較為簡便，適宜于現(xiàn)場施工。

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