既有線換鋪無縫線路關鍵問題研究

摘 要：文章結合西部換鋪無縫線路的具體工程實踐，從無縫線路結構選型、鎖定軌溫確定、換鋪施工等方面詳細闡述既有線換鋪無縫線路的關鍵問題，經具體工程應用，研究成果對同類工程有很好的參考價值。

關鍵詞：無縫線路；鎖定軌溫；施工預案

1 概述

隨著我國國民經濟的快速發展及西部鐵路的大規模修建，無縫線路以其高平順、少維修等優點得以大量推廣，全區間無縫線路和跨區間無縫線路已在西部鐵路大規模鋪設，為更好地掌握無縫線路的結構特點，確保換鋪質量，需要從無縫線路結構選型、鎖定軌溫確定、換鋪施工等方面深入研究，確保運營安全。

2 結構選型

由于西部鐵路修建過程中為適應地形變化，普遍存在線路標準低，小半經曲線、大坡道路段普遍存在，在蘭州局、青藏公司、烏魯木齊鐵路局還存在大量的P50道岔及鋼軌，換鋪過程中需綜合考慮線路具體工況和當地的氣溫條件，合理選取無縫線路結構類型，必要時可采用全區間縫線路。圖1為P50道岔接全區間無縫線路時緩沖區的布置圖。

圖1 P50道岔全區間無縫線路緩沖區布置示意圖

3 鎖定軌溫

無縫線路鎖定軌溫的確定一般需要綜合考慮當地氣象條件、軌溫變化幅度、軌道強度、無縫線路穩定性和斷縫允許值等因素。無縫線路必須有足夠的強度和穩定性，其設計鎖定軌溫按下式計算：

式中-允許降溫和允許溫升；Tmax，Tmin-當地歷史最高、最低軌溫；？駐tk-設計鎖定軌溫修正值，一般取0～5℃。

Tmax與Tmin分別是該地區極端最高和最低軌溫，[？駐td]與[？駐tu]已算得，直接代入計算即可，？駐tk為修正值，一般為0～5℃。由于西部地區晝夜溫差、年溫差都很大，所以在鎖定軌溫的確定過程中允許溫升、溫降都預留10℃以上的安全富余量。

4 換鋪施工關鍵問題

4.1 準備工作

施工前根據圖紙設計的要求，按照每個單元的位置，需在線路兩側的道床上埋設位移觀測樁。全區間及跨區間無縫線路，單元軌條長度大于1200m時，設置7對位移觀測樁（單元軌條起、訖點，距單元軌條起、訖點100m及400m和單元軌條中點各設置一對），如圖2所示；單元軌條長度不大于1200m時，設置6對位移觀測樁（單元軌條起、訖點，距單元軌條起、訖點100m及400m各設置一對）。無縫道岔設3對觀測樁，在間隔鐵或限位器處設一對，在岔頭、岔尾處各設一對[1]。

位移觀測樁必須預先埋設牢固，內側應距線路中心不小于3.1m。在軌條就位或軌條拉伸到位后，應立即進行標記。

圖2 位移觀測樁布置示意圖

在更換無縫線路前需長軌條基本到位、材料配件散布到位。為了確保換軌后的信號正常顯示，在前一天的準備時，應用鋼軌除銹機對將要換鋪地段的長鋼軌進行全面除銹，必須要達到將要更換的鋼軌有基本的光帶[2]。

4.2 施工過程

4.2.1 線路封閉命令下達后，按規定設置好防護，停車牌由始、終點的防護員插設，響墩由東、西兩端的800米防護員設置。施工作業人員可每根25m軌留兩對安全釘后，拆除其它所有扣件更換新膠墊，換軌車收軌車及其它施工車輛從就近車站依次進入施工地段。軌道車牽引平板車進行途卸換軌車在換軌起點處停車，穿入新、舊鋼軌，同時施工作業人員，拆除預留的兩個安全釘和舊鋼軌接頭螺帽向外的螺栓。

4.2.2 換軌車啟動開始進行換軌，新軌落槽后立即將舊鋼軌撥到限界以外。整正膠墊后按“直線隔二上一，半徑≤800米曲線隔一上三”的規定恢復線路，并用加力桿加力扭力不少于80～150N.m。用鋼軌除銹機對更換的鋼軌再進行一遍除銹。

4.2.3 線路恢復后，經設備管理單位及段、隊安全主管，全面檢查線路確認達到放行列車條件，換軌車收軌車及其它施工車輛返回車站后，通知施工領導人，線路開通。

4.3 施工注意問題

4.3.1 鋪設時必須準確確定無縫線路的鎖定軌溫，長軌節應力狀態為零時的軌溫為實際鎖定軌溫，無縫線路鋪設時，把長軌節始端及終端落槽時分別測得的軌溫平均值作為施工鎖定軌溫。在施工過程中指定2～3人同時測量軌溫，每隔10～15分鐘向施工領導人匯報一次，讓施工領導人準確掌握軌溫情況，嚴把鋪設鎖定軌溫。

4.3.2 若低溫鋪設時，必須采用應力調整器張拉長軌節，防護員嚴格檢查，確保將長軌條置于滾筒上，使長軌條處于自由伸縮狀態，同時配合撞軌，每隔150m～200m做一個拉伸量監控標記，嚴格按照拉伸前計算的數值控制拉伸量。

4.3.3 對于無縫線路的鎖定軌溫，鋪設時必須準確確定，長軌節應力狀態為零時的軌溫為實際鎖定軌溫，無縫線路鋪設時，把長軌節始端及終端落槽時分別測得的軌溫平均值作為施工鎖定軌溫。若鎖定軌溫不在設計中和溫度范圍內時，或者長軌節始端或終端落槽時不在中和溫度范圍以內，則無縫線路鋪設后必須進行應力放散重新鎖定。左右兩股長軌節鎖定軌溫不得超過5℃，且曲線上外股軌節鎖定軌溫不得高于內股，否則須放散應力重新鎖定。

4.3.4 由于施工區段位于軌道電路區段，信號機處有與鋼軌連接的連接線，同時換軌施工時要采用現場粘接絕緣，這樣就造成在信號機處的鋼軌要穿越信號連接線，為確保電務設備安全，卸軌及換軌前要求電務部門先將信號機處的連接線拆除，長軌卸完后，再將信號連接線從鋼軌上面與鋼軌連接，然后要有相應級別的隊領導與電務段的人員共同將鋼軌和信號連接線間的絕緣進行處理，必須經電務人員認可能長期確保絕緣性能后方可。

4.4 施工應急預案

4.4.1 氣溫突變時的應急預案

當天氣突變（氣溫快速升高或降低），造成實際鎖定軌溫不在設計鎖定軌溫范圍之內或當軌溫降到0℃以下（不能焊軌）時，如果未封閉線路，應全面恢復線路，妥善處理新路料，作業完畢后由有關人員檢查并確認放行列車條件后，逐步提速。如果正在換軌作業，在不影響開通線路的情況下（軌溫在0℃以上），可完成換軌作業，進行拉伸作業或在下次施工中進行應力放散。如果影響開通線路或軌溫降到0℃以下不能焊軌，則應在前方龍口合龍口，盡快恢復線路，達到放行列車條件，放行列車，逐步提速[3]。

4.4.2 已鋪設的無縫線路發生斷軌，影響行車安全時的應急預案

（1）緊急處理：當鋼軌斷縫小于50mm時，應立即進行緊急處理。在斷縫處上好夾板或臌包夾板，用急救器固定，在斷縫前后各50m擰緊扣件，并派人看守，限速5Km/h放行列車。如斷縫小于30mm時，放行列車速度為15Km/h～25Km/h。有條件時應在原位恢復，否則應在軌端鉆孔，上好夾板或臌包夾板，擰緊接頭螺栓，然后可適當提高行車速度。

（2）臨時處理：鋼軌折損嚴重或斷縫大于50mm，以及緊急處理后不能立即焊接修復的，應封鎖線路進行臨時處理。沿斷縫兩側對稱切除傷損部分，兩鋸口間插入6m的同類型鋼軌，軌端鉆孔，上好夾板，用10.9級螺栓擰緊。在短軌前后各50m范圍內，擰緊扣件后，按正常速度放行列車。

（3）永久處理：在進行應急處理后，待軌溫與原鎖定軌溫相差±5℃范圍內時，應按具體插入相應長度短軌進行重新焊接修復，進行永久處理。

4.4.3 已卸在路肩上的長軌條發生漲軌影響行車安全的應急預案

影響行車安全已卸在路肩上的長軌條發生漲軌，影響行車安全時，應立即組織附近施工人員將長軌條撥離限界以外，用撞軌小車放散長軌條內部應力，并撥順長軌條。

4.4.4 線路脹軌跑道的應急預案

在高溫季節施工時，當作業中或作業后，發現軌道方向不良、軌排吊空、軌面水平不良、枕端道砟離縫或過車后，線路彎曲變形突然擴大，此時，必須立即停止作業，并按《安規》的有關規定進行防護，攔停列車，立即通知鄰近車站，并組織.人員進行處理。

如遇脹軌跑道，需采取以下緊急處理措施：

（1）調整軌縫：若普通線路發生脹軌，若有若干軌縫時，可稍松開接頭螺栓或臨時插入短軌，進行應力調整。

（2）澆水降溫：如附近有水源，可在脹軌地段鋪放吸水性強的覆蓋物，自脹軌兩端各50～100m向中間潑水、輕澆，漫淋。軌溫明顯下降后，方可撥正線路，并進行整修，砟肩可適當加寬、加高并夯實。確認線路無異后，可開通線路放行列車，第一趟限速不得大于5km/h。

（3）撥線慢行：如附近無水源，或澆水后軌溫仍較高，線路無法恢復時，在地形條件許可的情況下，可從脹軌處兩端將變形軌道撥成半徑不少于200米的反向曲線，夾直線不得少于10米。在復線區段，應注意兩線間限界，必要時通知車站，經同意后，兩線同時撥移。夯實道砟確保道床充足，進行線路整修后，確認達到放行列車條件時，限速開通線路。待軌溫下降后，并立即組織人員撥回線路并進行整修。

（4）無縫線路脹軌跑道后，恢復線路時，應進行應力放散重新鎖定。

5 結束語

經蘭州鐵路局、青藏公司、烏魯木齊鐵路局部分區段換鋪無縫線路的具體工程實踐驗證，采用上述方法合理選取軌道結構類型、確定鎖定軌溫，嚴格執行施工前、施工中、施工后的各項指標要求，做好施工應急預案，可以保障施工的順利進行和后期的運營安全。

參考文獻

[1]武憲功.有砟軌道無縫線路長鋼軌施工技術探討[J].鐵道建筑技術，2011（6）.

[2]陶冶來.做好鋪設前中后三控制提高換鋪無縫線路質量[J].上海鐵道科技，2007（2）.

[3]張桂芝.更換無縫線路施工中確保換鋪施工質量的幾點做法[J].太原鐵道科技，2008（2）.