CRTSⅡ型無(wú)砟軌道更換長(zhǎng)軌施工方法

蔣 兵 上海鐵路局上海工務(wù)段

CRTSⅡ型無(wú)砟軌道更換長(zhǎng)軌施工方法

蔣 兵 上海鐵路局上海工務(wù)段

結(jié)合京滬高鐵下行線K1167.200～K1167.700更換長(zhǎng)軌施工，重點(diǎn)介紹CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路更換長(zhǎng)軌施工方法，并分析了軌道板傷損控制、長(zhǎng)軌條固定及限界控制等施工控制要點(diǎn)。

更換長(zhǎng)軌；施工；控制要點(diǎn)

高速鐵路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中逐步出現(xiàn)擦傷等鋼軌傷損，對(duì)鋼軌成段傷損地段需要進(jìn)行更換長(zhǎng)軌處理。CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路因其軌道結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)工況與普通有砟線路存在較大差異，在CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路上進(jìn)行更換長(zhǎng)軌施工從卸軌更換、、舊軌回收、新軌打磨、逐級(jí)提速等方面均需精心組織，確保施工順利。本文以京滬高鐵下行K1167.200～K1167.700更換長(zhǎng)軌施工為例,介紹CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路更換長(zhǎng)軌施工方法,為無(wú)砟軌道高速鐵路組織更換長(zhǎng)軌施工提供借鑒。

1 概述

京 滬 高 鐵 下 行 K1167.200～K1167.700右股鋼軌頂面連續(xù)壓傷,深度達(dá)到重傷，需對(duì)右股更換500 m范圍鋼軌，根據(jù)既有軌源使用2根250 m長(zhǎng)軌。施工地段線路允許速度310 km/h，CRTSⅡ型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，位于直線地段，線路坡度0.25‰；線路上既有鋼軌為攀枝花鋼廠生產(chǎn)的P60 U71Mn(K)軌型，扣件為福斯羅300-1扣件系統(tǒng)；施工地段鎖定軌溫為25℃。

2 施工方法及流程

整個(gè)施工分為五個(gè)階段連續(xù)四天進(jìn)行。第一階段使用長(zhǎng)軌車卸新軌；第二階段換軌、焊接；第三階段使用長(zhǎng)軌車收舊軌；第四階段使用鋼軌打磨車對(duì)換軌區(qū)段鋼軌進(jìn)行打磨；第五階段逐級(jí)提速至常速。

2.1 施工條件

利用施工天窗進(jìn)行，卸軌施工封鎖時(shí)長(zhǎng)300 min。卸軌前京滬高鐵下行K1167.200～K1167.700限速160 km/h，卸軌后至收軌結(jié)束前限速80 km/h，大修段、電務(wù)段配合施工。換軌施工封鎖時(shí)長(zhǎng)330 min，換軌施工開(kāi)通后首列限速45 km/h、第二列至收軌前限速80 km/h，電務(wù)段配合施工。收軌施工封鎖時(shí)長(zhǎng)300 min，收軌施工開(kāi)通后首列限速120 km/ h、第二列限速160 km/h至另有命令時(shí)止，大修段、電務(wù)段配合施工。鋼軌打磨施工封鎖時(shí)長(zhǎng)300 min，鋼軌打磨施工開(kāi)通后限速160 km/h、200 km/h、250 km/h各一列后恢復(fù)常速，電務(wù)段配合施工。

2.2 分階段實(shí)施

2.2.1 卸軌

卸軌由大里程向小里程方向進(jìn)行，卸下的長(zhǎng)軌放置于道心待換，使用短拉桿與既有一股鋼軌連接固定。

（1）準(zhǔn)備工作。

由工務(wù)段組織進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查確定好卸軌起終點(diǎn)位置并做好現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記，加工400×220×160（mm）短木枕頭、1200×80× 80（mm）木條和950 mm長(zhǎng)軌距拉桿若干。大修段根據(jù)確定的卸軌方向準(zhǔn)備好長(zhǎng)軌列車和待卸長(zhǎng)軌條。

（2）施工方法及步驟。

①施工開(kāi)始后工務(wù)段卸軌配合人員在每處電務(wù)設(shè)備（導(dǎo)線）兩端道心處各放置1根木條，其余地段每隔30米左右均勻放置2根木條。木條主要用于架空卸下長(zhǎng)軌條以保護(hù)電務(wù)設(shè)備和安裝短拉桿固定長(zhǎng)軌。

②卸軌配合人員自卸軌起點(diǎn)開(kāi)始在軌道板兩線間側(cè)承軌槽間隔內(nèi)放置3根枕木頭，之后25 m范圍內(nèi)每間隔1個(gè)承軌槽放置1根枕木頭，每根250 m長(zhǎng)軌條端部均按此放置枕木頭。枕木頭主要用于架空卸下長(zhǎng)軌條以保護(hù)軌道板。

③施工開(kāi)始后長(zhǎng)軌車由大里程方向進(jìn)入封鎖區(qū)間運(yùn)行到卸軌起點(diǎn)。車上操作人員拆除鋼軌鎖定，推送長(zhǎng)軌條使軌條頭部到達(dá)卸軌口位置，待長(zhǎng)軌條頭部平穩(wěn)落在卸軌起點(diǎn)枕木頭上后，配合人員將提前準(zhǔn)備好的鋼絲繩一端固定在K1167.710處的右股鋼軌上，另一端用鋼軌卡子固定在待卸長(zhǎng)軌條頭部。長(zhǎng)軌列車機(jī)車以小于5 km/h的速度牽引長(zhǎng)軌車向小里程方向移動(dòng)。長(zhǎng)軌因一端固定而被緩緩?fù)舷侣渲裂鼐€軌道板上的短枕木上，當(dāng)長(zhǎng)軌落地25 m左右后長(zhǎng)軌車停車，卸軌配合人員使用壓機(jī)、撬棍、鋼軌抬鉗將卸在枕木頭上的長(zhǎng)軌撥至道心存放。長(zhǎng)軌車?yán)^續(xù)向小里程方向卸車，工務(wù)段配合人員跟隨在后撥長(zhǎng)軌條至道心，并按同樣方法卸下第2根長(zhǎng)軌條。

④長(zhǎng)軌條全部撥至道心后撥直撥順長(zhǎng)軌方向，在放置木條處安裝短拉桿與右股線上鋼軌連接，固定卸下的長(zhǎng)軌條。檢查卸下的長(zhǎng)軌條頂面超出線上鋼軌頂面限界情況，新卸下的鋼軌頂面不高于線上鋼軌頂面10 mm。

⑤長(zhǎng)軌車運(yùn)行至預(yù)定的保養(yǎng)點(diǎn)停放，等待回收舊軌。

2.2.2 換軌

更換長(zhǎng)軌由中間向兩端分別撥出舊軌、兩端向中間分別撥進(jìn)新軌、使用德國(guó)鋁熱焊工藝線上焊接3處的方法進(jìn)行。換下的長(zhǎng)軌擺放道心，切割成2根250米長(zhǎng)軌條，并將大里程端舊長(zhǎng)軌條運(yùn)至與小里程端舊長(zhǎng)軌條并排擺放以滿足長(zhǎng)軌車收軌要求。

2.2.2.1 準(zhǔn)備工作

（1）由工務(wù)段組織換軌施工隊(duì)伍及機(jī)具，主要包括撥軌組、扣件組、龍門組、焊接組、焊縫探傷組、安全技術(shù)把關(guān)組等施工人員分組及相應(yīng)機(jī)具、材料。

（2）高鐵車間施工前將施工范圍內(nèi)軌道幾何尺寸進(jìn)行逐根枕測(cè)量并用油漆標(biāo)注于承軌臺(tái)側(cè)面。

（3）技術(shù)人員確定新舊鋼軌切割位置并畫好切割線。

2.2.2.2 工方法及步驟

（1）施工開(kāi)始后龍門組施工人員在換軌兩端連接2.5 m橫向?qū)Ь€，切割兩端新軌多余搭頭；撥軌組人員同步拆除拉桿后將新軌撥至承軌臺(tái)邊緣；電務(wù)人員拆除電務(wù)導(dǎo)線。

（2）舊軌割軌人員及機(jī)具到達(dá)新長(zhǎng)軌搭頭處在確認(rèn)導(dǎo)線連接到位后按指定位置使用氧割割軌并取出氣割的軌端。

（3）中間龍門處鋼軌斷開(kāi)后扣件組施工人員拆除施工范圍內(nèi)全部扣件，外側(cè)扣件擺兩線間底座板靠邊，內(nèi)側(cè)扣件擺北股內(nèi)側(cè)軌腳處兩承軌槽間，扣件嚴(yán)禁擺放道心。

（4）龍門組在兩端指定位置切割線上鋼軌；扣件完全拆除后撥軌組集中到中間龍門處由中間向兩端撥出舊軌，舊軌跨過(guò)新軌擺放道心，撥舊軌時(shí)扣件組同步配合拆除軌底膠墊。

（5）舊軌完全撥出后撥軌組由兩端龍門向中間撥新軌入槽。兩端新軌頭部落槽后焊磨組人員使用焊縫調(diào)節(jié)塊控制焊縫并使用軌縫調(diào)整器調(diào)整焊縫。

（6）扣件組待新軌就位50 m左右距離時(shí)作業(yè)人員立即安裝扣件鎖定，鎖定范圍為焊縫向中間20 m范圍，鎖定到位后焊磨組焊接鋼軌。

（7）新軌到位后同步測(cè)量軌溫，根據(jù)軌溫決定是否拉伸；需拉伸時(shí)根據(jù)拉伸量確定中間龍門處兩端新軌切割線，如軌溫正好不需拉伸則預(yù)留28 mm焊縫，使用軌縫調(diào)整器適當(dāng)拉直軌條。

（8）拉伸或拉直軌條后扣件組安裝全部扣件，焊磨組焊接鋼軌。電務(wù)人員進(jìn)行新軌鉆孔倒棱，安裝電務(wù)導(dǎo)線。

（9）鋼軌氣割人員對(duì)大里程端舊軌在指定位置進(jìn)行氣割（氣割2處將長(zhǎng)軌分成3段以便于人工運(yùn)軌）。對(duì)換下的兩根舊軌條小里程端頭部向內(nèi)76 mm軌腰處氣割2個(gè)方孔40×40（mm），間隔924 mm。

（10）撥軌組分三次將大里程端舊軌條向小里程方向運(yùn)軌約250 m距離，保證小里程端兩根舊長(zhǎng)軌條頭部對(duì)齊，滿足長(zhǎng)軌車收軌要求。

（11）運(yùn)軌結(jié)束后撥軌組對(duì)舊長(zhǎng)軌條在氣割處鉆孔上夾板連接，待兩根舊長(zhǎng)軌條到位后，安裝拉桿使道心長(zhǎng)軌條與一股線上鋼軌連接固定，兩根長(zhǎng)軌之間使用鐵絲捆扎牢固。

（12）扣件組進(jìn)行軌道幾何尺寸回檢、精調(diào)，焊接結(jié)束后檢查焊縫平直度，探傷人員進(jìn)行焊縫探傷，全面檢查并開(kāi)通線路。

2.2.3 收軌

換下的舊軌保持長(zhǎng)軌條狀態(tài)，使用長(zhǎng)軌車進(jìn)行回收，長(zhǎng)軌車由小里程向大里程方向回收舊軌。

（1）準(zhǔn)備工作

①在小里程方向舊長(zhǎng)軌條軌腰按距端部216 mm和356 mm左右距離使用氧焰氣割兩個(gè)眼孔，孔徑40 mm左右，本項(xiàng)工作在換軌當(dāng)天完成。

②長(zhǎng)軌車在保養(yǎng)點(diǎn)時(shí)，收軌人員將滾道梁全部打開(kāi)并固定好。

（2）工方法及步驟

①工務(wù)段配合人員拆除固定舊長(zhǎng)軌條使用的拉桿及捆扎用的鐵絲，使舊長(zhǎng)軌條完全處于自由狀態(tài)；在舊軌條大里程方向端部位置，在道心橫向放置2根短枕木（規(guī)格：1 450mm×160mm×220 mm）并用扒釘固定，用于阻擋收軌時(shí)道心舊軌條向大里程方向竄動(dòng)；在舊軌條大里程方向頭部的軌底放置2個(gè)滑輪并將滑輪固定好，防止長(zhǎng)軌車用鋼絲繩拉舊軌條時(shí)，舊軌條頭部在軌道板滑動(dòng)時(shí)碰擦損傷軌道板。

②施工開(kāi)始長(zhǎng)軌車運(yùn)行至收軌起點(diǎn)后，將牽引機(jī)車解掛并向大里程方向運(yùn)行出舊長(zhǎng)軌條范圍。

③長(zhǎng)軌車對(duì)位后由收軌配合人員將道心舊軌條頭部用壓機(jī)打高并放下收軌小車連接好，長(zhǎng)軌車以小于5 km/h速度向大里程方向收軌，待地面舊軌還剩余25 m左右時(shí)長(zhǎng)軌車停車，使用車上卷?yè)P(yáng)裝置將地面剩余舊軌回收上車并鎖定好，回收小車、關(guān)閉滾道梁，機(jī)車連掛后運(yùn)行至預(yù)定車站。

④工務(wù)段配合人員回收木條、枕木頭、軌距拉桿等，檢查開(kāi)通線路。

2.2.4 鋼軌打磨

主要對(duì)新?lián)Q鋼軌進(jìn)行鋼軌廓形打磨，采用道岔打磨大機(jī)進(jìn)行，使新、舊軌廓形一致，確保列車高速運(yùn)行動(dòng)態(tài)平穩(wěn)，大機(jī)打磨過(guò)程中工務(wù)技術(shù)人員需適時(shí)對(duì)打磨過(guò)地段鋼軌進(jìn)行輪廓測(cè)量，達(dá)到預(yù)定打磨效果后停止打磨。

2.2.5 逐級(jí)提速

逐級(jí)提速自大機(jī)打磨結(jié)束線路開(kāi)通后首列開(kāi)始，確認(rèn)車按160 km/h運(yùn)行,其后列車按 200 km/h,250 km/h,300 km/h（常速）各一列進(jìn)行逐級(jí)提速。每速度等級(jí)列車工務(wù)段均安排技術(shù)人員進(jìn)行添乘確認(rèn)，無(wú)動(dòng)態(tài)不良反應(yīng)方進(jìn)行下一速度等級(jí)提速。

3 施工控制要點(diǎn)分析及措施

3.1 軌道板傷損控制

由于CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)與有砟線路的差異，在無(wú)砟軌道高速鐵路進(jìn)行更換長(zhǎng)軌施工對(duì)軌道板的保護(hù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，本次施工在卸長(zhǎng)軌、換長(zhǎng)軌、收長(zhǎng)軌各個(gè)環(huán)節(jié)均存在損傷軌道板的可能，主要可能項(xiàng)及控制措施如下：

3.1.1 長(zhǎng)軌條對(duì)軌道板的損害

卸長(zhǎng)軌時(shí)長(zhǎng)軌頭部、尾部著地時(shí)存在傷損軌道板可能，采取了長(zhǎng)軌條頭、尾部軌道板墊木枕頭、拉索固定待卸長(zhǎng)軌端部進(jìn)行拖拽式卸軌的方法進(jìn)行控制。收長(zhǎng)軌時(shí)長(zhǎng)軌可能竄動(dòng)造成軌道板傷

損，采取了舊長(zhǎng)軌條尾部使用木枕固定防止竄動(dòng)的方法進(jìn)行控制。

3.1.2 工機(jī)具對(duì)軌道板的損害

卸長(zhǎng)軌、換長(zhǎng)軌過(guò)程中撥動(dòng)鋼軌、氣割鋼軌使用的工機(jī)具均可能造成軌道板傷損。采取的控制方法是撥動(dòng)長(zhǎng)軌條時(shí)使用鋼軌抬鉗并盡可能做到輕起輕放，撬棍作為配合工具要求在軌枕板接縫內(nèi)借力，不得利用承軌臺(tái)借力；氣割鋼軌時(shí)在氣割處下方軌道板面放置一塊鐵板防止氧焰燒傷軌道板；焊接時(shí)坩堝下方放鐵板置并鋪沙防止鐵水濺出燒傷軌道板。

3.2 長(zhǎng)軌條固定及限界控制

由于施工需分階段進(jìn)行，卸下的長(zhǎng)軌條和換下的長(zhǎng)軌條需在運(yùn)行條件下在線路道心上擺放，因此對(duì)長(zhǎng)軌條進(jìn)行固定及限界控制至關(guān)重要，措施如下：

3.2.1 長(zhǎng)軌條固定

根據(jù)CRTSⅡ型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次施工采取短拉桿將長(zhǎng)軌條和一股線上鋼軌進(jìn)行連接的方式進(jìn)行固定。

由于長(zhǎng)軌條擺放于道心，本次采用的拉桿長(zhǎng)為950 mm并預(yù)先加工好，固定長(zhǎng)軌條時(shí)每30 m左右安裝一根拉桿。由于安裝拉桿必須保證軌底與軌道板之間有空隙，因此安裝拉桿處必須使用木條墊在長(zhǎng)軌條底部，CRTSⅡ型無(wú)砟軌道鋼軌底部至軌道板面約80 mm間距，木條的厚度以80 mm進(jìn)行加工，同時(shí)受上述間距影響，拉桿軌卡的高度必須控制在80 mm內(nèi)，因此需對(duì)拉桿軌卡進(jìn)行打磨減小軌卡高度確保能夠安裝。

由于施工期是夏季高溫時(shí)節(jié)，安裝拉桿固定長(zhǎng)軌條時(shí)還必須考慮長(zhǎng)軌條的伸縮問(wèn)題，因此在安裝拉桿時(shí)線上鋼軌側(cè)拉桿軌卡螺栓應(yīng)緊到位，長(zhǎng)軌條上拉桿軌卡螺栓不能緊死，應(yīng)預(yù)留一定空隙使長(zhǎng)軌條可進(jìn)行溫度應(yīng)力伸縮以防止長(zhǎng)軌條在道心伸縮變形。

3.2.2 長(zhǎng)軌條限界控制

根據(jù)車輛部門要求，道心長(zhǎng)軌條頂面高度不得超過(guò)既有規(guī)定面25 mm，本次施工對(duì)長(zhǎng)軌條頂面高度計(jì)劃控制在既有軌頂面高度向上10 mm內(nèi)，因此墊長(zhǎng)軌條軌底的木條應(yīng)盡可能保證加工精度，使其厚度不影響到長(zhǎng)軌條高度超限。長(zhǎng)軌卸下和換下后，還必須使用弦繩置于既有的左右股鋼軌頂面測(cè)量道心長(zhǎng)軌條的頂面高度，并在鋼軌頂面高點(diǎn)處逐處測(cè)量，確保沒(méi)有一處高度超限。對(duì)軌底木條擺放位置差異引起的鋼軌擾曲逐一檢查，發(fā)現(xiàn)高度超限時(shí)立即調(diào)整木條位置確保長(zhǎng)軌條頂面高度控制在計(jì)劃范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

文中介紹的無(wú)砟軌道高速鐵路更換長(zhǎng)軌施工為局管內(nèi)CRTSⅡ型無(wú)砟軌道高速鐵路運(yùn)營(yíng)線路首次進(jìn)行此類施工，并通過(guò)實(shí)踐證明了其施工方法的安全性、合理性和可靠性。文中介紹的施工方法，對(duì)CRTSⅡ型乃至其他類型無(wú)砟軌道高速鐵路進(jìn)行類似施工提供了積極經(jīng)驗(yàn)，具有借鑒、指導(dǎo)意義。

[1]中華人民共和國(guó)鐵道部.高速鐵路無(wú)砟軌道線路維修規(guī)則（試行）.北京：中國(guó)鐵道出版社，2012.

[2]李超雄，等.高速鐵路無(wú)砟軌道線路養(yǎng)護(hù)維修.北京：中國(guó)鐵道鐵道出版社，2011.

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安 胡雄偉

來(lái)稿日期：2014-12-10

表3 軌道精調(diào)作業(yè)完成后檢測(cè)靜態(tài)允許偏差

6 取得的效果

利用此方法軌道精調(diào)后我段靜態(tài)測(cè)量TQI值7項(xiàng)指標(biāo)上行1.59下行為1.58平均1.59，圓滿完成了預(yù)期目標(biāo)。滿足了列車動(dòng)態(tài)檢測(cè)安全性、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性要求，在385 km/h速度條件下TQI值7項(xiàng)指標(biāo)下行線2.16、上行線2.06、上下行平均2.11。輪軸橫向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率均滿足評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的要求；轉(zhuǎn)向架未出現(xiàn)橫向失穩(wěn)，橫向穩(wěn)定性滿足評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的要求；車體橫向、垂向平穩(wěn)性等級(jí)達(dá)優(yōu)，為杭長(zhǎng)高鐵后期開(kāi)通運(yùn)營(yíng)打好了堅(jiān)定基礎(chǔ)。

7 結(jié)束語(yǔ)

軌道精調(diào)作業(yè)流程及方法的探索是工務(wù)部門一項(xiàng)長(zhǎng)期又艱巨的任務(wù)，這次的軌道精調(diào)雖然取得了前所未有的成績(jī)，但也存在著許多不足之處，如由于施工單位精調(diào)材料提供不及時(shí)而影響精調(diào)進(jìn)度，由于前期軌道精測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致方案錯(cuò)誤造成返工等。這些問(wèn)題都有待于我們這一代工務(wù)人進(jìn)一步去摸索和總結(jié)，從而為今后高鐵軌道精調(diào)積累更有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安 胡雄偉

來(lái)稿日期：2015-01-06