高寒地區區間無縫線路施工技術

李騰飛

(中鐵二十局集團第四工程有限公司,山東青島 266100)

高寒地區區間無縫線路施工技術

李騰飛

(中鐵二十局集團第四工程有限公司,山東青島 266100)

介紹高寒地區區間無縫線路施工的工藝、技術及方法。

區間無縫線路 高寒地區 施工

1 引言

無縫線路是將標準長度的鋼軌焊接而成的長鋼軌線路。無縫線路具有運行速度高、旅客舒適度好、工務維修量小等優點，在客運專線、客貨共線及貨運專線上等得到廣泛應用。

無縫線路分區間無縫線路、跨區間無縫線路。區間無縫線路分為固定區、伸縮區，區間無縫線路與岔區間設置緩沖區。高寒地區無縫線路工作環境惡劣，確定合適的鎖定軌溫，防止斷軌、及計算斷軌后軌縫寬度是無縫線路的重要內容。

2 無縫線路施工技術

2.1 道砟鋪設

道砟分層鋪設碾壓，壓實后道砟密度應大于1.6g/m3，道床頂面標高應較設計標高低50-70mm，為大機整道時抬道預留高度。

2.2 軌排鋪設

采用鋪軌機鋪設工具軌排。

2.3 拖放長軌

(1)配軌。按照設計文件進行配軌，配軌表中的非標長軌采用鋸切標準長軌而成。配軌后的站內軌條、兩站間的長軌條均需較設計長度有一定富余量，以備單元長軌起點、終點處因保證相錯量不超標進行切割。

(2)長軌裝車。配軌后對長鋼軌進行切割，切割后的非標軌應標明長度及使用里程，做好標識，便于其它單元軌節配軌使用。采用群吊進行長軌的裝車。裝車時注意鋼軌標注L的長軌應對應線路的左股，標注R的長軌應對應線路的右股，不可混裝。軌端的安全門應關閉良好。裝車時專人對長軌的長度，左右股位置及緊固裝置進行檢查并予以記錄。

(3)拖放長軌。長軌運輸車到達拖放位置后，首先把車上的安全門打開(拖拉結束后需關上安全門)，將分軌裝置橫向調整到與要拖拉鋼軌相對應的位置；調節分軌推送車和過渡順坡車上升降滾筒到合適高度。將卷揚裝置上的鋼絲繩穿過引導車推送裝置和分軌導框后，夾持已松開待鋪的一對長鋼軌的前端，打緊斜楔擋；啟動卷揚機，將長鋼軌從枕軌運輸車組上拖出，并通過分軌裝置向車體兩側分出，待鋼軌通過導框后，調整分軌導框的位置，使鋼軌內寬為1435mm；鋼軌順利通過推送機構前面至卷揚裝置下方，取掉斜楔，松開夾鉗。推送裝置夾緊油缸動作，使上下滾輪夾緊鋼軌。卷揚裝置轉動將鋼軌從推送車推至軌道上，用鋼絲繩將長軌端部固定在已鋪鋼軌軌枕上；完成上述工作后，鋼軌運輸車組以6～10km/h左右的速度向前行駛，距前端鋼軌頭位置時，降到3km/h以下，并由專人指揮。長軌拖放至道心，更換短軌時將短軌放置在砟肩上以便收軌車回收工具短軌。

2.4 單元軌的聯合接頭焊接

單元軌的聯合接頭焊接現場焊接一般采用塑性氣壓焊或鋁熱焊，鋁熱焊質量不易保證，氣壓焊以設備輕便，工藝較為簡單而的到廣泛應用。氣壓焊的主要施工工序有鋼軌打磨及對正、點火焊接、推凸、回火、打磨、探傷等。

2.5 換鋪長軌

單元軌節焊接完成并經探傷合格后換鋪長軌，長軌宜單股更換。

施工人員分別站在道心和枕木端手持鋼釬撥移長軌，保證長軌進入承軌槽，依次將長軌全部撥入。

撥入后檢查長軌起點與緩沖區距離，如距離較大，采用拉軌器拉軌，拉軌后單元軌節之間軌縫不宜小于15mm。與緩沖區連接的長軌端部鉆孔后直接采用高強夾板與緩沖區短軌聯結。

單元軌之間采用無孔夾板連結。單元軌起點、終點處左右股相錯量不得大于100mm。

氣溫過低不宜進行長軌拖放及換鋪。

2.6 膠結絕緣接頭施工

采用12.5m長膠結絕緣鋼軌，長軌換鋪后按照設計位置切割長軌后插入膠結絕緣軌，采用氣壓焊將膠結絕緣軌與長軌焊接。

2.7 上砟整道

長軌換鋪后進行兩搗兩穩，整道后的線路標準應滿足靜態檢測標準，軌枕橫向阻力不得小于6.5KN/m，道床豎向阻力應大于600KN/mm。可采用道床阻力儀對三道兩穩后的道床進行測定做為線路鎖定的依據。

2.8 應力放散鎖定

(1)位移觀測樁埋設。位移觀測樁采用C20砼預制，斷面150*150mm，長度600mm。樁頂埋設￠20mm鋼筋，鋼筋頂部鋸刻十字槽或在鋼筋中心鉆設小孔。

觀測樁應對稱線路左右埋設，左右側觀測樁連線盡量垂直線路中心線。觀測樁內側邊緣距線路中心應大于3100mm，埋設后樁頂與路肩面基本平齊。

區間長軌條起點處埋設一對觀測樁，距起點100m處及單元鎖定焊接頭處均埋設一對觀測樁，其間等距離埋設觀測樁，觀測樁距離不得大于500m。

橋上可在側面擋砟墻上設置鋼筋樁，站內在兩線間埋設觀測樁。

(2)軌溫調查。施工前一周對軌溫進行觀測。調查分晴天、陰天及大風天氣進行，鎖定軌溫附近測量頻率可適當加大。

(3)長軌鎖定。當日軌溫符合鎖定軌溫時采用滾筒放散法進行放散鎖定。

封鎖線路采用內燃扳手松開扣件，需使扣件與軌距擋板分離。起道器頂升鋼軌后裝入滾筒，使鋼軌安放在滾筒上。滾筒安裝距離8-10m左右，不宜過大。

施工時20m左右分布一名作業人員，負責兩臺軌筒的插入與撤除、初步松開道釘螺帽、鎖定時安裝螺帽、檢查并調整軌距擋板橡膠墊板等扣配件位置。

及時觀測軌溫，當軌溫進入鎖定軌溫時，人工持錘對稱敲擊鋼軌腰部產生振動使鋼軌中的殘余應力得到均勻分布，敲擊應由一端向另一端進行，隨即撤除滾筒，采用內燃扳手緊固站栓螺帽鎖定鋼軌，緊固力矩100-150N.M，以 扣件前 頦與軌距擋板接觸為標準。鎖定施工由一端向另一端推進。記錄單元軌起點、終點鎖定時的軌溫的平均值作為單元軌的鎖定軌溫。

放散鎖定由小里程向大里程推進，放散時，松開本單元扣件及相鄰已鎖定單元100m段線路扣件，單元節之間鎖定焊接頭焊接后，本單元及相鄰已鎖定單元100m鋼軌一同進行放散鎖定。

單元軌節實際鎖定軌溫在設計鎖定軌溫范圍內，左右股單元軌節鎖定軌溫之差不大于3℃，前后單元軌節鎖定軌溫之差不大于5℃，同區間無縫線路各單元軌節實際最高與最低鎖定軌溫相差不超過10℃。

當氣溫較低，當日軌溫低于設計鎖定軌溫時采用綜合放散法。

綜合放散法松開扣件、安裝滾筒同滾筒放散法，由于軌溫低于設計鎖定軌溫，須采用拉軌器對鋼軌進行拉伸。

拉伸長度σl=α×L×(T鎖-t)

σl：各臨時位移觀測點的鋼軌計算拉伸量；

α：鋼軌的線膨脹系數：取0.0000118m/℃；

T鎖：施工控制鎖定軌溫；

t：拉伸鋼軌時鋼軌的平均軌溫；

L：各位移觀測點至上次放散單元軌伸縮區起點的距離。

為保證單元軌節各部位線性伸長，應等距設置臨時觀測點，拉伸時曲線地段采用撞軌器撞軌，減輕滾筒對鋼軌的約束阻力。提前計算各觀測點的伸長值，拉伸時各點實測伸長值與計算值符合時即可進行線路鎖定。

高寒地區施工期較短，軌溫較低時為保證線路鎖定質量可臨時鎖定，待春天時氣溫回升后再行正式鎖定。

鎖定時采用無縫線路觀測準直儀將觀測零點標記在軌腰上，標記采用觀測無縫線路位移觀測準直儀進行。標記時準直儀的觀測儀架于線路一側的觀測樁上，調平后對中觀測樁的十字中心，準直儀的對中器架立于線路另一側，調平后對中該觀測樁的十字中心，觀測儀瞄準對中器棱鏡中心后擰緊水平制動，觀測儀的望遠鏡豎向旋轉對準軌腰，望遠鏡十字絲位置即為標記零點。臨時做好標記點后，鎖定結束后及時按照臨時標記點粘貼觀測金屬標尺。標尺零點應對準軌腰上的觀測零點標記。

對觀測樁進行統一編號，并記錄初位移，初位移宜為零。

2.9 位移觀測

線路鎖定后定期對鋼軌的位移進行觀測。觀測采用無縫線路位移觀測準直儀進行。觀測儀、對中器調平對中同上，擰緊水平制動后旋轉觀測儀望遠鏡，對準金屬標條，望遠鏡十字絲與金屬標條零點之差值即為線路爬行量。

放散之后第一個月內每一星期觀測一次，以后每一個月觀測一次。位移觀測樁處換算200m范圍內的相對位移量不得大于10mm，任何一個位移觀測樁處位移量不得超過20mm，發現位移量超標者，應迅速查找原因，并對該單元軌重新進行應力放散及鎖定。