新建玉鐵鐵路跨區間無縫線路施工技術總結

摘 要：新建玉林至鐵山港鐵路工程自黎湛線玉林II場起至地方鐵路鐵山港直線TDK3+700結束，全長131.434km，設計為國鐵I級，單線電氣化鐵路，設計時速 160km/h，正線軌道按重型軌道和一次鋪設跨區間無縫線路設計。跨區間無縫線路不止軌條長度跨區間而且軌條與車站無縫道岔直接相焊接。新線鋪設跨區間無縫線路的施工質量是列車高速、重載、安全運行的保障。本文結合新建玉鐵鐵路跨區間無縫線路施工狀況，對跨區間無縫線路主要施工技術難點進行總結。

關鍵詞：玉鐵鐵路 跨區間無縫線路 線路鎖定 施工技術

中圖分類號：U215 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

1 玉鐵線無縫線路施工工藝流程

現場施工采用以下工藝流程：

預鋪道碴→機械鋪軌→鋪碴整道→長軌換鋪→單元軌節焊接→大機搗固、穩定→應力放散及線路鎖定。

2 機械鋪軌施工

2.1 預鋪道碴

機械鋪軌前在原有路基應預鋪底碴20cm，面碴10～15cm，分別攤平碾壓密實，壓實密度不宜小于1.6g/cm2。

2.2 鋪排釘聯

軌料運輸采用火車運輸，經黎湛線玉林II場引入玉鐵線鋪架基地。采用人工反錨釘聯，由6臺10t龍門吊配合，把鋼軌、軌枕及配件組裝成25m工具軌排，并將成品軌排吊運到軌排存放場存放，按照鋪架軌節表進行裝車。

2.3 機械鋪軌

采用DPK32鋪軌機進行鋪排鋪設。換鋪500m長軌條后，工具軌回收至鋪架基地反復釘聯成工具軌排，繼續采用鋪軌機鋪設，以此類推。

2.4 補碴整道

工具軌鋪設完成后采用老K車補充面碴。正線道床分層補碴，分層不少于3層，采用大型搗固機搗固密實，達到設計標高及線路狀況滿足設計要求后，進行線路整容，路容整理保持碴肩寬度不小于400mm，堆碴高度不小于150mm。

2.5 大機搗固

采用大型搗固機及穩定車進行三搗兩穩，道床穩定后，應滿足道床狀態參數： 橫向阻力不應小于10kN/枕，道床支承剛度不應小于100kN/mm。

3 長鋼軌換鋪施工

（1） 施工準備：提前準備好60軌短鋼軌頭，放置在換鋪地段尾端，將60鋼軌魚尾夾板及急救器散布在500m長軌接頭處。（2）拆除工具軌：用方尺檢查確認換鋪長軌起點，拆除已鋪工具軌扣件，將25m工具軌人工反撥至砼枕端頭上。（3） 撥移長軌：人工將500長軌撥移入槽。（4） 單元焊接：采用接觸閃光焊機進行單元軌節長軌焊接。（5） 恢復線路：長軌撥移完成后，應及時上齊擰緊全部扣件，并恢復線路，并及時消除要點施工計劃。

4 單元軌焊接及鎖定焊接施工

4.1 單元軌節布置

單元軌節長度根據線路條件和施工情況等綜合考慮，區間內單元軌節長度為2000m左右，最短不應小于200m；長度超過1000m的隧道、長大橋梁及兩端線路護軌梭頭范圍之內設計為一個或數個單元軌節，鎖定焊接頭不宜設在護軌梭頭范圍內； 無縫道岔中單組或相鄰數組一次鎖定的道岔及其間線路組成一單元軌節。

4.2 型式檢驗

長鋼軌在工地焊接前，將接觸焊接及鋁熱焊接的焊接接頭試件送鐵科院進行型式檢驗，檢驗項目為：落錘、靜彎、拉伸、超聲波探傷及斷口檢驗等，由鐵科院檢驗中心檢驗合格并出具報告后才能進行工地焊接施工。

4.3 焊接設備調試與工藝參數的確定

接觸焊機進場后，首先要認真分析長軌母材的化學成分、機械性能、金相組織等資料，并完全掌握鋼軌的廠家和爐號； 其次在正式焊軌前 1 個半月就必須進行試焊與檢驗工作，每焊一個頭要進行嚴格的探傷，落錘等檢驗，全部合格后才能正式工地施工。

依據試焊結果，合理調整焊軌機的性能： 電壓、電流、頂鍛力、夾持力，當試件有未焊透、過透、裂紋、氣孔夾渣等有害缺陷時，調整電壓、電流、頂鍛力與時間的關系，確保焊接參數穩定和焊頭質量。

4.4 現場鋼軌焊接

現場單元焊、鎖定焊采用接觸焊完成，道岔焊接采用鋁熱焊，采用以下工藝流程：

鋸軌→軌端處理→鋼軌固定→焊接推瘤→正火→打磨→焊接接頭矯直→外觀平直度檢查→焊縫超聲波探傷。

5 應力放散與鎖定施工

5.1 “滾筒法”鎖定施工

當實測軌溫處于設計鎖定軌溫范圍內時，采用“滾筒法”可以直接進行線路鎖定。

（ 1）將作業人員分7個小組分布在進行鎖定的單元軌節范圍內，單元軌節始終端各放置2塊軌溫表，測量并記錄開始緊扣件時的軌溫，同時進行緊扣件作業，中間扣件每隔2根緊1根，單元軌節起點及終點各25～75m范圍內的扣件全部緊完，終點上緊與下一軌節的快速接頭夾板，此時視為單元軌節已鎖定。記錄此時軌溫，同時繼續緊其余全部扣件。

（2）起、終端25～75m鎖定作業開始與結束時的平均軌溫為實際鎖定軌溫，記錄在案。同時利用位移觀測樁設置零點位移。

5.2 “綜合法”鎖定施工

當實測軌溫低于設計鎖定軌溫范圍時，采用“綜合法”進行鎖定。

該方法是利用1臺鋼軌拉伸器和3臺撞軌器配合施工，通過拉伸整個單元軌節，并同時用撞軌器撞擊單元軌條，消除內部應力，然后鎖定單元軌節。施工步驟主要為：

（1）形成零應力

將鎖定單元軌節扣件全部松開，鋼軌下每隔10m放置滾筒，使鋼軌能自由伸縮。以100m為單位進行臨時位移觀測，并用撞軌器沿鋼軌走行方向撞軌，當鋼軌發生反彈現象時，此時整個單元長軌條視為零應力。

（2）計算拉伸量

單元軌節形成零應力后，根據設計鎖定軌溫和實際測量軌溫之差計算出鋼軌拉伸量，用拉伸器和撞軌器聯合作用拉出該伸長量后，立即鎖定鋼軌。鋼軌拉伸量按下列公式計算：

ΔL =αL（TS-TSJ）（mm）

其中：α為鋼軌線膨脹系數，α=0.0118；L為鋼軌長度，單位m；TS為鋼軌的設計鎖定軌溫，單位℃；TSJ為鋼軌的實際軌溫，單位℃。

（3）線路鎖定流程

確定放散長度→設立臨時位移觀測點→松扣件、墊滾筒→測量實際軌溫→計算并標記鋼軌拉伸量→拉伸鋼軌→鎖定鋼軌焊接→緊固扣件、撤出拉伸器。

5.3 橋上無縫線路

橋上無縫線路按《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規定》（鐵建設函[2003]205號）要求進行設計。經檢算，本線不需設置鋼軌伸縮調節器。

5.4 道岔區無縫線路

正線道岔內全部鋼軌接頭實施焊接或膠接（絕緣接頭），并與兩端長軌條焊聯，形成無縫道岔，無縫道岔采用道岔區全焊的焊接型式，即除絕緣接頭采用膠接外，道岔區內直、側股其它鋼軌接頭全部焊接，岔后直股與區間線路焊接成無縫線路，岔后采用與道岔同材質鋼軌。岔區各接頭應在設計鎖定軌溫范圍內焊接或膠接；在焊接尖軌跟端接頭時采用鋁熱焊，并使限位器子、母塊居中，尖軌方正；道岔兩端與無縫線路長軌條的焊接，必須在設計軌溫范圍內進行。

5.5 隧道地段無縫線路

（1）隧道內無縫線路的設計鎖定軌溫：與兩端區間無縫線路一致。（2）隧道洞口軌溫過渡區段應加強鎖定，扣件采用防松螺母。

6 設置位移觀測樁

應在每個單元軌節鎖定施工前設置好位移觀測樁。按下列條件進行設置： 無單元軌節的起點、終點、中點以及距離長單元軌節起終點100m 的位置各設一對位移觀測樁，單元內其它每隔500m設置一對位移觀測樁。無縫道岔區前端、限位器、道岔后端及距道岔前后50m處各設一對位移觀測樁。觀測樁設置高出軌頂標高5-15cm，垂直線路設置，線路鎖定后立即在軌頭非工作面牽線設置零點位移，并定期觀測爬行量，換算100m范圍內，爬行量不超過10mm，如若超限，應適時查明原因。

7 膠結絕緣接頭施工

本線膠接絕緣接頭采用現場膠接絕緣。絕緣接頭性能應符合國家現行標準《膠接絕緣接頭技術條件》（TB/T2975）規定，膠接絕緣接頭根據電務信號要求進行鋪設。膠接絕緣接頭只能落在軌枕空檔，左右兩股鋼軌的絕緣接頭應相對鋪設，且絕緣接頭距軌枕邊緣不宜小于100mm。膠接絕緣接頭的設置位置見信號專業設計圖，應與信號專業共同確認位置后方可施工。

8 施工注意事項

左右股單元軌節鎖定焊接頭相錯量不宜超過100mm。道岔內各焊接接頭焊縫相對于設計位置的偏差不得超過±2mm。道岔鋼軌鋁熱焊焊縫距軌枕邊緣不應小于100mm。相鄰單元軌節間的鎖定軌溫差不應大于5℃，同一單元軌節左右兩股鋼軌的鎖定軌溫宜差不得大于5℃。

9 結束語

跨區間無縫線路最大程度的減少了軌道接頭，實現了線路的無縫化，消除了緩沖區和伸縮區的影響，改善了線路狀況，優化了行車條件，加強了軌道結構強度，而且減少了維修材料及勞動力消耗，鐵路高速發展提供了有力的技術保障。

參考文獻

[1] 應立軍，吳湘華. 跨區間無縫線路長軌鋪設技術[J]. 鐵道知識. 2004（04）

[2] 劉繼成. 跨區間無縫線路養護維修方法探析[J]. 科技創新導報. 2008（26）

[3] 霍寶虎. 新線一次性鋪設跨區間無縫線路施工技術[J]. 城市軌道交通研究. 2009（10）

[4] 陳孟強，魏亞輝. 新建跨區間無縫線路人工鋪軌綜合施工技術[J]. 鐵道建筑. 2007（06）