淺談京滬高鐵無砟軌道鋪軌施工

楊曉宇

摘 要：結(jié)合京滬高鐵鋪軌施工實(shí)踐，就無砟軌道鋪軌機(jī)組、長(zhǎng)軌條現(xiàn)場(chǎng)焊接的方法以及長(zhǎng)鋼軌鎖定應(yīng)力放散方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；無砟軌道；鋪軌施工；技術(shù)控制

中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司承建的京滬高速鐵路JHTJ-1標(biāo)段DK96+661～DK285+903正線共270鋪軌公里無砟軌道，現(xiàn)就無砟軌道施工方法進(jìn)行介紹。

無砟軌道的軌枕是用混凝土直接澆灌而成，鋼軌、軌枕直接鋪在混凝土路基上。無砟軌道最主要的特點(diǎn)就是精確，它的誤差是用毫米來計(jì)算的，這是高速列車安全性、平順性、穩(wěn)定性的客觀要求。另外，采用無砟軌道軌道技術(shù)，可以減少線路維護(hù)、降低粉塵、經(jīng)久耐用。無砟軌道施工重在精度和軌道幾何形位的控制。

1.長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸存放

1.1 長(zhǎng)軌編號(hào)

焊長(zhǎng)軌時(shí)即在每個(gè)焊頭附近鋼軌外側(cè)軌腰上標(biāo)明鋼軌工作邊位置（左股或右股）、長(zhǎng)軌編號(hào)及焊頭編號(hào)。配對(duì)裝車時(shí)應(yīng)編寫單元軌節(jié)鋪軌流水號(hào)，作好記錄。長(zhǎng)軌編號(hào)用油漆標(biāo)記，字體端正、清晰、大小統(tǒng)一。

1.2 長(zhǎng)軌裝車及運(yùn)輸

（1）機(jī)車到橫溝橋車站取長(zhǎng)軌，經(jīng)基地聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入橫溝橋基地，牽引長(zhǎng)軌運(yùn)輸車進(jìn)入長(zhǎng)軌存軌區(qū)。

（2）根據(jù)配軌表核實(shí)長(zhǎng)軌編號(hào)，裝車時(shí)按左右股對(duì)稱吊裝，左右兩股鋼軌的編號(hào)分別為1、3、5、……和2、4、6、……。

（3）為防止500m長(zhǎng)軌裝車時(shí)發(fā)生擺動(dòng)、碰撞、彎扭，應(yīng)采用同步起落技術(shù)，使長(zhǎng)軌的起吊與下落同步。

（4）長(zhǎng)軌裝車順序?yàn)椋?/10、4/9、5/8、6/7、2/11、1/12；裝軌時(shí)逐一將長(zhǎng)軌的每個(gè)吊點(diǎn)順序落入槽中，摘去夾具。

（5）軌端要平齊，伸出承軌橫梁0.5～1.0m，在長(zhǎng)軌列車通過小曲線半徑時(shí)，此長(zhǎng)度應(yīng)相應(yīng)延長(zhǎng)，短軌不裝在外側(cè)。

（6）長(zhǎng)軌吊裝完畢后，應(yīng)及時(shí)將長(zhǎng)軌鎖定牢固。并在鎖定裝置前用白漆標(biāo)明記號(hào)。鎖定作業(yè)必須由專人負(fù)責(zé)，要求鎖定以250～300N·M的扭矩緊固螺絲鎖定鋼軌。

（7）長(zhǎng)軌應(yīng)按超長(zhǎng)貨物組織運(yùn)輸，在運(yùn)輸中要建立運(yùn)行監(jiān)護(hù)、停車檢查制度。

1.3 長(zhǎng)軌卸車

完成500米長(zhǎng)軌焊接后，用焊軌廠的長(zhǎng)軌運(yùn)輸車經(jīng)過既有線，運(yùn)輸至橫溝橋基地進(jìn)行存放。在長(zhǎng)軌運(yùn)輸車進(jìn)行吊軌時(shí)，固定龍門吊需等距離進(jìn)行吊掛，使用集控系統(tǒng)將長(zhǎng)軌起吊、橫移、下落放置在存軌臺(tái)上，并逐一摘去夾具。

在長(zhǎng)軌起吊行走過程中，設(shè)專人檢查32臺(tái)龍門吊統(tǒng)一運(yùn)行情況，保證相鄰?qiáng)A具高度差不大于15cm、水平位置直線偏差不大于15cm，防止長(zhǎng)軌在吊裝中發(fā)生扭曲變形。

1.4 長(zhǎng)軌存放

橫溝橋長(zhǎng)軌存放區(qū)設(shè)有32臺(tái)固定式龍門吊，龍門吊電動(dòng)葫蘆采用單控和集控相結(jié)合。長(zhǎng)軌存放區(qū)底層支墊軌按承軌臺(tái)數(shù)量、長(zhǎng)度進(jìn)行配置；多層存放時(shí)，應(yīng)保持支墊物的上下對(duì)齊穩(wěn)定。500米長(zhǎng)軌存放臺(tái)采用鋼筋混凝土地基梁，并經(jīng)檢查驗(yàn)收滿足承載要求。

長(zhǎng)軌存放臺(tái)各層鋼軌之間采用扁鋼支墊，扁鋼尺寸為：100mm×10mm。由于扁鋼長(zhǎng)度不足需進(jìn)行并排放置時(shí)，其相錯(cuò)量應(yīng)控制在50毫米左右，扁鋼應(yīng)與地基梁中心垂直對(duì)齊，偏差量不大于50毫米。

長(zhǎng)軌應(yīng)并排存放在存放臺(tái)上，排列要整齊、平直、穩(wěn)固，鋼軌端部應(yīng)對(duì)齊，相錯(cuò)量不大于200毫米。不同類型的長(zhǎng)軌應(yīng)分開存放，鋼軌存放不宜超過10層。

2.長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)

2.1鐵墊板安裝

軌道板鋪設(shè)完畢并可承受荷載后，在軌道板預(yù)留孔上安裝鐵墊板。在安裝時(shí)，應(yīng)使鐵墊板位置正確，然后擰緊螺栓，其螺栓扭力矩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2.2 長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)

長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸車載500m的長(zhǎng)鋼軌進(jìn)入工地，解開鋼軌鎖定裝置，鋪軌工作開始進(jìn)行，其步驟如下：

（1）鋪軌機(jī)組推送到位（滾輪小車Ⅰ前輪中心線距已鋪好鋼軌末端約300mm），并停好，打上4～6個(gè)止輪器。

（2）松開要拖拉的一對(duì)鋼軌鎖定裝置與安全擋板。如拖拉上層鋼軌，首先還預(yù)先將升降長(zhǎng)滾輪架調(diào)整到合適高度。

（3）將分軌導(dǎo)框活動(dòng)側(cè)向滾輪拉開， 鋼軌通過導(dǎo)框后，將該滾輪回位。

（4）鋼軌牽引車上的卷?yè)P(yáng)機(jī)從枕軌運(yùn)輸車組上拖出，并通過分軌裝置向車體兩側(cè)分出， 進(jìn)至牽引車上的鋼軌牽引夾鉗，卸掉夾軌器

（5）將軌頭與鋼軌牽引夾鉗鎖固好，牽引車前行拖拉鋼軌。在拖拉鋼軌過程中，在無砟軌道的承軌槽上方，每隔十米放置一對(duì)滾輪；

（6）離末端還有10米時(shí)，拖位機(jī)降速至0.5～1.0km/h，鋼軌末端滑下滾輪小車Ⅰ滑槽時(shí)立即停車，用拉軌器把鋼軌拖拉到位，與已鋪好的軌道連接，安裝鋼軌連接裝置；

（7）兩臺(tái)運(yùn)輸小平車在前后兩段依次取出滾輪并按順序碼放在滾輪箱中，上10%扣件；

（8）鋪完一對(duì)500米長(zhǎng)的鋼軌后， 將牽引車上的空滾輪箱吊放到道床上，將裝滿滾輪的滾輪箱吊裝至鋼軌牽引車上，抬起運(yùn)輸小平橫向放在道床中央，并將空滾輪箱安放在運(yùn)輸小平車上開始進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的工作。

3.長(zhǎng)鋼軌焊接及應(yīng)力放散、鎖定

無砟軌道長(zhǎng)鋼軌焊接采用閃光接觸焊。焊接施工工藝同有砟軌道長(zhǎng)軌焊接施工工藝和質(zhì)量要求。鋼軌焊聯(lián)成單元軌后，對(duì)單元軌進(jìn)行應(yīng)力放散，并在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)將單元軌鎖定。

（1）軌道狀態(tài)檢測(cè)

在應(yīng)力放散前全面對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目有：軌道幾何尺寸、軌面標(biāo)高、線路中線位置、橫向阻力、焊接質(zhì)量等，通過全面的質(zhì)量檢測(cè)，確認(rèn)線路已達(dá)到初步穩(wěn)定，方可準(zhǔn)備進(jìn)行線路鎖定。

（2）近期軌溫調(diào)查

通過調(diào)查，了解當(dāng)?shù)剀墱氐淖兓?guī)律，確定鎖定施工時(shí)間。

（3）位移觀測(cè)樁設(shè)置

位移觀測(cè)樁采用混凝土預(yù)制樁，就近利用接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、橋梁防護(hù)墻或凸形擋臺(tái)設(shè)置，單元軌節(jié)起終點(diǎn)的位移觀測(cè)樁與單元軌節(jié)焊接接頭對(duì)應(yīng)，縱向相錯(cuò)量不得大于30m。

（4）標(biāo)記臨時(shí)位移觀測(cè)點(diǎn)

根據(jù)設(shè)置好的位移觀測(cè)樁，在鋼軌上標(biāo)記，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件適當(dāng)加密觀測(cè)點(diǎn)，每100m設(shè)1處臨時(shí)位移觀測(cè)點(diǎn)，作為鋼軌應(yīng)力放散時(shí)的臨時(shí)位移觀測(cè)點(diǎn)，通過對(duì)鋼軌位移的觀測(cè)，以判定應(yīng)力放散是否徹底。

（5）卸扣件、頂起鋼軌

在本次放散單元軌節(jié)和上一單元軌節(jié)100m范圍內(nèi)，每隔10m置一滾筒，將鋼軌扣件卸除、用起道機(jī)頂起鋼軌落于滾筒上，鋼軌頂面高于承軌面5cm左右。

（6）串軌、臨時(shí)位移觀測(cè)

由于鋪設(shè)長(zhǎng)軌與正在進(jìn)行的作業(yè)軌溫不一致，彈條卸除、鋼軌頂起后，鋼軌的束縛解除，鋼軌將產(chǎn)生位移，使鋼軌自由伸縮，此時(shí)鋼軌內(nèi)部應(yīng)力仍不為零。

（7）記錄軌溫、拉軌

鋼軌內(nèi)部應(yīng)力為零，此時(shí)作業(yè)軌溫低于鎖定軌溫，單元軌節(jié)起點(diǎn)端用拉軌器固定，終點(diǎn)端用拉軌器拉伸鋼軌，拉軌到位后用拉軌器固定。

（8）落軌、上扣件鎖定

鋼軌內(nèi)部應(yīng)力為零，軌溫正處于鎖定軌溫范圍或單元軌節(jié)拉伸至鎖定軌溫范圍內(nèi)時(shí)，由放散起點(diǎn)向終點(diǎn)方向依次去除滾筒，將鋼軌落到軌枕上，上好扣件，緊固鋼軌，記錄軌溫和拉伸量。

（9）標(biāo)記鋼軌位移零點(diǎn)

鋼軌鎖定后，立即進(jìn)行位移零點(diǎn)的標(biāo)記。在設(shè)有位移觀測(cè)樁處的左右股鋼軌軌頭外側(cè)面膠粘一段小鋼尺，小鋼尺刻度為-50mm～50mm，零刻度與位移觀測(cè)樁拉線豎向重合。

（10）鎖定焊接

采用接觸焊接工藝，將本次放散單元軌節(jié)與上一放散單元軌節(jié)焊連起來。為提高鋼軌焊接質(zhì)量?，F(xiàn)場(chǎng)采用K922移動(dòng)式焊軌車組負(fù)責(zé)工地單元軌節(jié)焊接。

（11）位移觀測(cè)

單元軌節(jié)放散的第一個(gè)月內(nèi)每星期觀測(cè)一次鋼軌位移，以后每月觀測(cè)一次，當(dāng)鋼軌位移超出允許范圍時(shí)，要查找原因，并重新放散鎖定鋼軌位移超標(biāo)區(qū)段。

無縫線路放散鎖定采取先放散鎖定區(qū)間單元軌節(jié)，再放散鎖定站內(nèi)正線和到發(fā)線及無縫道岔，在設(shè)計(jì)鎖定軌溫允許范圍內(nèi)將無縫道岔與區(qū)間線路進(jìn)行合龍鎖定焊接，最后形成跨區(qū)間無縫線路的施工方案。

4.結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司京滬高鐵管段無砟軌道施工合格率100%，優(yōu)良率99%，不僅完全滿足了設(shè)計(jì)要求，還被評(píng)為2014年“國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”為今年類似施工積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。