淺談玉鐵線無縫線路應力放散及線路鎖定施工方法

孫 勇

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，廣西 玉林 537000）

一、工程概況

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。

二、施工準備

應力放散就是將積累在單元軌節內的溫度力，通過拉伸器、滾筒、撞軌器、大錘等工具使其得到釋放，達到無應力狀態或設計鎖定軌溫并鎖定的施工方法。應力放散及鎖定作業前，先用接觸焊現場將單元軌節焊接。除此之外，還要做好軌道狀態的檢測，包括軌道面、軌道枕下道床等相關的所有狀態都要進行全面檢測，以確保軌道線路的狀態足夠穩定，可以進行應力放散作業。還要對軌道近期的溫度變化情況進行調查，總結其變化規律，以便于確定最佳的應力放散作業時間。在做好調查工作的基礎上，根據施工設計的相關要求，設置一定的位移觀測樁，并做好編號，便于統計管理。

三、施工工藝及工藝流程

1 綜合放散法施工

（1）當施工時鋼軌的溫度低于設計鎖定軌溫范圍時，采用“綜合法（拉伸器滾筒法）”進行施工。該方法是利用鋼軌拉伸器和撞軌器配合作用，通過均勻拉伸長軌條，以提高它的零應力軌溫，使鎖定軌溫一步到位的方法。拉伸長軌條時，要做到勻、準、夠。

（2）解除本次待放散單元軌條和上次已放散線路末端25~75m長度范圍內的所有扣件。抬起鋼軌，每隔12.5m（即20根軌枕）在軌底墊一個滾筒，使鋼軌達到自由伸縮狀態。

（3）將撞軌器均勻放置在所要放散的單元軌條中，用撞軌器沿放散方向撞擊鋼軌數次，同時用手錘敲擊鋼軌軌腰，使鋼軌能夠自由伸縮，當鋼軌位移發生反彈且各點位移變化均勻時，則視為鋼軌達到自由伸縮狀態，此時停止撞軌；否則，應檢查滾筒有無傾斜、脫落，鋼軌有無落槽及撞擊力不夠等現象。

（4）確定待放散線路鋼軌的長度，并每隔100m左右設1處臨時位移觀測點，在各觀測點上做出拉伸位移的零點標記。

（5）測量此時軌溫，根據此時軌溫與計劃鎖定軌溫之差計算拉伸量、以及鋸軌量和放散量：

① 計算拉伸量：

式中：

△L——拉伸量（mm）；

α—鋼軌線膨脹系數，α=0.0118；

L—單元軌條的放散長度 （m），為放散單元軌條與已鎖無縫線路末端所拆扣件長度（25~75m）之和；

Ts——計劃鎖定軌溫 （℃）；

TsJ—鋼軌的實際軌溫 （℃）。

② 鋸軌量：

式中：Lf——長軌處于自由狀態時，長軌末端與下一個單元軌條始端的搭接量（ mm）。無搭接時取正，搭接時取負。

△L y——預留軌縫（一般取8~10mm）。

△L＇：如計算出為正值則需鋸軌，如計算出為負值則不需鋸軌。

③ 放散量的計算：

式中：

ΔL—放散量（mm）；

α—鋼軌線膨脹系數，α=0.0118；

L—需要放散應力的鋼軌長度（m）；

t1—鋼軌的設計鎖定軌溫（℃）；

t2—作業時軌溫（℃）。

（6）安裝拉伸器，利用拉伸器、撞軌器和手錘共同作用，按計算量△L拉伸鋼軌，拉伸量達到預定長度后，此時撞軌器仍然繼續撞軌，當各觀測點處出現反彈量（應力放散已均勻），立即停止撞軌，并收集各臨時觀測點位移量，如呈線性關系，則表明已放散均勻，可進行下道工序。如非線性關系，應檢查鋼軌、滾筒有無異常，對異常處進行處理，并進行敲軌和撞軌后使各觀測點位移量呈線性關系。

圖1 滾筒放散法施工工藝流程圖

（7）鎖定鋼軌，進行鎖定焊焊接。

①根據已拉伸好的鋼軌搭接量，對待焊鋼軌進行鋸切，鋸切原則為予留搭接量30mm，以滿足焊機燒化和頂鍛量的需要。

②在距焊縫75~80m處，用起道機將待焊鋼軌向外頂出曲線，至兩待焊軌接頭無縫。

③用焊軌機將兩待焊軌夾住，對好接頭后起動焊軌機開始焊軌，同時撤出前方起道機。

④焊接完畢后，讀取所測長軌軌溫，并做好記錄。

⑤待焊接接頭溫度低于500℃后，對焊接接頭進行正火處理。

⑥正火后焊接接頭溫度低于200℃后，對焊縫進行打磨處理，焊縫溫度低于50℃后對焊縫進行超聲波探傷檢驗，并認真填寫各類記錄表格。

（8）迅速上好距單元軌條末端25~75m范圍內的全部扣件，并進行合攏口，此時視為長軌已鎖定。同時將作業人員均布在放散長軌范圍內，由兩端向中間“隔二上一”上緊扣件。

（9）焊接工作完成后，待焊縫冷卻，約20min后在對焊縫兩邊的扣件進行安裝。撤除后根據拉伸的實際長度和拉伸時的軌溫，換算出本單元軌條的實際鎖定軌溫值，填入記錄表。

（10）當扣件“隔二上一”上完后，進行另一股鋼軌的放散作業，待本單元軌條全部放散完后，補齊所有扣件。

（11）做好位移觀測標記，讀取并記錄初讀數。

2 滾筒放散法

（1）測量軌溫，當軌溫在鎖定范圍內時采用“滾筒放散法”。其施工流程為：

（2）解除本次待放散單元軌條和上次已放散線路末端25~75m長度范圍內的所有扣件。抬起鋼軌每隔12.5m（即20根軌枕）在軌底墊一個滾筒，并撞擊鋼軌，使鋼軌達到自由伸縮；

（3）確定待放散線路鋼軌的長度，并每隔100m左右設1處臨時位移觀測點；

（4）將撞軌器均勻放置在所要放散的單元軌條中，用撞軌器沿放散方向撞擊鋼軌，同時用手錘敲擊鋼軌軌腰，使鋼軌能夠自由伸縮，嚴禁敲擊軌頭及軌頂面，觀測各點的位移量變化情況。當鋼軌位移發生反彈且各點位移變化均勻時，則視為鋼軌達到自由伸縮狀態，此時停止撞軌；否則，應檢查滾筒有無傾斜、脫落，鋼軌有無落槽及撞擊力不夠等現象；

（5）鋼軌應力放散均勻后撤掉滾筒，使長軌平穩地落入承軌槽內，同時檢查橡膠墊，有錯位的進行糾正；

（6）作業人員均布在進行應力放散長軌范圍內，由兩端向中間“隔二上一”上緊距單元軌條末端25m~75m范圍內的扣件，待全部扣件上完，并上緊無孔鋼軌接頭，此時視為長軌已鎖定。測量并記錄上扣件開始和結束時的軌溫，取其平均值作為實際鎖定軌溫填入記錄表中。

迅速上好距單元軌條末端25~75m范圍內的全部扣件，并上緊無孔鋼軌接頭，此時視為長軌已鎖定。測量并記錄軌溫。同時將作業人員均布在放散長軌范圍內，由兩端向中間“隔二上一”上緊扣件；

（7）當扣件“隔二上一”上完后，進行另一股鋼軌的放散作業，待本單元軌條兩根鋼軌全部放散完后，補齊所有扣件；

（8）做好位移觀測標記，讀取并記錄初讀數。

四、施工注意事項

在本工程的施工中，為了保證施工質量，應該在施工中特別注意以下幾項內容。首先是要確保應力放散鎖定之間，軌道以及道床的所有力學參數均處于穩定狀態，且軌道的各項狀態指標均符合相關規定的要求，還要確保位移觀測樁的設置符合設計要求。其次是單元軌節的長度應控制在1200-1500m，即使是在末端，最短也不得低于200m，以免影響無縫線路施工質量。最后，對無縫線路鎖定軌溫的測定應盡可能的精準，將誤差控制在允許范圍內，以便于確定最佳的軌溫鎖定范圍，保證應力放散鎖定的施工質量。

結語

綜上所述，在玉鐵鐵路的無縫線路施工中，要想做好應力放散工作和線路鎖定工作，就必須要做好施工組織工作，合理安排工藝流程，嚴格要求施工人員按照規定操作，確保各道工序之間能夠互相配合，順利施工。本工程中所采用的施工技術方法取得了很好的施工效果，可以為今后其他同類工程施工提供借鑒。

[1]TB 10082—2005，鐵路軌道設計規范[S].

[2]TZ 201—2008，鐵路軌道工程施工技術指南[S].

[3]TB 10413—2003，鐵路軌道工程施工質量驗收標準[S].