淺談高速鐵路無礙軌道傷損鋼軌更換施工組織

馮宏杰

摘 要：高速鐵路無砟軌道傷損鋼軌更換是工務(wù)部門高鐵維修中的一項重要工作，該項作業(yè)主要包括現(xiàn)場調(diào)查、方案制訂、計劃申請、軌料運輸、鋼軌更換焊接、軌道精調(diào)、鋼軌探傷、其他部門配合等模塊。各項工作銜接緊湊又相互影響，合理的施工組織是保證在有限的天窗時間內(nèi)安全、高質(zhì)量地完成換軌任務(wù)的根本保障。本文結(jié)合大西高鐵侯馬北工務(wù)段管內(nèi)一次正線傷損鋼軌更換的施工，淺談對高鐵傷損鋼軌更換的認(rèn)識，也為類似作業(yè)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：組織更換；高速鐵路；無砟軌道；傷損鋼軌

2015年6月10日，因供電設(shè)備故障，造成大西高鐵永濟北-運城北間上行線K653+000-K654+000鋼軌傷損，侯馬北工務(wù)段正確處理及時更換，于2015年6月12日4時30分圓滿完成更換任務(wù)，恢復(fù)線路設(shè)備良好狀態(tài)。

1傷損鋼軌起因

2015年6月10日19時15分，工務(wù)高鐵車間接段調(diào)度通知，大西高鐵永濟北-運城北間上行線K653+000-K654+000供電設(shè)備發(fā)生故障，要求對該地段線路設(shè)備進行檢查。6月11日凌晨該區(qū)段有工務(wù)天窗計劃，車間請示調(diào)度后計劃在天窗點內(nèi)上線檢查。

現(xiàn)場檢查：天窗點內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)，上行線K653+930右股鋼軌外側(cè)被電擊燒傷（鋼軌踏面有白點，軌底有熔化痕跡），造成鋼軌傷損。

情況匯報：檢查人員將現(xiàn)場情況拍照上傳至車間和段調(diào)度指揮中心。車間將現(xiàn)場實際情況及臨時處置意見上報工務(wù)段，段上報到了工務(wù)處。

2 應(yīng)急處置及現(xiàn)場調(diào)查

2.1 請示上級部門后，車間立即組織對該傷損處所進行處理。使用鋼軌無損加固裝置對傷損處所進行了加固，并對該處所前后50米線路扣壓力進行復(fù)緊。計劃次日天窗進行更換。

2.2 探傷人員對該處進行鋼軌探傷檢查，經(jīng)檢查后確定鋼軌內(nèi)部沒有損傷。

2.3 檢查人員對更換鋼軌進行工作量調(diào)查。在距傷損處所小里程方向24米處有一處廠焊焊縫，在距傷損處所大里程方向18米處軌腰有一處電容。

3 施工組織

3.1 施工分組。

協(xié)調(diào)組：負責(zé)計劃申報，和各部門溝通聯(lián)系、進行協(xié)調(diào)。

防護組：負責(zé)施工登銷記，現(xiàn)場防護設(shè)置，加強車站和現(xiàn)場的聯(lián)系。

運輸組：負責(zé)軌料運輸，在有限的時間內(nèi)把新軌運到現(xiàn)場，舊軌運回基地。

技術(shù)組：負責(zé)卡控好新舊鋼軌的長度，掌握無縫線路鎖定軌溫。

換軌組：負責(zé)舊軌移出，新軌放入。

焊接組：負責(zé)鋼軌焊接、焊縫打磨。

精調(diào)組：負責(zé)零配件安裝正確，軌道幾何尺寸達標(biāo)。

探傷組：負責(zé)焊接后探傷檢查。

精測組：負責(zé)換軌后軌道質(zhì)量復(fù)查，確保軌道整體平順性。

3.2 計劃申請。

①高速鐵路單根更換鋼軌必須辦理Ⅲ級施工。

②高速鐵路鋼軌不允許在區(qū)間存放，要使用軌道車運輸軌料，必須申報軌道車運行計劃。

3.3 防護及限速。

①雙線區(qū)間一條線路施工，必須按照《高速鐵路安全規(guī)則》第3.3.6條進行防護設(shè)置。

②單根更換鋼軌后，開行列車第一列限速160km/h以下，以后正常。

4 施工流程

4.1人員機具提前1小時到達防護柵欄以外等待調(diào)度命令下達。各小組負責(zé)人對工機具進行清點、核對。

4.2 現(xiàn)場防護員接到準(zhǔn)許入網(wǎng)的命令后，立即通知現(xiàn)場，施工負責(zé)人命令各小組按順序上線作業(yè)。

4.3 防護人員先上線設(shè)置好防護，做好現(xiàn)場和駐站聯(lián)絡(luò)員之間的聯(lián)系。

4.4 精調(diào)組人員到達施工地點，用記號筆在現(xiàn)場軌枕上標(biāo)記好軌距擋塊和軌距調(diào)整塊的型號，并記錄好現(xiàn)場軌枕的一枕一檔。用0級道尺對換軌地段及其前后線路幾何尺寸進行精確測量，按軌枕編號準(zhǔn)確記錄。

4.5 換軌組人員在精調(diào)組調(diào)查時，根據(jù)線上焊縫、備用軌長度、焊接時軌縫等要求確定好鋸口位置。還要在鋸口兩側(cè)軌頭非工作邊做出標(biāo)記，并準(zhǔn)確丈量兩標(biāo)記間距離，同時對軌溫進行測量記錄。在距離鋸口外方約2米處軌節(jié)間橫向各設(shè)一條截面不小于70 mm2的銅導(dǎo)線，導(dǎo)線兩端用夾具在軌底固定牢固。

4.6 運輸組軌道車裝載備用鋼軌運行至換軌地段鄰線，將新舊鋼軌進行大致對位，在兩線間根據(jù)備用軌長度均勻放置枕木墩，備用軌卸下放置在枕木墩上。

4.7 焊接組開始切除傷損軌，先切除一側(cè)，切除另一鍘。鋼軌鋸開第一鋸時技術(shù)人員注意觀察鋸口軌縫，做好記錄，以便于掌握作業(yè)對無縫線路的影響。然后根據(jù)所需的鋼軌長度進行配軌。

4.8 同時精調(diào)組卸下鋼軌扣件，將軌距擋塊、軌距調(diào)整塊、彈條、螺紋道釘、平墊圈按原有順序擺放在路基支承層上。

4.9 換軌組組織人員把傷損鋼軌用抬杠和抬軌卡子抬出，將新鋼軌放置到位。舊軌出槽時注意軌底有無膠墊貼在軌底，以免影響新軌入槽后對軌道高程的影響。

4.10 新鋼軌入槽后對兩側(cè)軌縫進行調(diào)整，滿足焊接時軌縫要求。調(diào)整好軌縫后，除了兩軌端處各留三根軌枕扣件暫不鎖定，其余各處軌距調(diào)整塊全部按原來順序放入進行鎖定，進行鋼軌焊接。

4.11 鋼軌焊接、打磨完成后，電務(wù)人員對新?lián)Q入鋼軌鉆電容孔，注意鉆孔后要進行倒棱，對新軌頂面除銹打磨。拆除連接線，電務(wù)測試軌道電路是否良好。將舊軌料裝車，軌道車返回。

4.12 精調(diào)組對新?lián)Q入地段軌距進行精細調(diào)整，逐根軌枕檢查軌距檔塊和軌距調(diào)整塊是否按原來順序擺放到位，檢查有無超作業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)的處所。

4.13 軌溫降到40℃以下時，進行鋼軌探傷檢查。當(dāng)焊接接頭的溫度高于40℃時，可以對焊縫進行澆水冷卻（澆水冷卻時軌頭的表面溫度應(yīng)低于350℃）。同時精測組對換軌地段及其前后線路進行測量，確保線路質(zhì)量達標(biāo)。

4.14 現(xiàn)場各小組負責(zé)人對各自工機具進行清點，對現(xiàn)場進行檢查清掃，保證現(xiàn)場不遺留任何工具材料。負責(zé)人通知現(xiàn)場撤除防護，所有人員撤離現(xiàn)場。最后施工負責(zé)人檢查確認(rèn)通道門鎖進行鎖閉。

5 安全注意事項

5.1 施工作業(yè)前必須制定周密的換軌施工安全措施，對出入防護柵欄工機具分組造冊，指定各小組長對出入網(wǎng)工機具及人員進行清點，所有工機具必須張貼反光膜。

5.2 氧氣瓶和乙炔瓶之間必須保持5m以上的安全距離，并且氧氣瓶和乙炔瓶遠離明火10m以上距離。注意液壓管不要搭接在高溫焊縫上。

5.3 夜間施工作業(yè)，必須配備足夠的照明裝備。人員在走行過程中應(yīng)在兩線間行走，作業(yè)人員要注意腳不要踩到道心的電務(wù)銷釘。走行時相互間保持一定的安全距離，防止工具碰撞傷人。

5.4 在新舊軌進出承軌槽的過程中，要輕起輕放，注意加強對雙塊式軌枕的保護。

5.5 焊接作業(yè)時應(yīng)對焊縫周圍的雙塊式軌枕及無砟道床鋪設(shè)防護裝置，防止焊渣流出造成燒濁。焊接過程中產(chǎn)生的焊渣、廢料等應(yīng)妥善保管，不能直接放置在無砟軌道上，應(yīng)等冷卻后帶出線路以外。

6 質(zhì)量技術(shù)卡控

6.1 作業(yè)完成后線路質(zhì)量必須達到作業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)。滿足《高速鐵路無碴軌道線路維修規(guī)則》第6.1.1條的規(guī)定。

6.2 無砟軌道WJ-8型扣件的安裝必須標(biāo)準(zhǔn)，扭力矩不能過大，防止扣件彈條變形，失去彈性。

6.3 焊接后要對焊縫精心打磨，焊縫質(zhì)量必須達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

6.4 換入的短軌長度不得小于20m，且于鋼軌上現(xiàn)有焊縫之間的距離不得小于20m，鋁熱焊縫距承軌臺邊緣不得小于100mm。

6.5 換軌作業(yè)前在距兩鋸口2m、20m、50m處的鋼軌外側(cè)和軌道板上各做1處標(biāo)記，觀測鋸開后鋼軌的位移情況。在鋸軌前、第一次、第二次鋸軌后觀測三次，同時結(jié)合軌溫的變化進行觀測。

6.6 本次換軌施工作業(yè)時軌溫在25℃-27℃，與線上無縫線路鎖定軌溫27℃接近，換入鋼軌較短，對無縫線路的影響不大，沒有進行鋼軌拉伸。若作業(yè)軌溫較低應(yīng)進行鋼軌拉伸，先焊好一側(cè)，焊接另一側(cè)時，先對鋼軌張拉，使兩側(cè)標(biāo)記的距離等于鋸軌前的距離。

7 效果及建議

7.1 鋼軌更換后，線路質(zhì)量達標(biāo)，確認(rèn)車、車載式線路檢查儀均無報警。

7.2 要定期對焊縫平直度、鋼軌光帶、扣件扭矩等進行檢查。對該處所兩個鋁熱焊縫建立臺賬納入探傷管理，每半年進行一次探傷檢查。

7.3 建議對軌道車裝卸臂伸縮部分進行加長改造，換軌時可以直接將備用軌料準(zhǔn)確放置到位。

7.4 對需時較長的天窗作業(yè)，建議和運輸部門協(xié)調(diào)溝通，當(dāng)天所有列車都經(jīng)過作業(yè)區(qū)段后，能否提前給點。充足的作業(yè)時間使施工作業(yè)中的人身安全、施工質(zhì)量更加有序可控。

7.5 各部門間應(yīng)加強配合，相互協(xié)作，發(fā)現(xiàn)問題及時溝通，盡量壓縮故障延時。故障處理時必須根據(jù)實際情況掌握好列車限速條件，本著“先通后固”的原則進行處理。處理故障時必須行動迅速，盡快恢復(fù)軌道良好狀態(tài)，減小設(shè)備故障對行車的影響。更換鋼軌時要根據(jù)實際作業(yè)軌溫和拉開焊縫大小精確計算好鋼軌長度，掌握好鎖定軌溫，滿足現(xiàn)場無縫線路鎖定軌溫的要求。焊接后對焊縫的打磨一定要精細，防止焊縫不平順影響行車平穩(wěn)。通過有效的施工組織，安全、高效地處置好高速鐵路的設(shè)備故障，恢復(fù)線路設(shè)備良好狀態(tài)，確保行車運行。

參考文獻：

[1]《高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則》（試行）.2012年4月.

[2]《高速鐵路安全規(guī)則》（試行）.2014年11月.

[3]鐵道部.《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南》.2010年12月.

[4]劉坤榮.《鐵路專業(yè)技術(shù)人員業(yè)務(wù)知識叢書.工務(wù)線路》.太原鐵路局，2013年9月.