城市地鐵無縫線路的鋪設(shè)與養(yǎng)護(hù)

郭暢

摘 要：無縫線路是軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，越來越廣泛應(yīng)用于地鐵軌道鋪設(shè)中。詳細(xì)的介紹了地鐵無縫線路鋪設(shè)的工藝及主要施工關(guān)鍵點，并對地鐵無縫線路的日常養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了闡述，給出了地鐵無縫線路斷裂和脹軌的處理和預(yù)防方法，對于提高地鐵無縫線路的質(zhì)量和使用壽命具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：地鐵；無縫線路；鋪設(shè)工藝；日常維護(hù)

中圖分類號：U231+.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0096-02

Abstract： Jointless track is an important symbol of track structure modernization， and it is more and more widely used in subway track laying. This paper introduces in detail the laying technology and the main construction key points of the subway jointless track， expounds the daily maintenance of the subway jointless track， and puts forward some methods for dealing with and preventing the fracture and expansion of the subway jointless track. This can be used for reference to improve the quality and service life of subway jointless track.

Keywords： subway； jointless track； laying technology； daily maintenance

前言

無縫線路是將多根標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌通過焊接成一定長度的鋼軌并鋪設(shè)在軌枕上的線路，無縫線路相比于普通軌道線路，具有列車運行平穩(wěn)，軌道線路維護(hù)費用低，軌道使用壽命長等優(yōu)點[1-2]。正是如此，無縫線路已經(jīng)成為了軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。地鐵作為我國城市運輸?shù)闹匾耐緩剑錈o縫軌道建設(shè)也得到了較快的發(fā)展，在我國西安、北京等地區(qū)已經(jīng)得到了較好的應(yīng)用。地鐵無縫線路運行實踐表明，無縫線路的鋪設(shè)質(zhì)量和后期養(yǎng)護(hù)是確保地鐵無縫線路安全可靠運行的關(guān)鍵，同時，也是保證其使用壽命的重要基礎(chǔ)，鑒于此，現(xiàn)對城市地鐵無縫線路鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)等相關(guān)問題進(jìn)行研究。

1 無縫線路的鋪設(shè)工藝

一般來說，城市地鐵無縫線路鋪設(shè)工藝主要包括鋼軌焊接、軌道鋪設(shè)和鋼軌鎖定3個環(huán)節(jié)。鋼軌焊接的方法主要有鋁熱焊接法、氣壓焊接法、接觸焊接法等，其中接觸焊接法是我國在鋪設(shè)軌道時最常用的焊接方法，而氣壓焊接法往往是在無縫線路維護(hù)時采用。軌道鋪設(shè)法主要有換鋪工具軌法、直鋪法和軌排架法等，其中換鋪工具軌法是利用工具組裝軌排，同時采用相應(yīng)焊接工藝將標(biāo)準(zhǔn)長度的軌道焊接成設(shè)計長度長軌條，然后利用工具將長軌條入槽并鎖定，最后拆除工具軌，至此完成一段軌道的無縫鋪設(shè)，換鋪軌法施工程序繁瑣，但是因工藝成熟，質(zhì)量較高，目前為最常用的傳統(tǒng)型軌道鋪設(shè)法；直鋪法是指將已焊接成長軌條的軌道托移至現(xiàn)場，利用工具吊掛軌枕組裝軌排和澆筑道床，待道床成型后進(jìn)行焊接接頭，最后鎖定長軌，限于地鐵空間的有限性，該方法在地鐵無縫線路鋪設(shè)中應(yīng)用效果較差；軌排架法又稱“固定接觸焊軌排架法”，是指利用由短軌、工字鋼、方向鎖定器等設(shè)備組成的軌排架施工整體道床，然后利用龍門吊將單個軌排架吊至施工平臺組裝短軌排，而后再利用龍門吊將短軌排組成長軌排，長軌排達(dá)到設(shè)計參數(shù)后按要求鎖定并澆筑道床，道床成型后，拆除軌排架，并利用工具將焊接成的長鋼軌入槽，同時焊接接頭，最后鎖定長軌，該方法施工速度快，省去了換鋪環(huán)節(jié)，但是應(yīng)用設(shè)備較多，鋪設(shè)環(huán)境要求較高，適合于地鐵、長隧道等無縫線路鋪設(shè)，目前已有推廣應(yīng)用趨勢。為了防止無縫線路長鋼軌因溫度變化和車輛沖擊力等影響引起的鋼軌收縮斷裂和膨脹變形，必須對長鋼軌實施應(yīng)力放散和鎖定。目前，無縫線路應(yīng)力放散和鎖定采用拉伸器滾筒法和自然滾筒法，其中拉伸器滾筒法用于軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫時，而自然滾筒法用于軌溫符合設(shè)計鎖定軌溫，放散應(yīng)力時需要布置位移觀測樁來觀測鋼軌位移量，確保應(yīng)力放散均勻和徹底，相鄰兩長軌要同時鎖定。

2 無縫線路鋪設(shè)關(guān)鍵點

2.1 軌道部件

無縫線路軌道部件主要包括鋼軌接頭、軌枕扣件、道床和軌道加強(qiáng)件，這些部件的安設(shè)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)是確保無縫線路質(zhì)量的基礎(chǔ)。鋼軌接頭必須按照設(shè)計的軌道預(yù)留縫隙寬度制造，接頭夾板螺栓應(yīng)采用不低于10.9級強(qiáng)度的螺栓，軌道接口前后6-10根軌枕必須采用高彈性膠墊來確保鋼軌接頭安設(shè)質(zhì)量。軌枕扣件要按軌道鋪設(shè)規(guī)范進(jìn)行安設(shè)，道軌鋪設(shè)后需進(jìn)一步檢查，確保扣件緊固，在采用分開式扣件時，要依據(jù)松緊相間的安設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布置，軌道加強(qiáng)件符合設(shè)計要求和安裝規(guī)范即可。

2.2 鎖定軌溫

在無縫線路鋼軌鎖定施工時，軌道不同截面軌溫不盡相同，是故在軌道鋪設(shè)和鎖定時，要進(jìn)行鎖定軌溫測定，并將所測鎖定軌溫值進(jìn)行平均作為鎖定軌溫。盡管不同所測分段鎖定軌溫不同，但實際軌道鎖定溫度不得超出鎖定軌溫設(shè)計值，如若鋪設(shè)軌道時軌溫相對較均勻，那么可將長軌道的兩端軌溫的平均值作為該長軌道的實際鎖定軌溫。當(dāng)鎖定軌溫相鄰兩長軌道溫差較大時，應(yīng)在焊聯(lián)下一根長軌道前做好前一個長軌道的應(yīng)力放散工作，根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，同一施工工程中的無縫線路鋼軌最高鎖定軌溫和最低鎖定軌溫之差不得超過10℃，相鄰處兩長軌道鎖定軌溫差不得超過5℃，左右股相對軌溫差不得超過5℃。

2.3 無縫道岔

在進(jìn)行超長無縫線路鋪設(shè)時，往往將無縫線路和無縫道岔提前鋪設(shè)好，然后在合理的軌溫條件下實現(xiàn)無縫線路和道岔的焊接，進(jìn)而實現(xiàn)超長無縫線路的整體性。當(dāng)無縫線路和無縫道岔的鎖定溫度不同時，無縫線路可按照鋪設(shè)無縫線路長軌道相鄰軌溫不超5℃的標(biāo)準(zhǔn)向無縫道岔過渡，最終實現(xiàn)無縫道岔與相鄰無縫線路長軌道的鎖定溫度基本一致。在進(jìn)行無縫道岔鋪設(shè)前，需要計算道岔鋼軌強(qiáng)度、道岔穩(wěn)定性和道岔里股伸縮位移和道岔部件的強(qiáng)度等，確保道岔鋪設(shè)后能夠滿足線路運行要求。

3 無縫線路的日常養(yǎng)護(hù)

由于無縫線路其鋪設(shè)工藝、結(jié)構(gòu)原理和技術(shù)要求等方面有著自身獨特性，因此在進(jìn)行無縫線路日常維護(hù)時也有其獨特性。考慮到無縫線路受溫度影響較大，因此在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時充分考慮無縫線路“冬天防斷裂，夏季防膨脹”；在無縫線路養(yǎng)護(hù)時要盡量將養(yǎng)護(hù)工作安排在與鎖定軌溫相近的春秋兩季，尤其是高溫夏季嚴(yán)禁安排影響無縫線路軌道穩(wěn)定性的維護(hù)工作，同時要經(jīng)常檢查各種配件、壓件齊全和緊固，道床保持良好，路基穩(wěn)定無下沉等。

無縫線路故障主要有斷軌和脹軌兩種。斷軌多是因?qū)嶋H鎖定溫度偏高，季節(jié)溫差較大和行車密集度高等因素引起，斷軌處理分為緊急處理、臨時處理和永久處理。緊急處理是指在斷裂處上夾板和螺栓緊急固定，列車慢速通過；臨時處理是指裂縫較大，采用夾板和螺栓無法固定時必須臨時封鎖路線進(jìn)行軌道鉆孔采用扣件和螺栓進(jìn)行固定軌道；永久處理是在裂縫處插入短軌重新在鎖定軌溫的條件下進(jìn)行焊接修復(fù)，修復(fù)焊接多采用氣壓焊接[3]。脹軌多因溫度升高，線路阻力下降導(dǎo)致。在出現(xiàn)脹軌時可采用澆水或噴灑液態(tài)二氧化碳來降低軌道溫度，降溫順序為脹軌兩端向中間，待軌道降溫后進(jìn)行撥道恢復(fù)原位置，然后夯實道床。

無縫線路軌道斷裂和脹軌是影響列車運行的關(guān)鍵，目前，我國在預(yù)防無縫線路斷裂和脹軌方面采取的措施主要有：（1）了解和掌握無縫線路鋼軌斷裂和脹軌發(fā)生的主要

影響因素，將冬夏兩季作為管理的重中之重；（2）在進(jìn)行無縫線路鋪設(shè)時，正確掌握鎖定軌溫，及時調(diào)整實際鎖定溫度，嚴(yán)禁違章、違規(guī)作業(yè)；（3）按照既定標(biāo)準(zhǔn)施工道床和鋪設(shè)道渣，確保道床穩(wěn)固，道渣均勻。飽滿和堅實；（4）在養(yǎng)護(hù)時發(fā)現(xiàn)軌向、軌道高低不符合設(shè)計規(guī)范時，及時采取防脹軌措施；（5）加強(qiáng)無縫鋼軌的防爬觀測檢查工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無縫線路鋼軌爬行異常時及時進(jìn)行處理；（6）在進(jìn)行無縫線路扣件松開作業(yè)時，施工溫度盡量接近鎖定軌溫，當(dāng)與鎖定軌溫相差超過10℃時嚴(yán)禁起道、撥道等。

4 結(jié)束語

無縫線路是軌道施工改革中的創(chuàng)舉，也是提高列車速度和平穩(wěn)性，降低軌道維護(hù)費用的重要革新，已經(jīng)成為了軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。在施工城市地鐵無縫線路時要嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行，尤其是注重軌道部件、鎖定溫度、無縫道岔等施工關(guān)鍵點的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，另外，在地鐵無縫線路養(yǎng)護(hù)方面要充分考慮季節(jié)溫差影響，了解和掌握軌道斷裂和脹軌發(fā)生的機(jī)理和處理方法，只有這樣才能從根本上提高無縫線路運行質(zhì)量。

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