重載鐵路無縫線路換鋪施工及關(guān)鍵技術(shù)研究

文良華

由于近幾年朔黃鐵路貨運量逐年增加，車流量增大且車流密度增加導(dǎo)致軌道病害加劇、大中修周期縮短，在確保運輸安全且不影響運量的前提下進行無縫線路換鋪施工，是重載鐵路運輸面對的必然選擇，尤其是小半徑曲線、長大隧道內(nèi)的換鋪施工更是重點和難點，因此總結(jié)成套施工質(zhì)量控制標準及施工工藝，勢在必行。

一、施工技術(shù)要求

（1）以每個軌條單元設(shè)計里程，線路兩側(cè)處預(yù)埋位移觀測樁，在鋼軌拉伸到位后，進行標記。

（2）將影響卸軌作業(yè)的道口橡膠板等設(shè)備進行拆除，埋設(shè)木枕頭并且均勻、平整石砟，卸軌到位后按照曲線25m、直線50m進行釘固，然后將妨礙換軌施工的地錨拉桿、軌距拉桿等設(shè)備以及紅外測溫設(shè)備、機車地面感應(yīng)器進行拆除。

（3）詳細調(diào)查缺失的零配件數(shù)量，以備換軌時進行補充，并詳細記錄軌條單元內(nèi)的曲線資料，并在換鋪完成后及時將曲線資料恢復(fù)，用白油漆將水平墊板的厚度標到軌枕上，并在新軌條入槽后及時恢復(fù)水平膠墊。

（4）電務(wù)施工人員拆除影響換軌的軌道電路連接線，并將施工地段內(nèi)的扣配件進行全面拆卸，將鋼軌墊起后及時更換軌底的水平膠墊和尼龍底座，并將螺栓涂抹防銹油。

（5）施工人員將需換鋪地段的長軌條進行打磨除銹，確保換鋪完成后電務(wù)信號正常。

（6）按照設(shè)計規(guī)定：長軌條內(nèi)側(cè)10號大軌距擋板）、外側(cè)為6號小擋板；擋板底座為外2內(nèi)4；擋板底座及軌距擋板壓緊頂嚴，并仔細查看彈條扣件扭緊情況，規(guī)定彈條扣件必須達到“三點接觸”，相對應(yīng)的扭矩為120～150N·M。

（7）對線下單元焊及時進行探傷檢查，確保焊縫質(zhì)量符合要求后方可上線；線上鎖定焊組織相關(guān)人員及時進行探傷，確保焊頭質(zhì)量及安全。

（8）拉伸放散時，始端攏口需逆向松開100m扣件，鋸切的舊軌條長度根據(jù)計算的拉伸量確定，拉伸量 ?l=αl(tz?t0)，其中α為鋼軌線膨脹系數(shù)，α=0.0118mm/（m·℃）；l為軌條長度（m）；t z為軌條的設(shè)計鎖定軌溫，℃；t0為軌條的實測軌溫，℃。軌溫用軌溫表現(xiàn)場測量，并在長軌條拉伸放散到位后、鎖定前將滾杠以及豎向滾筒撤除。

（9）換軌及放散完成后，在終端攏口的新舊軌打孔并安裝夾板，夾板用凍結(jié)夾板進行臨時過渡，安裝夾板時，在舊軌一端墊入錯牙墊片，確保新舊軌過渡平直、無錯牙，夾板螺栓用加力扳手進行反復(fù)緊固，確保行車安全。

（10）換軌完成后換軌機械車組運行至下一個軌條單元進行卸扣件作業(yè)，并在拉伸鎖定完成后返回至換鋪地段進行舊料回收作業(yè)。

二、工程特點及施工難點

（1）朔黃鐵路原平分公司為山區(qū)重載鐵路，橋隧相連且眾多，小半徑曲線眾多，導(dǎo)致?lián)Q軌過程中存在小半徑曲線地段進出軌卡阻嚴重、軌道幾何尺寸不易控制、軌距拉桿與地錨拉桿多且不易拆卸等困難，并且換鋪地段經(jīng)常處在2條及以上的曲線地段，有時甚至是反向曲線；在換軌過程中，新舊軌條所在的曲線半徑不同，因曲線上股鋼軌入槽后比舊軌的上股長，導(dǎo)致還沒有換入槽的長軌條出現(xiàn)“鼓肚”的狀況，下股軌條入槽后比舊軌短，還沒有換入槽長軌條出現(xiàn)“拉直”的狀況，“卡阻”換軌車組，極大地影響換軌進度。

（2）小半徑曲線地段進行無縫線路換鋪施工時，換軌車組將待換長軌條的始端攏口抬高1m左右，以寧武西工務(wù)工隊管內(nèi)無縫線路換鋪為例，長軌條設(shè)計鎖定軌溫為26℃，彈條扣件拆除后，實際軌溫約10℃，易導(dǎo)致待換長軌條側(cè)翻。

（3）在小半徑曲線地段，幾何尺寸超標、超限等病害突出，超層超厚水平墊板較多，換軌車組通過時膠墊較多容易導(dǎo)致“卡輪”，使換軌車停留處理卡住車輪的膠墊，影響換軌車組的走行。

（4）隧道內(nèi)換軌過程中存在煤灰多粉塵大、瞭望條件差、螺桿銹蝕、人員機具上下道不方便等困難，影響換軌進度。

三、解決措施

（1）針對新舊軌條卡住換軌車組，影響換鋪進度的狀況，采取在軌條始端上股用拉伸器1拉伸新軌條，并且利用撞軌器1向換軌車組運行前方撞軌，另外兩臺撞軌器2、3向逆換軌車組前進方向撞軌，如下圖1，最大程度減小新軌條因換鋪產(chǎn)生的應(yīng)力。換軌車組繼續(xù)運行，撞軌器根據(jù)換軌車組位置相對移動，換軌車組駛出一定距離后，立即將始端彈條扣件鎖定至少40根枕木，并用鋸軌機切掉始端軌條帶眼部份，利用閃光焊將始端進行鎖定焊接。換軌車組運行至下一條曲線后，兩臺撞軌器1、2移動至曲線下股，一起逆向換軌車組運行方向撞軌，3號撞軌器配合2號拉伸器在曲線上股向換軌車組前進方向撞軌，如下圖2。

圖1 拉伸、撞軌示意圖

圖2 拉伸、撞軌示意圖

通過撞軌使曲線上下股新軌產(chǎn)生縱向移動，可利用下列公式計算新軌長度變化量 ，作為撞軌器配合換軌車組走行的參考值：

其中，λ為既有軌和新軌的距離；L為曲線總長；R為曲線半徑。λ一般在550 mm～700 mm間，根據(jù)現(xiàn)場量測。例如曲線半徑R=500 m，舊軌條與新軌條的距離為0.65 m，換鋪地段曲線長度為1km，如果不考慮緩和曲線的影響，新軌條的縱向移動量為：

在舊軌上用氧氣乙炔提前進行切口，以解決曲線上舊軌“卡阻”問題，根據(jù)曲線半徑按照150m～200m的距離在軌條上“切口”，并安裝接頭夾板，接頭夾板每邊擰緊一條螺栓，保證換軌車組通過后能及時解除已換下舊軌的連接，使已換下的舊軌不卡住換軌車組。

（2）直線或半徑800m及以上曲線地段按50m保留一處彈條扣件不松、半徑800m以下曲線按25m保留一處彈條扣件不松，待換軌車組到達前進行處理。扣件組人員緊跟換軌車組，分組安裝滾杠及豎向滾筒(曲線范圍安裝)，以便換鋪和拉伸長軌時鋼軌自由伸縮；安裝扣件時螺帽上二到三絲，防止拉伸長軌時鋼軌側(cè)翻。

（3）通過改進換軌車組，加固舊軌進槽口和其滾筒前后結(jié)構(gòu)，消除膠墊等阻塞鋼軌槽口的影響；并且換軌之前安排專人用鐵鏟鏟除水平膠墊，使水平膠墊與舊軌分離。

（4）利用平板車加焊圍欄將施工人員送到施工地段，解決長梁山內(nèi)施工人員到達施工地段步行距離長、人員上下道不方便等問題；針對隧道煤灰多、螺桿銹蝕，提前安排人員天窗點內(nèi)及時清掃煤灰，并對換軌地段螺栓進行涂油或錨固。

四、結(jié)語

為確保換軌施工安全、正點、有序完成，原平分公司統(tǒng)一部署、周密組織，管理人員全程盯控，并總結(jié)成套的施工工藝及質(zhì)量控制標準，保質(zhì)保量地完成無縫線路換鋪任務(wù)，為山區(qū)重載鐵路無縫線路換鋪施工積累了寶貴經(jīng)驗。