既有線改造高抬道大撥接關(guān)鍵施工技術(shù)研究

覃宗明 QIN Zong-ming

（中鐵二十五局集團(tuán)第四工程有限公司，柳州 545005）

1 工程概況

本工程位于柳州至進(jìn)德區(qū)間既有湘桂線K534+500～K536+350段改建（相對(duì)柳南客專里程LNK2+325～LNK4+180），全長(zhǎng)1.85km，與柳南客專上行線平行，由于湘桂線設(shè)計(jì)正式線位K535+000處受原既有東站聯(lián)絡(luò)線上跨鐵路立交中橋橋墩影響，K534+500～K536+350段采用臨時(shí)線位進(jìn)行過(guò)渡，目前東站聯(lián)絡(luò)線上跨鐵路立交橋已拆除，滿足湘桂線K534+500～K536+350段臨時(shí)過(guò)渡線恢復(fù)永久性線位及1001#道岔接入的平縱斷面條件，同時(shí)解除超限坡及恢復(fù)機(jī)務(wù)段機(jī)車轉(zhuǎn)盤。

既有線路現(xiàn)狀：自東向西分別為客技線、柳南客專下行線、柳南客專上行線、既有湘桂線（臨時(shí)線位）。如圖1圖2所示。

圖1 既有線路示意圖

圖2 既有線路示意圖

既有湘桂線改建正位，施工過(guò)程需要辦理停電等封鎖計(jì)劃，大部分項(xiàng)目均在天窗點(diǎn)內(nèi)施工，功效低，耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)總工期影響較大，封鎖營(yíng)業(yè)線安全壓力巨大。如何確保撥接在封鎖點(diǎn)內(nèi)撥接完成及安全高效的組織施工是本工程的重難點(diǎn)。

2 具體工作項(xiàng)目及數(shù)量

①在K534+850～K535+150段湘桂線與柳南客專上行線兩線間用Ⅲ級(jí)其他類（線路補(bǔ)砟、軌料轉(zhuǎn)運(yùn)、新線路鋪設(shè)）新鋪線路300m，新鋪線路道砟1200m3。

②利用Ⅱ級(jí)封鎖施工對(duì)既有線K534+745～K535+557段平面位置封鎖撥接，撥道長(zhǎng)度為0.522km，最大撥道量為3.0m，最大抬道量0.65m。

③利用Ⅲ級(jí)封鎖施工對(duì)既有線K534+500～K535+580 段縱斷面高程抬道作業(yè)，線路抬道長(zhǎng)度約1.08km，最大抬道量為0.85m，分三次封鎖抬道，每次抬道前先對(duì)既有線進(jìn)行補(bǔ)砟，補(bǔ)碴數(shù)量約4500m3。

④K534+850～K535+150段換鋪長(zhǎng)軌300m；無(wú)縫線路軌溫鎖定1.2km。

3 線路改造施工要點(diǎn)

3.1 預(yù)鋪新線路

①利用Ⅲ級(jí)其他類施工計(jì)劃鋪設(shè)K534+850～K535+140段新線路，新線路暫鋪不小于0.15m厚道床，暫時(shí)滿足該段新線路與既有湘桂線具備合攏的施工條件。利用Ⅲ級(jí)封鎖運(yùn)輸軌料。

②線路鋪設(shè)采用P60工具軌按標(biāo)準(zhǔn)線路鋪設(shè)，鋪設(shè)完成后并用小型搗固機(jī)搗固線路，道床暫鋪0.15m厚，并整道至該段線路高程及平面位置具備撥接攏口的條件；等線路撥接后再抬道,以免造成撥接地段抬道量過(guò)大，封鎖時(shí)間不足，造成封鎖晚點(diǎn)事故，此段為無(wú)既有線干擾地段。無(wú)需電務(wù)配合。

3.2 既有線補(bǔ)砟、應(yīng)力放散

3.2.1 既有線補(bǔ)砟

利用封鎖點(diǎn)對(duì)K534+500～K535+580段既有線路進(jìn)行補(bǔ)碴，人工配合老K車進(jìn)行補(bǔ)砟卸砟作業(yè)，需停電配合。線路補(bǔ)碴考慮用老K車補(bǔ)碴，先利用K534+680～K535+300段新路基存放道碴，750m3（其中湘桂線K534+700～850段補(bǔ)300m3、新線路基幫寬K535+140～580段補(bǔ)450m3）所補(bǔ)充的碴堆放到路肩、道床邊坡及碴肩上，碴肩堆道碴不能超過(guò)軌面，堆放道碴不能覆蓋軌枕扣件，按照抬道量把道碴補(bǔ)充到位，對(duì)于抬道量較大的地段，將道碴裝袋整齊堆碼在路肩上，以滿足補(bǔ)碴量要求。

3.2.2 應(yīng)力放散

施工區(qū)段若低于設(shè)計(jì)軌溫時(shí)利用1個(gè)封鎖點(diǎn)對(duì)K534+500～K536+350段線路進(jìn)行應(yīng)力散放及鎖定軌溫，需電務(wù)配合。嚴(yán)禁超溫作業(yè)。

3.2.2.1 施工方式

①線路應(yīng)力放散采用滾筒結(jié)合拉伸配合撞軌法進(jìn)行放散，攏口處接頭采用鋁熱焊焊接；

②道岔應(yīng)力放散采用滾筒結(jié)合自由放散配合撞軌法進(jìn)行放散，龍口處接頭采用鋁熱焊焊接。

3.2.2.2 主要流程

①線路應(yīng)力放散切割鋼軌（遇到防斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)地段應(yīng)先拆除防斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）→松扣件→放置滾筒→拉伸、鎖定鋼軌、鋁熱焊→檢查、整修線路（工務(wù)恢復(fù)防斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，電務(wù)調(diào)試信號(hào)）→開(kāi)通線路；

②道岔應(yīng)力放散切割鋼軌→松扣件→放置滾筒→自由放散、鎖定鋼軌、鋁熱焊→檢查、整修線路（電務(wù)道岔調(diào)試）→開(kāi)通線路。

3.2.2.3 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

①區(qū)間長(zhǎng)軌及普通長(zhǎng)軌設(shè)計(jì)鎖定軌溫為35±4℃，同一單元軌條左右股鎖定軌溫差不大于3℃，相鄰單元軌條鎖定軌溫差不大于5℃，區(qū)間內(nèi)單元軌節(jié)的鎖定軌溫差不大于10℃。

②鋁熱焊劑采用德國(guó)施密特鋁熱焊劑。施密特鋁熱焊接要符合規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2.2.4 放散量確定

計(jì)算放散量：長(zhǎng)鋼軌的放散量按下列自由伸縮公式計(jì)算：

式中：Δl-長(zhǎng)鋼軌放散量（mm）；

α-鋼軌鋼線膨脹系數(shù)，α=0.0118mm/（m2℃）；L-需要放散應(yīng)力的長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)度（m）；

T1-放散后的鎖定軌溫（℃）；

T2-原鎖定軌溫（℃）。（當(dāng)原鎖定軌溫不明時(shí)，以鋼軌自由狀態(tài)下的作業(yè)時(shí)軌溫為T2計(jì)算放散量）。

3.2.2.5 線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

表1 線路軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值

軌向、高低和三角坑偏差等的測(cè)量均按《鐵路線路修理規(guī)則》表6.2.1、表6.2.2中附注執(zhí)行。

表2 曲線正矢容許偏差

3.3 封鎖撥接抬道既有線

將既有湘桂線K534+745～+850段線路撥接至湘桂線新線位（預(yù)鋪段合攏）、將既有湘桂線K535+140～K535+557段線路撥移至湘桂線新線位。

撥接施工完畢后，進(jìn)行人工抬道、補(bǔ)砟及大機(jī)抬道搗固作業(yè)。本次抬道最大抬道量0.61m。封鎖線路進(jìn)入2臺(tái)大機(jī)1臺(tái)穩(wěn)定車，抬道從小里程往大里程開(kāi)始，每次抬道線路順坡長(zhǎng)度不小于200m，封鎖時(shí)間：300分鐘。停電封鎖，需電務(wù)配合。

3.3.1 線路撥接

本步工務(wù)施工需要300分鐘，需1個(gè)II級(jí)封鎖點(diǎn)。

3.3.1.1 具體工程量

①湘桂線K534+745～+850段線路攏口撥接工程，最大撥道量3m，柳州端撥接攏口為K534+850處，攏口與既有線高差為0.48m，撥接長(zhǎng)度105m，撥接抬道順坡200m；南端撥接攏口為K535+140處，攏口與既有線高差為0.61m。

②湘桂線K535+140～K535+310整段撥道至湘桂線右側(cè)，撥道長(zhǎng)度170m，最大撥移量為2.2m。

③湘桂線K535+310～K535+557整段撥道至湘桂線左側(cè)，撥道長(zhǎng)度247m，最大撥移量為1.1m。

④撥接至湘桂線新線位后進(jìn)行抬道作業(yè)，平均抬道量0.3m。大機(jī)抬道搗固作業(yè)：0.857km（含順坡）。

3.3.1.2 撥接施工流程

首先將籠口處的既有鋼軌切斷（10分鐘）→把撥移線路用高程起道機(jī)抬高，下墊枕木頭，直到所抬要撥移的線路高于新線位路基面約30cm后，安裝滑軌（50分鐘）→人工撥移線路至新線位（30分鐘）→拆除滑軌、調(diào)整撥移線路對(duì)中線樁及方枕、用接頭保護(hù)器聯(lián)接籠口（30分鐘）→用高程起道機(jī)抬道至臨時(shí)順坡標(biāo)高，邊抬邊補(bǔ)碴邊用一拖二搗固機(jī)搗固線路（50分鐘）→大機(jī)搗固線路及人工配合機(jī)械補(bǔ)碴（90分鐘）→接觸網(wǎng)懸掛調(diào)整、電務(wù)聯(lián)接籠口軌道電路（30分鐘）→各設(shè)備管理單位檢查驗(yàn)收確認(rèn)線路達(dá)到開(kāi)通條件后（10分鐘）→開(kāi)通線路，合計(jì)：300分鐘。

3.3.2 線路抬道順坡

利用本次II級(jí)封鎖點(diǎn)對(duì)K534+500～K535+580段既有線路進(jìn)行第一次分段連續(xù)抬道施工，線路抬道使用人工配合大機(jī)作業(yè)，需停電配合調(diào)整接觸網(wǎng)。（本次抬道最大抬道量0.2m，滿足線路撥接要求即可）。封鎖線路抬道從小里程往大里程開(kāi)始，每次抬道線路順坡長(zhǎng)度不小于150m，分段多次抬道，對(duì)于抬道量小于6cm以下采用大機(jī)抬道，抬道量大于6cm采用人工抬道，每次封鎖最大起道量不大于0.15m。

封鎖線路抬道從小里程往大里程開(kāi)始，每次抬道線路順坡長(zhǎng)度不小于150m，分段多次抬道，對(duì)于抬道量小于6cm以下采用大機(jī)抬道，抬道量大于6cm采用人工抬道，每次封鎖最大起道量不大于0.15m。

3.3.3 新線開(kāi)通

封鎖結(jié)束后開(kāi)通新線位（本次按過(guò)渡標(biāo)高開(kāi)通）。開(kāi)通后，對(duì)封鎖段柳州至柳州南區(qū)間湘桂線534km500m～535km580m處第1列限速35km/h，第2列限速45km/h，自第三列起限速60km/h，至次日搗固后第一列限速60km/h，第二列恢復(fù)常速。

3.4 新線位補(bǔ)砟抬道（分3次過(guò)渡）

利用3個(gè)III級(jí)封鎖點(diǎn)對(duì)K534+500～K535+557段既有線路進(jìn)行補(bǔ)碴、線路保養(yǎng)，人工配合老K車卸砟作業(yè)。

①第一次過(guò)渡標(biāo)高開(kāi)通線路，利用1個(gè)III級(jí)封鎖點(diǎn)對(duì)湘桂線新線位K534+500～K535+560段進(jìn)行抬道作業(yè)，采用高程起道機(jī)起道、人工補(bǔ)砟、人工小型機(jī)械搗固、大機(jī)抬道搗固作業(yè)。本段抬道最大抬道量0.22m，封鎖線路進(jìn)入2臺(tái)大機(jī)1臺(tái)穩(wěn)定車，抬道從分別從大小里程往中間開(kāi)始，每次抬道線路順坡長(zhǎng)度不小于200m，抬道量小于6cm采用大機(jī)抬，抬道量大于6cm采用人工抬道。每個(gè)封鎖點(diǎn)時(shí)間230分鐘。需停電配合調(diào)整接觸網(wǎng)。開(kāi)通后，對(duì)封鎖段第1列限速35km/h，第2列限速45km/h，自第三列起限速60km/h，至次日搗固后第一列限速60km/h，第二列恢復(fù)常速。第二次及第三次過(guò)渡標(biāo)高開(kāi)通線路，重復(fù)上述線路抬道作業(yè)。

②線路補(bǔ)碴考慮用老K車補(bǔ)碴，所補(bǔ)充的碴堆放到路肩、道床邊坡及碴肩上，碴肩堆道碴不能超過(guò)軌面，堆放道碴不能覆蓋軌枕扣件，按照抬道量把道碴補(bǔ)充到位，對(duì)于抬道量較大的地段，將道碴裝袋整齊堆碼在路肩上，以滿足補(bǔ)碴量要求。

1）補(bǔ)砟方量：2530m3。

2）大機(jī)搗固線路抬道：1.1km（最大抬道量0.22m）。

3）線路抬道施工流程：

人工高程起道機(jī)抬道（50分鐘）→上碴及一拖二搗固線路（60分鐘）→水平找細(xì)（30分鐘）→大機(jī)搗固線路（90分鐘）→中鐵電氣化局調(diào)整接觸網(wǎng)線（30分鐘，總體停電封鎖180分鐘，接觸網(wǎng)進(jìn)行細(xì)調(diào)）→各設(shè)備管理單位檢查驗(yàn)收確認(rèn)線路達(dá)到開(kāi)通條件后開(kāi)通線路（10分鐘），合計(jì)：270分鐘。

3.5 換鋪長(zhǎng)軌

K534+850～K535+150段新線位線路采用工具軌過(guò)渡，在線路撥移完成后，利用封鎖點(diǎn)，把原既有線路長(zhǎng)軌人工撥移到新線路道床砟肩上，拆除工具軌，將長(zhǎng)軌撥移到軌枕槽上，上好聯(lián)接扣配件，調(diào)整軌道幾何尺寸，正矢、超高。鋼軌接頭采用鋁熱焊焊接，等下一道工序再進(jìn)行線路軌溫鎖定。長(zhǎng)軌換完后及進(jìn)回收軌料。

4 軌道施工技術(shù)措施

長(zhǎng)鋼軌驗(yàn)收：長(zhǎng)鋼軌每個(gè)焊頭探傷都必須符合技術(shù)要求，焊接接頭允許幾何偏差符合下表的規(guī)定。鋼軌焊縫及兩側(cè)100mm內(nèi)不得有明顯壓痕、碰痕、劃傷等缺陷，焊頭不得有電擊傷。

表3 長(zhǎng)鋼軌焊接接頭允許幾何偏差表

鋼軌焊接及放散鎖定：?jiǎn)卧壒?jié)焊接在長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)后進(jìn)行，應(yīng)力放散前，每隔50或者100m設(shè)一個(gè)位移觀測(cè)標(biāo)記，觀測(cè)放散時(shí)的鋼軌位移量，保證應(yīng)力放散均勻。單元軌節(jié)放散鎖定時(shí)，將與其相連的已經(jīng)放散鎖定的單元軌節(jié)30m范圍內(nèi)扣件解除，一同進(jìn)行放散，避免在焊頭處出現(xiàn)應(yīng)力集中。鎖定后無(wú)縫線路的位移觀測(cè)樁處換算200m范圍內(nèi)相應(yīng)位移量不大于10mm，任何一個(gè)位移觀測(cè)樁處位移量不超過(guò)20mm。在確認(rèn)放散均勻、徹底后，上扣件鎖定鋼軌，上扣件達(dá)到步調(diào)一致、緊張有序，并在短時(shí)間內(nèi)迅速完成扣件安裝。鎖定時(shí)，左右兩單元軌節(jié)鎖定軌溫之差不大于3℃，相鄰兩段單元軌節(jié)鎖定軌溫之差不大于5℃，同一設(shè)計(jì)鎖定軌溫的鋼軌最高與最低鎖定軌溫之差不大于10℃，曲線內(nèi)股鋼軌的鎖定軌溫不高于外股鋼軌的鎖定軌溫。

無(wú)縫線路長(zhǎng)鋼軌焊接采用鋁熱焊法焊接，且每個(gè)接頭必須經(jīng)過(guò)探傷檢查，確保焊接質(zhì)量。在焊接最后兩根長(zhǎng)軌之前，對(duì)靠終點(diǎn)的長(zhǎng)軌進(jìn)行配軌計(jì)算后才切割，使焊接后的長(zhǎng)軌既符合設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，又能順利合攏。新鋪道岔連接后，進(jìn)行回填石砟、起道搗固、撥正方向、整修配件、清理道床、電務(wù)調(diào)試、檢查各部尺寸，使其達(dá)到放行列車條件。

5 結(jié)語(yǔ)

為保證鐵路線路的行車安全，需要有線路維護(hù)及應(yīng)急處置預(yù)案。以上施工工藝及方法結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，細(xì)化到每一個(gè)小的環(huán)節(jié)，為既有線封鎖要點(diǎn)施工安全、正點(diǎn)、高效的完成提供了保障。