42號單開有砟道岔鋪設施工技術

蘇 興

(中鐵八局集團公司，成都 610036)

1 工程概況

達成線與遂渝新建二線交匯于新橋線路所，在線路所的成都端設計2組42號道岔分別連接達成線與遂渝線。線路所位于新橋正線四進二出，遂渝雙線以5.0 m間距并行貫通，達成改建左線在遂渝左線左側6.57 m處，達成改建右線在遂渝右線右側20.0 m處。成都端改建達成線的左線、右線分別從遂渝線的左、右兩正線外側，各以1組42號道岔連接并入遂渝線。成都端改建達成線左線與遂渝線左線匯合處，設安全線1條，以1組12號道岔連接，有效長度50 m。

2 42號高速有砟道岔的特點

道岔容許通過時速直向為350 km/h，側向為160 km/h;道岔全長157.2 m，前長60.573 m，后長96.627 m(見圖1)。岔枕鋪設長度(157.2+15.5)m，線型采用5 000 m圓曲線+緩和曲線;道岔的尖軌為切線型，采用44.24 m長的60D40彈性可彎尖軌，尖軌尖端為藏間式;尖端設6個牽引點，采用分動鉤型外鎖閉裝置;轉轍器尖軌跟端采用限位器、間隔鐵和不設傳力結構分三種方案設計;轉轍器間隔設置帶施維格滾輪的滑床板和防跳限位裝置，基本軌內側采用彈性壓片式;可動心軌轍叉采用鋼軌組合型，心軌采用60D40鋼軌制造，跟端為雙肢彈性可彎式，翼軌采用軋制的特種斷面翼軌制造;翼軌跟端用間隔鐵分別與長心軌與短心軌膠接，膠接層厚度不小于1 mm;心軌設3個牽引點，采用鉤型外鎖閉裝置;長短心軌聯結螺栓扭矩為600 N·m，限位器、轉轍器跟端用間隔鐵及翼軌用間隔鐵聯結螺栓扭矩為1 100 N·m，墊板用M30螺栓扭矩為300～350 N·m;扣件采用分開式Ⅱ型彈條扣件;絕緣接頭兩側采用絕緣軌距塊;道岔鋼軌設置1∶40的軌底坡或軌頂坡;轉轍器和可動心轍叉的滑床板臺板表面應設置減磨涂層;鋼軌軌下設置5 mm厚橡膠墊板，184號～200號枕翼軌軌下設置7 mm厚橡膠墊板，201號～228號枕翼軌軌下不設橡膠墊板。

圖1 42#道岔平面尺寸(單位:mm)

3 42號道岔施工總體方案及施工順序

3.1 施工總體方案

依據施工現場的條件和道岔鋪設精度的要求，道岔鋪設的方案采取現場原位鋪設。以42號道岔的吊裝和道岔的鋪設及精度控制為施工核心，車站的軌道鋪設和電務、信號同步進行。采用機械鋪設達成右線至01#岔后，以保證道岔的進場通道。根據42號道岔設計說明得知42號道岔最長部分達49.12 m，屬于細長桿件，最重部分達12.5 t，為避免在起吊卸車過程中造成道岔鋼軌和零部件不均勻變形，道岔采用龍門吊卸載，起吊吊具采取柔性多點吊具吊裝。

3.2 施工順序

1)準備階段:完成 YDⅡK194+600～YDⅡK196+160的軌道鋪設工作與龍門吊的安裝、道岔點位定位及安裝道岔所用工具的檢查、試驗工作，為道岔進場做好準備工作。

2)道岔運輸階段:派專人到成都車站進行裝車，讓道岔尖軌朝向成都方向進行裝車，待道岔運輸至遂寧車站后，在遂寧站對道岔車皮統一編號(岔枕放在貨列的前端，道岔配件居中，道岔鋼軌靠后)。然后從遂寧車站運至新橋線路所。

3)卸車階段:采用龍門吊對道岔進行卸載。卸車順序為:利用新鋪設的達成右線作為道岔進場線路，采用平板車將道岔運輸至YDⅡK194+160位置。首先進行01#道岔岔枕的吊卸，將岔枕吊卸在提前碾壓好的道岔位置上。然后吊卸03#與01#的配件(在人工放枕同時進行配件吊卸)，最后吊卸01#的道岔鋼軌，在吊卸過程中如同吊卸岔枕一樣采用人工把鋼軌擺放到位。當01#道岔鋼軌到位后，開始拼裝01#道岔。在拼裝的同時開始吊卸03#道岔的岔枕。吊卸過程同前。

4)道岔鋪設及道岔初調、精調。

5)道岔焊接。

6)上砟起道。

7)電務調試。

4 施工方法及施工工藝

4.1 龍門吊安裝

4.1.1 龍門吊的選擇

1)龍門吊寬度選擇:根據施工圖橫斷面中路基寬度和現場施工實際調查的數據，選擇跨度為17 m的龍門吊作為道岔的卸載設備。

2)龍門吊高度選擇:道岔運輸采用平板車和敞車共同運輸，其中選擇最大高度3.5 m(敞車高度)，龍門吊起升高度為7.5 m，本方案選擇高度為11 m的龍門吊。

3)龍門吊吊重選擇:根據中鐵山橋集團有限公司提供的資料顯示道岔到場最大無法分離塊重量為12.5 t，故龍門吊吊重選擇為兩臺16 t龍門吊。

4)龍門吊吊具的選擇:42號道岔出廠時候最大長度為49.12 m(鋼軌)，最大重量為12.5 t(轍叉心部分)。故吊具長度選擇為18 m;吊具最不利荷載選擇14 t/2。其中轍叉心部分屬于廠內組裝件，各部分桿件多采用鉸接，故吊點間距選擇為3 m。并應對吊具進行內力檢算，使其滿足技術條件要求。

4.1.2 走行軌的鋪設

1)走行軌配件:走行軌道的枕木采用P43鋼軌作為走行軌道，枕木采用80 cm長枕木頭?？奂捎媚菊砜坭F扣件，鋼軌連接采用P43夾板連接。

2)走行軌長度范圍:走行軌要能夠準確地把42號道岔運到位，故它的長度范圍要略長于整組道岔的長度范圍;由于岔枕和配件裝車共需要4個車皮(13 m/車皮長)，道岔鋼軌共需2個車皮(25 m/車皮長)，為了使龍門吊能夠對整列道岔車皮卸載，故走行軌道長度還要包括10個車皮的總長。本方案中走行軌長度采用350 m。

3)走行軌布置要求:走行軌的兩股鋼軌在同一水平面上，不設置超高與加寬;走行軌道軌枕底面采用道砟夯實，使枕底面均勻受力。

4.1.3 龍門吊的布置

龍門吊的布置以遂渝Ⅰ線為中線，龍門吊的跨度布置沿成都方向的右側跨度6 m，左側跨度11 m。布置兩臺龍門吊在同一走行軌平面上。

4.2 現場原位鋪設施工方法

有砟道岔現場原位組拼鋪設法主要施工工藝為:達成右正線鋪軌到達01#岔岔后時→測量放樣→龍門吊安裝→道床平整壓實→吊卸岔枕、擺枕→吊裝軌尖軌組件就位→拼裝道岔→粗調→道岔內部焊接→上砟整道→道岔精調→轉換設備安裝→工務聯調→靜態檢測。

4.2.1 進場線的鋪設

為了使專線42號道岔能夠進入施工現場，達到原位置鋪設的條件，在道岔到場前按照設計達成右線位置鋪設至3#道岔岔后為道岔進場創造條件。在達成右線的鋪設達到開通條件后，專線42號道岔進場。達成右線的鋪設按照設計標準鋪設，鋼軌采用25 mP60鋼軌作為工具軌，之后再用100 m長鋼軌換裝及焊接。

4.2.2 測量放線

道岔區的線路現場鋪設前，首先完成路基基床表層施工、并經質量檢測，確認合格后方可上砟。

施工前，還應從CPⅢ測量控制網引測并建立道岔控制網，測放道岔岔前、岔心和岔尾中心樁位，預埋岔位樁，用混凝土包樁，樁頂刻十字絲。道岔前后至少各50～100 m線路范圍應同道岔區完成聯測，滿足道岔中樁測設和長波平順性調整的需要。

4.2.3 道床平整壓實

岔區道床預鋪同正線道床預鋪同步，按道岔位置在鋪軌到達岔位前進行預鋪。鋪砟厚度27 cm。為保證道岔區的道床的密實度，預鋪后道砟用振動壓路機碾壓，壓實密度不低于1.7 g/cm3，預留起道量不得大于50 mm，砟面平整度允許偏差為10 mm/3 m。

4.2.4 岔枕與配件的吊卸、擺放

1)岔枕吊卸與吊卸順序。提前在道岔枕進場之前，做好岔枕的編號和裝車位置(采用按照編號從大至小的裝車方式裝車);根據測量放樣資料做好岔枕和專線42號道岔設計圖紙，在現場采用滑石粉畫好岔枕的輪廓線;采用龍門吊按照岔枕編號從小至大吊卸在岔枕相應輪廓線位置。從岔前向岔后排列(或者岔后向岔前排列)。

2)岔枕的吊卸方式。吊帶必須始終對稱布置且固定，吊點最小間距為岔枕總長的一半，吊帶與水平線夾角須不小于60°，該方式對岔枕長度沒有限制。

3)岔枕的擺放。從前至后按順序擺放;選好方向，確定第一根岔枕的位置和方向;彈畫岔枕中心線;調整岔枕間隔，注意應使用長尺，不得以岔枕間距累積測量，要特別注意牽引點處岔枕間距，一般情況下不得小于設計尺寸，可動心軌第一牽引點岔枕間距可按+5 mm擺設，且只允許后一根岔枕后移(但要考慮組件及護軌的安裝)。方正岔枕，以第一根岔枕為基準方正岔枕，岔枕定位以直股外側第一個岔枕螺栓孔為基準拉線確定，岔枕方正應采用兩把長尺平行放置，按岔枕間距找正;粗調高低，對高低差明顯(一般以5 mm高差區分)的岔枕進行粗調;核實岔枕擺放間隔、方正及全長。

4.2.5 吊裝道岔鋼軌組件就位

當岔枕粗調到位后，采取直接吊卸道岔鋼軌到位的方式把道岔鋼軌吊卸在岔枕上，在吊卸過程中采取人工搬動的辦法使道岔鋼軌基本到位。

4.2.6 道岔拼裝

當道岔枕木和鋼軌都基本吊裝到位后，開始準備拼裝道岔。鋪設次序為可動心軌轍叉，導曲線鋼軌，尖軌及基本軌。首先把可動心軌理論中心調整到事先標定的位置，調整基本軌及尖軌位置，主要是確保尖軌尖端和可動心軌理論中心之間的距離。

1)擺放塑料墊片、墊板(出廠已安裝在岔枕上)及橡膠墊板，并將岔枕螺栓手工入扣;

2)擺放直基本軌+曲線尖軌組件;

3)擺放直股鋼軌;

4)擺放曲基本軌+直線尖軌組件，注意前端與直基本軌端頭的方正與位置;

5)轉轍器軌排調整。

當以上步驟安裝好后，轉轍器軌排部分已基本完成，在此階段要對轉轍器軌排進行調整。此階段工作直接影響道岔的精度。

基本軌前端軌距中心線垂線與基本軌前端里程處的線路中心樁重合，偏差不超過1 mm，轉轍器跟端直股軌距中心線垂線與線路中心線重合，橫向偏差不超過1 mm。

6)擺放可動心軌轍叉?？蓜有能夀H叉是道岔的關鍵件之一，由于其屬于結構中的細長件，整體上是柔性，其組裝質量直接影響產品質量。專線42號高速道岔，在現場工地不需要對可動心軌轍叉進行配件的安裝(出廠時候已經安裝好)。但是對于整塊可動心軌轍叉的整體擺放也是控制道岔精度的一個重點。

用龍門吊在標明的吊點處按照吊卸作業要求吊卸，轍叉趾端(直向)距基本軌前端定位，偏差不超過2 mm。以轍叉墊板孔為準適當調整岔枕位置，當轍叉趾端(直向)距基本軌前端的軌距達到要求后，以轍叉組件墊板確定岔枕位置及間隔。

7)安裝直股普通墊板的軌距塊及彈條Ⅱ型扣件系統(不要緊定)，達到連接及扣壓作用。在此期間要做好直股方向和道岔全長的確認工作，不能滿足要求時應進行調換或磨修。

8)方正轍叉跟端尺寸及方向。

9)測量長心軌股道的道岔全長，確定可動心軌轍叉縱向位置。

10)導軌連接，扣壓件安裝及緊定。

4.2.7 道岔粗調

1)道岔粗調測量。道岔粗調測量工作采用高精度水準儀、全站儀完成。道岔區測量基標網進行測量控制。測量基標網使用前，應進行控制樁復測。

2)道岔軌向與高低調整。以直股為基準調整道岔軌向。直線尖軌工作邊的直線度，密貼段每米不大于0.3 mm，全長不大于2.0 mm。曲線尖軌圓順平滑無硬彎。可動心軌轍叉，直股工作邊直線度為0.3 mm/1 m，全長(可動心軌尖端前500 mm至彈性可彎中心后500 mm)直線度為2.0 mm，心軌尖端前后各1 m范圍內不允許抗線。可動心軌轍叉，曲股工作邊曲線段應圓順，不允許出現硬彎。

道岔的高低通過起道、落道來調整，使道岔高低差滿足技術標準要求。

3)軌距與水平調整。調整時應以直基本軌一側為基準，按照先調支距再調軌距的步驟進行，使尖軌跟端起始固定位置支距、尖軌跟端支距和導曲線支距允許偏差符合設計要求。用高精度水準儀對道岔軌面逐點測量，確定道岔高程調整數值，精調起平道岔。軌面高程精確調整后，道岔高低、水平不超過設計限值?；才_板坐實坐平，墊板與臺板的間隙不超標。

4)轉轍器部分軌距調整、密貼調整。

5)其余部位支距調整，軌距調整。軌距及支距調整:軌距調整先直股后曲股，使用絕緣偏心套調整，軌距最好不調整直股而是調整側股。調整時應以直基本軌一側為基準，按照先調支距再調軌距的步驟進行，使尖軌跟端起始固定位置支距、尖軌跟端支距和導曲線支距(包括尖軌密貼段以后、跟端以前范圍)允許偏差符合設計要求。

6)可動心軌轍叉密貼及軌距調整。注意密貼調整必須與長心軌直線度同時進可動心軌轍叉，直股工作邊直線度為0.3 mm/1 m，全長(可動心軌尖端前500 mm至彈性可彎中心后500 mm)直線度為2.0 mm，心軌尖端前后各1 m范圍內不允許抗線?？蓜有能夀H叉，曲股工作邊曲線段應圓順，不允許出現硬彎。

7)其它項點調整。輥輪的調試應在尖軌密貼狀態進行，此時要求尖軌軌底與滑床臺面接觸。當軌底與滑床臺面存有間隙時，應考慮此間隙對輥輪與尖軌軌底間隔的影響，總的原則是使尖軌受力達到與臺板接觸時，輥輪不與尖軌接觸。

進行轉轍器部位的軌距、密貼、高低、方向等各項調整，均需對輥輪系統的各項指標進行核實或調整。

4.2.8 道岔焊接和無縫道岔

道岔組裝后進行道岔內部焊接以及道岔和線路長鋼軌之間的焊接。

1)焊接前安裝轉換設備，進行聯合調試，道岔狀態應滿足道岔鋪設及驗收要求的規定。

2)無縫道岔岔區內部鋼軌接頭的焊接宜在設計鎖定軌溫范圍內進行，無縫道岔與相鄰無縫線路的焊聯應在設計鎖定軌溫范圍內進行。

3)無縫道岔與相鄰軌條的鎖定軌溫差不應大于5℃。

4)道岔與兩端無縫線路應在軌面高程、軌向和水平達到設計標準的條件下施焊，并準確記錄實際鎖定軌溫。

5)焊接順序:基本軌焊接，先直股，后曲股;轍叉組件與導軌連接部，先直股，后曲股;導軌與導軌之間，先直股，后曲股;導軌與尖軌跟部，先直尖軌，后曲尖軌。道岔前后鋼軌焊接順序:先岔前，再岔后;先直股，再曲股。

6)焊接時注意:配軌長度按8 mm軌縫配置，焊接前需要進行長度修正，特別注意的是膠結絕緣鋼軌鋸切時必須注意絕緣位置(避免與墊板彈條螺栓孔相干涉，絕緣位置距岔枕中心(300±3)mm)。道岔與兩端無縫線路的鎖定焊接位置應距道岔不小于100 m。

7)無縫道岔內焊接接頭平直度應符合表1規定。檢驗方法按TB/T1632執行。

8)應按TB/T1632的要求對無縫道岔內焊接接頭進行超聲波探傷，并填寫探傷記錄。記錄應包括儀器、探頭、焊接接頭編號、測試數據、探傷結果及處理意見。

9)焊接完成后，兩尖軌尖端相錯量不得大于3 mm;焊接完成后應進行初磨作業，平直度按0.3～0.5 mm控制，正式開通前進行精磨，要求達到表1的規定。應采取措施防止產生低接頭。

10)轍跟結構采用限位器的道岔鋪設應使尖軌方正、限位器子母塊居中，兩側間隙允許偏差±0.5 mm。

4.2.9 上砟整道

道岔焊接后開始補充道砟進行上砟整道，使道岔達到設計高程。在剩余少量預留起道量的情況下(一般為20～30 mm)，先用軟搗進行養護，然后再利用內燃道岔搗固機進行養護，使道岔的方向、水平、高低達到要求，并使線路幾何形位指標符合表2的規定。搗固前要對尖軌及可動心軌保護，以免道砟進入。

表1 工地鋼軌焊接接頭平直度允許偏差 mm

表2 線路幾何形位指標

4.2.10 道岔精調

1)按轉換設備組裝的規定安裝、調整轉換設備，并應滿足轉換參數和道岔鋪設要求。

2)聯合調試后的道岔狀態應符合道岔鋪設及驗收要求的規定。

3)應對道岔調整時松開的螺栓再次按設計規定的扭矩復緊。

4.2.11 轉換設備安裝

1)驗證道岔鋪設狀態。在安裝轉換設備前，要驗證道岔鋪設狀態是否符合《客運專線有砟軌道道岔鋪設暫行技術條件》及道岔鋪設有關技術要求，著重驗證:道岔初始狀態、軌距、道岔初始密貼狀態、密貼狀態，并作好相關記錄;

2)外鎖閉的安裝;

3)安裝裝置的安裝;

4)密貼檢查器的安裝;

5)道岔轉換設備調試。

4.2.12 工電聯調

整組道岔組裝、調整完畢，安裝尖軌和可動心軌電務轉轍機構，進行各項密貼和行程指標檢查、調試。

1)道岔高低、水平不超過設計限值;滑床臺板坐實坐平，墊板與臺板的間隙不超標。

2)對道岔方向超限點作局部精調:直股工作邊直線度符合規定指標、曲股工作邊曲線段應圓順無硬彎。

3)調整軌距、支距，使尖軌檢測點支距和導曲線支距允許偏差符合設計要求。

4)調整尖軌、可動心軌密貼和間隔鐵間隙，保證密貼段密貼良好、間隙值不超限。

5)整組道岔調試完畢應對彈條螺栓，岔枕螺栓、限位器螺栓、翼軌間隔鐵螺栓、長短心軌間隔螺栓進行復擰，復擰扭矩達到設計值。

4.2.13 道岔養護

道岔鋪設好后，設立道岔維護小組，對42號道岔進行維修，確保每組道岔上砟整道后幾何尺寸在可控狀態。

1)螺紋外露表面應涂防腐蝕油脂。

2)滾輪的高度和位置變化時，應及時調整。

3)定期檢查彈條、彈性夾是否出現折斷或嚴重變形，并及時更換。

4)道岔使用過程中，螺栓應定期檢查是否松動，按要求扭矩復擰。

5)大機搗固作業時，應將各牽引點處的電務設備拆除，搗固后恢復。

6)道岔的養護維修還應符合相關標準的規定。

4.2.14 道岔靜動檢測

道岔的鋪設檢測條件主要參見《客運專線有(無)砟道岔鋪設暫行技術條件》。

5 結束語

42號道岔代表了當前我國道岔的最高技術水平，這次在達成線與遂渝新增二線交匯的新橋線路所進行第一次鋪設，并將進行一系列的科研試驗項目，其鋪設、試驗工作意義重大。在施工過程中采用現場原位鋪設的施工方法，總結出了一套完整的客運專線有砟42號單開道岔施工技術和工藝，可供在類似工程施工時參考。

[1] 中鐵山橋集團有限公司.時速350公里客運專線鐵路60 kg/m鋼軌42號單開道岔(有砟)鋪設說明［R］.秦皇島:中鐵山橋集團有限公司，2009.