時速350 km 客運(yùn)專線鐵路無砟道岔的施工技術(shù)

董宏斌

滬寧城際軌道交通是長江三角洲地區(qū)城際客運(yùn)鐵路規(guī)劃線網(wǎng)的主骨架，是城際線網(wǎng)寧—滬—杭—甬“Z”形主軸的重要組成。起自上海(虹橋)，經(jīng)昆山、蘇州、無錫、常州、丹陽、鎮(zhèn)江至南京。在縱向300余千米、橫向15 km左右范圍內(nèi)，與滬寧高速公路、京滬高速鐵路、滬寧鐵路、312國道共同構(gòu)筑起橫貫滬、蘇兩省市，密切聯(lián)系滬寧沿線城市群的綜合交通運(yùn)輸走廊。由于與京滬高鐵交匯，首次在虹橋聯(lián)絡(luò)線上使用了國內(nèi)目前最高時速、最大號碼的時速350 km客運(yùn)專線鐵路60 kg/m鋼軌42號無砟道岔。本文以滬寧城際42號無砟道岔鋪設(shè)技術(shù)研究為基礎(chǔ)，介紹了無砟道岔鋪設(shè)方法，為今后我國無砟道岔鋪設(shè)提供指導(dǎo)。

1 道岔鋪設(shè)難點(diǎn)

與既有道岔相比，42號道岔在鋪設(shè)中難點(diǎn)如下:1)道岔基本軌、尖軌、導(dǎo)軌長40多米，自重大，剛度小，吊運(yùn)中極易扭轉(zhuǎn)、彎曲變形，現(xiàn)場吊卸難度非常大。2)道岔鋪設(shè)工藝復(fù)雜，涉及工序多。3)鋪設(shè)精度要求高，調(diào)整環(huán)節(jié)多。4)鋪設(shè)質(zhì)量受溫度影響較大。

2 無砟施工工藝

1)道岔組裝。根據(jù)測設(shè)的道岔控制樁位置安裝組裝平臺。組裝平臺兩支撐剛梁的間距為1.5 m，中間采用拉桿整體固定。其安裝高度需要保證道岔組裝完成后，低于設(shè)計標(biāo)高10 mm以內(nèi)，以減少后期道岔頂升作業(yè)。組裝過程包括散布岔枕、安裝扣件、鋼軌件安裝和連接等幾個步驟。a.散布岔枕。人工按設(shè)計要求的編號位置將岔枕搬運(yùn)到組裝平臺上?？筛鶕?jù)靠直基本軌一側(cè)的道岔模板安裝線控制岔枕的橫向位置。用鋼尺檢查岔枕的縱向距離，將其調(diào)整達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。b.安裝扣件。將扣件安裝到對應(yīng)的岔枕位置上，扣件的安裝方法要滿足相關(guān)技術(shù)要求。c.鋼軌件安裝和連接。道岔鋼軌件按從前至后，先直向后側(cè)向，先外股后里股的順序安裝。先將直基本軌扣件上緊，用弦線法校正直基本軌的直線度，誤差控制在2 mm/10 m內(nèi)。以直基本軌為控制軌，通過軌距和支距來調(diào)整其他鋼軌件的安裝位置。幾何尺寸滿足要求后，用定扭矩扳手將道岔扣件擰緊。

滑床墊板安裝順序:掛板→墊板就位→彈條安裝→墊板位置調(diào)整→岔枕螺栓安裝→輥輪安裝→輥輪調(diào)整。

2)道岔初調(diào)。初調(diào)的方法和標(biāo)準(zhǔn):初調(diào)作業(yè)時測量工具用軌檢小車。其調(diào)整時采用鋼軌千斤頂。檢查項(xiàng)目主要包括:道岔的標(biāo)高和中線。要求道岔標(biāo)高誤差控制在-5 mm～0 mm范圍內(nèi)，中線誤差控制在±2 mm范圍內(nèi)。道岔支撐體系的安裝:道岔豎向支撐采用岔枕調(diào)整螺栓，初調(diào)作業(yè)完成后，在每根岔枕端頭安裝支撐螺桿，下面墊設(shè)有壓痕的小鋼片以保持支撐的穩(wěn)固。橫向調(diào)整采用錨具，在組裝平臺拆除后每隔2根枕木將橫向調(diào)整錨具絲桿與岔枕橫向鋼筋焊接。

3)道床板鋼筋施工。將加工制作好的鋼筋運(yùn)送到施工現(xiàn)場，人工現(xiàn)場綁扎。縱橫向鋼筋、縱向鋼筋與岔枕桁架鋼筋接點(diǎn)位置處安裝塑料絕緣夾，并用塑料綁扎絲帶固定，以滿足軌道電路傳輸?shù)囊?。同時，利用結(jié)構(gòu)鋼筋做接地處理。

4)道床板模板施工。模板為槽鋼改制的定型鋼模，安裝時對齊模板安裝線位置。在道岔轉(zhuǎn)轍基坑位置安裝模板，要保證其安裝穩(wěn)定，同時要形成一定排水坡度。在鋼軌接縫處也需要安裝模板控制道床板混凝土高度，以滿足后期鋼軌接頭鋁熱焊的要求。

5)道岔測量調(diào)整。安裝道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)，確認(rèn)道岔組裝質(zhì)量。實(shí)際施工過程中，道岔直向、側(cè)向位置與理論設(shè)計位置存在偏差，且兩者在調(diào)整過程中會相互影響，施工過程中通過分析直、側(cè)向位置的偏差情況，確定調(diào)整方案，將線形優(yōu)化到最佳位置，保證道岔位置的絕對偏差和相對不平順性滿足要求，達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):a.道岔的軌距偏差要求為±1 mm，方向、水平、高低為2 mm。b.道岔的密貼要求為:尖軌或心軌尖端為0.5 mm，其他部位為1 mm。頂鐵的密貼要求為1.0 mm。c.吊板不得超過1.0 mm，且不得連續(xù)出現(xiàn)。d.岔枕位置偏差±5 mm。

6)道岔檢查與評估。澆筑道床板混凝土之前，業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理和施工等單位人員聯(lián)合對道岔質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收。檢查內(nèi)容包括鋼筋絕緣性能測試，接地安裝情況，道岔組裝質(zhì)量、模板安裝和清潔情況等。檢查評估合格后方可開始混凝土澆筑作業(yè)。

表1 道岔精調(diào)要求

7)道岔精調(diào)及混凝土澆筑。a.道岔精調(diào)作業(yè)。在評估報告同意進(jìn)行道岔混凝土澆筑施工后，必須對道岔再次進(jìn)行測量與精調(diào)，出具混凝土澆筑前的測量報告，其精度要求詳見表1。b.道床板混凝土澆筑。澆筑前準(zhǔn)備工作。道床板混凝土施工前對道岔鋼軌、螺栓進(jìn)行包裹或覆蓋保護(hù)，避免混凝土污染螺栓及鋼軌。對道岔基礎(chǔ)頂面和岔枕底面噴水預(yù)濕?；炷翝仓??；炷翝仓桨?單組道岔一次澆筑完成，澆筑時由岔心向兩端同步施工。渡線道岔爭取一次澆筑完成，澆筑時由渡線中部向兩端同步施工。確有困難時可以分兩次澆筑:第一次完成兩個岔心及渡線混凝土澆筑;第二次完成剩余區(qū)段施工?；炷潦┕?混凝土在拌和站內(nèi)集中生產(chǎn)，由運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，再用汽車泵輸送至澆筑口?；炷琳駬v采用插入式振搗器進(jìn)行振搗?；炷翝仓蟮墓ぷ鳌２鸪奂?混凝土初凝后，立即松開調(diào)整架支撐螺栓及扣件，混凝土終凝前，要拆除調(diào)整架支撐螺栓?；炷琉B(yǎng)護(hù):采用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于10 d。

螺栓孔眼封堵:道床板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后采用無收縮砂漿封堵調(diào)整螺栓取出后留下的孔眼。

8)道岔焊接。a.焊接工藝流程。現(xiàn)場焊接準(zhǔn)備→鋼軌端頭切割打磨→安裝對正架→安裝砂模→砂模預(yù)熱→焊接劑準(zhǔn)備→點(diǎn)火及澆筑→拆模及推瘤→熱打磨→冷打磨→探傷→收尾工作。b.焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接接頭平直度應(yīng)滿足表2的要求。

表2 焊接接頭平直度標(biāo)準(zhǔn) mm/m

焊接接頭位置應(yīng)滿足:由道岔前端和轍叉和轍叉跟端接頭焊縫決定的道岔全長偏差不得超過±20 mm;鋼軌鋁熱焊焊縫距軌枕邊緣不應(yīng)小于100 mm。焊接接頭的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足 TB/T 1632.1和TB/T 1632.4相關(guān)技術(shù)要求。

3 結(jié)語

此次施工是國內(nèi)首次采用原位鋪設(shè)法在無砟道岔區(qū)鋪設(shè)42號可動心軌無縫道岔?？茖W(xué)合理的指揮、各個工作程序之間的銜接、施工人員之間的默契配合，是完成這次施工的首要保證。此次施工也說明道岔區(qū)無砟鋪設(shè)無縫道岔是可行的，在鐵路高速發(fā)展施工中突破了一個技術(shù)難題。

［1］ 客運(yùn)專線鐵路道岔鋪設(shè)手冊［M］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［2］ 鐵建設(shè)函［2005］754號，客運(yùn)專線無砟軌道設(shè)計指南［S］.