時速250公里60kg/m鋼軌18號有砟道岔組裝和鋪設(shè)

東南沿海鐵路福建有限責任公司 馬智長

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時速250公里60kg/m鋼軌18號有砟道岔組裝和鋪設(shè)

東南沿海鐵路福建有限責任公司 馬智長

在東南沿海鐵路福建段客運專線中，時速250公里60kg/m鋼軌18號單開有砟道岔（圖號：CN-6118AB）首次在廈深鐵路福建段正線鋪設(shè)。該道岔系引進德國技術(shù)制造的高速客運專線道岔，具有技術(shù)新、精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軌件長、組裝和鋪設(shè)技術(shù)要求高等特點。在廈深鐵路前場站道岔組裝和鋪設(shè)過程中，通過認真研究道岔技術(shù)資料，不斷完善道岔組裝和鋪設(shè)方案，統(tǒng)籌考慮各種因素，順利完成了前場站12組該型號有砟道岔的鋪設(shè)，并按80km/h速度開通了使用。該文簡要介紹該道岔的組裝、鋪設(shè)的主要施工工藝和流程。

鋼軌 道岔 組裝 鋪設(shè)

1 道岔主要技術(shù)特征

道岔直向容許通過速度：有砟道床為250km/h，側(cè)向允許通過速度為80km/h。道岔前長31.729m，后長37.271m，全長69m。

道岔的轉(zhuǎn)轍器設(shè)有FAKOP結(jié)構(gòu)(即動態(tài)軌距優(yōu)化)。FAKOP ?轉(zhuǎn)轍器與普通線形相比有一定的幾何線形變化，在尖軌與基本軌相貼合處，直基本軌也不是一條直線，而是一種特殊的軌道曲線，直基本軌向外彎曲加寬軌距，最大軌距加寬為15 mm。其它處道岔軌距均為1435mm（見圖1）。

基本軌、尖軌均采用R350HT硬頭軌制造，導(dǎo)軌為采用與區(qū)間同材質(zhì)的U75V鋼軌。采用SKL12型扣件系統(tǒng)，扣件與鋼軌間不調(diào)距。道岔直、曲股均不設(shè)置護輪軌。

岔枕呈扇形布置，分左右開，道岔長枕為拼接形式。當用于5m線間距岔后渡線時，127～130號岔枕（含枕上墊板及扣件）取消，鋪設(shè)成147～150號岔枕，再接三根CB60-250岔枕加兩根CB60-260岔枕。單開道岔按配套岔枕138根及CBS6枕53根供貨。

轍叉的心軌前段為整體結(jié)構(gòu)，采用與鋼軌同一材質(zhì)的鋼坯經(jīng)機械加工后與心軌后段2根叉跟連接軌閃光對焊。叉跟焊接軌用60kg/m標準斷面鋼軌制作，鋼軌材料采用R350HT，鍛造叉尖通過熱處理使硬度達到相同的級別。

圖1

2 道岔的組裝和鋪設(shè)

2.1 總體施工工藝及流程

為保證鋪軌的正常進行，先采用臨時軌排過渡，待鋪軌通過后，對岔位及過渡地段進行機養(yǎng)搗固，用人工配合吊車拆除臨時過渡軌排，攤平道砟、在道砟上搭設(shè)平臺，用吊車或軌道吊進行道岔卸車和拼裝，其原位法組裝和鋪設(shè)施工流程如圖2所示：

圖2

2.2 組裝和鋪設(shè)

2.2.1施工準備

道岔材料進場要按設(shè)計圖進行進場檢驗，并做好專用工機具購置配備和檢定以及人員培訓等方面工作。運輸至現(xiàn)場的地材要按照檢驗標準的批次進行抽樣檢驗，對于吊梁、吊索要進行檢算和負重試驗收。

2.2.2高速道岔原位組裝工藝

2.2.2.1 搭設(shè)組裝平臺

使用50mm×50mm方鋼、40cm×45cm×5cm的木墊板搭設(shè)拼裝平臺，用水平儀進行超平，確保道岔組裝后，在同一水平面。搭設(shè)的組裝平臺如圖3所示。

圖3

2.2.2.2 吊散岔枕、連接道岔長短枕

散枕前先用長鋼尺在平臺的方鋼上用石筆對照道岔圖紙畫出枕木間距并標出枕木編號。利用汽車吊將道岔混凝土岔枕按編號對應(yīng)布散在組裝平臺上。并將長短枕拼接的岔枕用鉸接板拼接好。

調(diào)整岔枕時，為了避免岔枕擺放累計間距誤差，采用兩把長鋼尺拉直分別放在直邊和側(cè)邊按照設(shè)計累計距離進行控制方枕。岔枕布置示意圖如圖4所示。

圖4

2.2.2.3 安裝道岔連接基板

岔枕擺放好之后，將道岔配套的基板按照道岔圖紙進行對應(yīng)安裝。安裝基板前，先將螺栓孔的積水用吸管抽出，在岔枕螺栓絲扣部分涂上長效潤滑油，以起到潤滑防銹的作用，涂的油脂也不要過多，以免造成污染岔枕，岔枕螺栓的緊固扭矩為300N·m。

2.2.2.4 吊裝軌件組裝道岔

先起吊曲尖軌+直基本軌，再依次吊裝直尖軌+曲基本軌、導(dǎo)曲線軌、可動心轍叉整體組件，對照設(shè)計圖將軌件與岔枕連接為整體。

轉(zhuǎn)轍器段基本軌位置的確定，是以直股基本軌跟端為準，在鋪設(shè)時用長鋼尺現(xiàn)場量出直基本軌的當時長度，然后用實際長度減去理論長度24.598m的差值，對應(yīng)現(xiàn)場道岔前樁位置來校正實際應(yīng)鋪設(shè)的位置。若差值為正，方正道岔前則是將鋼軌前端超出岔前樁相等的差值。若差值為負數(shù)，方正道岔前則是將鋼軌前端退后，距岔前樁相等的差值。

道岔轍叉部分安裝位置的確定，是通過直基本軌跟端與轍叉直股前端理論中線距離(29.386m)來控制，或者通過轍叉直股理論長度(15.016m）與岔后樁距離關(guān)系來確定轍叉直股前端位置(同轉(zhuǎn)轍器直基本軌位置確定的方法)。

道岔曲基本軌一側(cè)安裝位置是通過道岔兩側(cè)基本軌的樣沖點用方尺進行控制，誤差為±2mm（見圖5）。

圖5

尖軌與基本軌相對位置是通過尖軌跟部和基本軌上的樣沖點來控制調(diào)整（見圖6）。

圖6

2.2.2.5 細方枕、上扣件

方枕前，先將道岔直股邊鋼軌方向粗擺放順直，在鋼軌上按照設(shè)計圖準確畫軌枕標記，對正軌枕標記將岔枕細微調(diào)整到位，誤差±5mm,然后上彈條扣件,上彈條時軌溫控制在35±3℃內(nèi)。

扣件系統(tǒng)緊固程度以彈條中部舌底與鋼軌留有0.1～1.0mm的縫隙，扭力在180～200N·m范圍。

2.2.2.6 安裝滑床板上輥輪

帶輥輪的滑床板每組共有12個。安裝尖軌輥輪時，由于橡膠體的松弛特性，要確保尖軌底部和滑床臺板之間有0.7mm的間隙，當在運營的長期負荷作用下，將變成0.1mm。檢查工具使用塞尺。

2.2.3組裝平臺上道岔粗調(diào)

道岔的粗調(diào)在道岔鋼軌吊裝、安裝到位后進行，首先調(diào)整直基本軌的位置、方向，在此基礎(chǔ)上進行調(diào)整軌距、支距、高低、水平，然后再對道岔構(gòu)件密貼項目進行調(diào)整。

轉(zhuǎn)轍器段直股基本軌軌向的控制是通過基本軌外側(cè)FAKOP控制邊和弦線來實現(xiàn)，在道岔3#枕承軌臺以前、39#枕承軌臺以后直基本軌外側(cè)選擇合適兩個點，距直基本軌非工作邊100mm處用專用弦線架拉弦線，逐承軌臺測量軌頂面下16mm處弦線與直基本軌非工作邊的距離，根據(jù)允許偏差進行調(diào)整。

道岔密貼控制主要為八項和一項間隙：尖軌與基本軌、心軌與翼軌、短心軌與岔跟尖軌；尖軌與頂鐵、心軌與頂鐵、岔跟尖軌與頂鐵；尖軌軌底與滑床臺板、心軌與滑床臺板密貼；彈條中舌與軌底間隙。

2.2.4拆除組裝平臺

用起道機將道岔整體頂起，頂起高度為砼枕底離開方鋼頂面10mm左右，拆除組裝平臺的方木、方鋼，把整體道岔架空，然后利用起道機整體調(diào)整道岔的軌面高低，盡量使道岔軌面處于同一平面落到道砟面上。

2.2.5道岔鋪砟整道

道岔鋪設(shè)到位后，用水準儀測量道岔整體標高，起平后的道岔標高宜低于設(shè)計標高50mm，以便預(yù)留聯(lián)調(diào)聯(lián)試時調(diào)整軌面標高的需要。

尖軌及可動心轍叉部分用防護布料做好防護，人工回填道砟，邊回填邊用小型道岔搗固機對道岔下方15cm范圍內(nèi)的道床進行搗固，同時調(diào)整道岔高低、方向、水平，使道岔初步到位。道岔經(jīng)初步整平養(yǎng)護后，釘閉加鎖開通在直股位置，嚴禁人工扳動道岔。

2.2.6道岔焊接

粗調(diào)道岔線型后才可以焊接，焊接轉(zhuǎn)轍器時應(yīng)先檢查調(diào)整樣沖點，尖軌焊接應(yīng)在自由焊頭焊接完成后進行，尖軌焊接時應(yīng)與基本軌密貼，轍叉焊接時應(yīng)將心軌擺到中間位置。

焊接順序分為三個部分：第一階段焊接自由焊頭，第二階段焊接尖軌跟端焊頭，第三階段焊接道岔鎖定焊頭。由于第二階段和第三階段的道岔焊接均受溫度限制，需要在鎖定軌溫內(nèi)焊接。

道岔與相鄰軌條的鎖定軌溫差不應(yīng)大于3℃；道岔與兩端無縫線路應(yīng)在軌面標高、軌向和水平達到設(shè)計標準的條件下施焊，并應(yīng)準確記錄實際鎖定軌溫；道岔與兩端無縫線路的鎖定焊接位置距道岔不小于100m，以使得道岔區(qū)鎖定后處于無縫線路的固定區(qū)內(nèi)。

2.2.7道岔測量和精調(diào)

道岔的測量與精調(diào)作業(yè)，是利用CPⅢ軌道控制網(wǎng)坐標數(shù)據(jù)，通過測量儀器測量采集包括道岔前后30～100m范圍內(nèi)線路、道岔的軌向、高低、水平、扭曲、軌距等軌道實際參數(shù)與設(shè)計絕對參數(shù)及驗收標準的允許偏差進行比較，將得出的結(jié)果差值通過更換道岔的調(diào)整套OVE型號、起道、撥道等整道方式，將道岔調(diào)整到設(shè)計位置和設(shè)計幾何狀態(tài)。

2.2.8工電聯(lián)調(diào)

工電聯(lián)調(diào)是在道岔精調(diào)細整理完畢后進行的作業(yè)。其作業(yè)流程如圖7所示。

圖7

3 體會和建議

1）應(yīng)加強高速道岔鋪設(shè)后的使用、維護管理。建設(shè)單位要參照運營線的做法，編制高速道岔鋪設(shè)完成至竣工驗收階段使用、維護管理辦法，明確管理單位、管理要求、開通條件和工程列車通過高速道岔的有關(guān)要求和程序。施工單位要建立高速道岔專人看守、日常檢查和及時維護制度。

2）道岔轍叉段曲股岔枕采用鉸接板將長短枕拼接成長岔枕形式，在有砟線路上存在以下問題，建議在有砟線路上，將鉸接長短枕更換為長岔枕，既減少了現(xiàn)場拼接長短枕的工作量，又不會增加制造費用，同時在技術(shù)上不存在難點。

①由于鉸接板采用單螺栓固定，現(xiàn)場對道岔搗固和調(diào)整相關(guān)幾何尺寸施工中，鉸接的短枕與長枕易造成前后相錯、不在一條直線上的現(xiàn)象，使得岔枕整體受力形式發(fā)生變化，而且鋪設(shè)后長短枕前后相錯調(diào)整相對困難。

②采用鉸接板將長短枕拼接后，長短枕間存在3cm左右空隙，在道岔直股起道作業(yè)中，鉸接板將承擔曲股短枕和鋼軌的重量，產(chǎn)生向下彎曲作用力，而在曲股起道作業(yè)時，鉸接板產(chǎn)生向上彎曲作用力。在有砟線路施工作業(yè)中，由于軌道幾何狀態(tài)的變化，道岔起道作業(yè)比較頻繁，長此以往，對鉸接板及螺栓的剛度要求很高。同時，在曲股起道時，長短枕間易夾雜道砟在拼接枕間，從而改變鉸接板受力狀況。

③用鉸接板將長短枕拼接成長岔枕，在鋪設(shè)初期的有砟線路上，由于直、曲股道床的密實度不盡相同，在起道作業(yè)中易造成道岔直、曲股受力不均勻，導(dǎo)致組裝好的道岔產(chǎn)生變形。

3）現(xiàn)場成品保護難度較大。在有砟線路上，道岔組裝完成后，尚需上砟整道、精調(diào)等作業(yè)，現(xiàn)場作業(yè)機械、人員、道砟及工器具等對硫化墊板、電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、密檢器等設(shè)備易造成損傷。

4）目前道岔按時速80km/h開通使用，還有待聯(lián)調(diào)聯(lián)試及高速動態(tài)運行考驗。

5）建議進一步研發(fā)高速道岔長大組件現(xiàn)場吊卸、運輸和組裝的專用工裝設(shè)備，開發(fā)實用、高效的專用量具和檢具，以及高速道岔幾何狀態(tài)精細調(diào)整作業(yè)軟件，以提高道岔鋪設(shè)質(zhì)量。