鐵路跨區間無縫線路施工

張先祥

（中鐵七局集團鄭州工程有限公司，河南 鄭州 450000）

跨區間無縫線路在國外新線鋪設，高速、重載鐵路多采用，甚至是一些普通鐵路也在使用。無縫線路國內也在推廣應用。我國自1958年開始鋪設，經過幾十年的運營實踐，在設計、施工和養護維修方面積累了不少經驗。至1994年底，無縫線路長度已達20500km，占正線軌道里程的31%；截至2004年底，各提速線上均鋪設有跨區間無縫線路，最長的一段為223.1千米。

1 鋪設跨區間無縫線路的必要性

為滿足高速、客運專線高平順性的要求，新建鐵路必須一次鋪設跨區間無縫線路。這是因為如果不一次鋪設跨區間無縫線路：不可能達到軌道初始不平順的嚴格要求；不可能消除對軌道十分有害的周期性不平順；不能充分發揮無縫線路大幅度提高軌道平順性的應有作用。同時也是低維修、低振動、低噪聲的需要。總結：客運專線應采用一次鋪設跨區間無縫線路。事實上，為了滿足少維修、低振動、提高舒適度等要求，一般新建鐵路也應考慮采用跨區間無縫線路。

2 跨區間無縫線路施工技術

無縫線路的鋪碴、鋪軌作業必須以保證路基頂面不受施工和運輸機具的破壞為前提。在施工完畢的路基面上,攤鋪厚度為150mm的道碴層并經壓實后,則可進行鋪軌作業。有碴軌道鋪軌作業主要采用兩類方法：單根軌枕作業法和長軌排鋪設法。本文主要就單根軌枕作業法的施工工藝進行敘述。

2.1 單根軌枕作業法

2.1.1 間隔式群枕鋪設法

間隔式群枕鋪設法是單根軌枕作業法中的一種。間隔式群枕鋪設法的平均效率為1200m/天,其鋪設基本程序如下：

①鋪設輔助軌排用輕軌、木枕鋪設標準軌距輔助軌排。

②運軌列車運卸長鋼軌運軌列車進入輔助線后，同時卸1號線和2號線的長鋼軌，并使1號線兩側的長鋼軌間距等于龍門架的走行軌距。

③吊起輔助軌排、運輸、再鋪

龍門吊走行軌鋪成后，用門式吊機吊起輔助軌排，放在運輸車上，動力車將運輸車推至前方，用后退的鏟車、門式吊車機將軌排卸下，逐步鋪設固定,使輔助軌排繼續不斷向前延伸。

④碴面整形、吊卸軌枕

輔助軌排吊走后，道床斷面整形，并使用龍門吊機每次起吊30+30根軌枕，并依次卸下。

⑤軌枕定位

⑥長鋼軌定位，卸下軌枕后，使用收軌機將鋼軌收放在軌枕的承軌槽上，并安裝緊固扣件。

⑦重復運卸長鋼軌，另一列車繼續運卸長鋼軌，并重復上述工序。

⑧鋁熱焊、放散應力，卸碴、配碴整形、整正線路、起道搗固、用動力穩定車穩定道床、鋁熱焊、放散應力、最終焊接、超長無縫線路鎖定。

⑨卸碴、整形，補碴、再次整道和整形，并用動力穩定車再次穩定道床，使線路集合狀態達到規定要求。

⑩鋼軌打磨，鋼軌打磨達到軌面平順性要求。

2.2 單枕連續鋪設法

單枕連續鋪設法就是最著名的單根軌枕作業法，其中最為典型的是使用奧地利普拉塞一陶利爾公司的SVM1000型鋪軌車或使用PK1-2OES型軌枕鋪放機連續完成鋪枕、鋪軌作業。SVMl000型鋪軌機由一臺鋪軌車、數輛軌枕運輸車以及一部或多部在軌枕運輸車上的龍門吊組成。當路基頂面完成，軌下道碴攤鋪后，即可進行鋪軌作業，鋪軌作業效率平均為1500m/天。作業主要程序如下：

①卸放長鋼軌，將長鋼軌傳送至鋪軌車的前端，并用拖拉機向前牽引，將長鋼軌在鋪軌車前按約3m的軌距擺開。②鋪枕，由鋪軌車中部的軌枕鋪設機械鋪放軌枕。③鋼軌就位固定，鋪軌車的液壓式滾輪夾鉗將長鋼軌收放在軌枕承軌槽上，并安裝緊固扣件。④卸碴、整道，自卸式道碴運輸車繼續卸碴，機械化作業列車MDZ連續兩次進行起道搗固作業。⑤鋼軌焊聯，在不受軌溫限制條件下，將長鋼軌焊聯成單元軌條。⑥無縫線路鎖定，在中和溫度下張拉單元軌條，并與相鄰單元軌條進行焊聯，然后鎖定超長無縫線路。⑦補碴整道，在中和溫度下張拉單元軌條，并與相鄰單元軌條進行焊聯，然后鎖定超長無縫線路。⑧打磨鋼軌，用自卸式道碴運輸車再次補充道碴，并起道、搗固，使軌道幾何狀態達到要求。

3 我國的鋼軌無縫線路一次鋪設工法鋪軌作業

3.1 鋪軌作業主要特點

在鋪軌基地，使用閃光接觸焊機，將25m標準長度鋼軌焊接成250m或300m長鋼軌。用軌枕雙層運輸列車將軌料直接運送到施工現場。在己攤鋪底碴的路基、橋梁上，用NTC型和TCM60型鋪軌機鋪設軌枕和長鋼軌。用鋁熱焊將長鋼軌焊接成1500m單元軌條。經應力放散、鋁熱焊再次焊聯和鎖定長鋼軌。經補碴整道、鋼軌靜態參數檢測。軌道達到設計的要求即可開通。

3.2 無縫道岔應力放散的基本要求

道岔的中心和轍叉咽喉的位置保持不變。直、曲基本軌應力放散必須做到徹底、均勻，重新鎖定的軌溫準確。轍叉前后的鋼軌扣件拆除放散應力，轍叉部分固定不動。為使應力放散時無縫道岔的基本軌位移量不致過大，宜將道岔區劃分為若干單元放散應力。除道岔間的夾直線外，放散應力單元長度不超過150m，使低溫焊鋪的無縫道岔鎖定軌溫至少提高20度。放散應力時，單元軌條最大位移不超過35.4mm。鋸切鋼軌應選擇在原有焊接接頭的位置，不得新增工地焊接的接頭。

3.3 鎖定軌溫的確定

臨時鎖定軌溫未知。由于低溫焊鋪無縫線路道岔時未準確測量施工鎖定軌溫，或未及時設置衛生觀測樁標志，施工后線路又未及時鎖定，無法準確確定臨時鎖定軌溫，故放散應力前，只能預估放散量。

放散應力時，將單元軌鋸切后擱置在“摩擦對“上，并用撞軌器反復撞擊軌條，使之處于無應力狀態。測量軌溫后，張拉軌條達到預估放散量，鋼軌液壓拉伸器保壓，及時完成鋁熱焊。預估放散量應偏小些，放散量不足時可二次鋸軌，不應偏大，以免重新配軌。

臨時鎖定軌溫己知。若原鎖定軌溫已知，當散應力后要求鎖定軌溫定為t，則計算放散量。

劃出鋼軌鋸切量。封鎖線路后，按照劃定鋸切量鋸切鋼軌。若放散量僅為15mm只需鋸切直、曲基本軌；若基本軌放散量很大，而通過限位器與基本軌聯結的尖軌和導軌的放散量都很小時，則應鋸切導軌。每隔l0m在軌下擱置一套厚20m的“摩擦對”(原有軌下膠墊不必抽出)。與基本軌連接的鉤鎖器螺栓必須拆卸，以免影響應力放散。安裝鋼軌張拉器，張拉鋼軌，并輔助撞軌。同時測量軌溫個各測點鋼軌位移量，當終點測點位移量達到預定放散量，且斷口寬度與預留軌縫寬度相等時，立即停止張拉和撞擊鋼軌。若導軌也鋸切，且受基本軌牽動縱向位移量很大，放散后導軌的切口超出鋁熱焊的預留軌縫寬度，則必須切去一段導軌，插入一段較長鋼軌。重焊時，注意保持尖軌的方正，相錯量不得超過4mm，限位器的子母塊盡可能居中。

結語

無縫線路已在小半徑、坡道、寒冷地區、大跨度橋梁、道岔等方面均有較大的發展與突破。鐵路線路要向重軌和無縫線路發展，要積極創造條件，發展超長無縫線路，減少機車運行能耗。無縫線路這一軌道結構的新型式今后會得到迅速的推廣和廣泛的采用。

[1]陳俊.客運專線無縫線路參數監測系統的研究[D].北京交通大學，2007，(05).

[2]曾憲海.小半徑曲線及長大坡道區間無縫線路養護維修技術研究[D].西南交通大學，2007，(04).

[3]殷繼友.秦沈客運專線跨區間無縫線路鋪設綜合技術研究[D].中南大學，2009，(01).