高寒地區(qū)區(qū)間無縫線路施工技術(shù)

李騰飛

(中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司,山東青島 266100)

高寒地區(qū)區(qū)間無縫線路施工技術(shù)

李騰飛

(中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司,山東青島 266100)

介紹高寒地區(qū)區(qū)間無縫線路施工的工藝、技術(shù)及方法。

區(qū)間無縫線路 高寒地區(qū) 施工

1 引言

無縫線路是將標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接而成的長鋼軌線路。無縫線路具有運(yùn)行速度高、旅客舒適度好、工務(wù)維修量小等優(yōu)點，在客運(yùn)專線、客貨共線及貨運(yùn)專線上等得到廣泛應(yīng)用。

無縫線路分區(qū)間無縫線路、跨區(qū)間無縫線路。區(qū)間無縫線路分為固定區(qū)、伸縮區(qū)，區(qū)間無縫線路與岔區(qū)間設(shè)置緩沖區(qū)。高寒地區(qū)無縫線路工作環(huán)境惡劣，確定合適的鎖定軌溫，防止斷軌、及計算斷軌后軌縫寬度是無縫線路的重要內(nèi)容。

2 無縫線路施工技術(shù)

2.1 道砟鋪設(shè)

道砟分層鋪設(shè)碾壓，壓實后道砟密度應(yīng)大于1.6g/m3，道床頂面標(biāo)高應(yīng)較設(shè)計標(biāo)高低50-70mm，為大機(jī)整道時抬道預(yù)留高度。

2.2 軌排鋪設(shè)

采用鋪軌機(jī)鋪設(shè)工具軌排。

2.3 拖放長軌

(1)配軌。按照設(shè)計文件進(jìn)行配軌，配軌表中的非標(biāo)長軌采用鋸切標(biāo)準(zhǔn)長軌而成。配軌后的站內(nèi)軌條、兩站間的長軌條均需較設(shè)計長度有一定富余量，以備單元長軌起點、終點處因保證相錯量不超標(biāo)進(jìn)行切割。

(2)長軌裝車。配軌后對長鋼軌進(jìn)行切割，切割后的非標(biāo)軌應(yīng)標(biāo)明長度及使用里程，做好標(biāo)識，便于其它單元軌節(jié)配軌使用。采用群吊進(jìn)行長軌的裝車。裝車時注意鋼軌標(biāo)注L的長軌應(yīng)對應(yīng)線路的左股，標(biāo)注R的長軌應(yīng)對應(yīng)線路的右股，不可混裝。軌端的安全門應(yīng)關(guān)閉良好。裝車時專人對長軌的長度，左右股位置及緊固裝置進(jìn)行檢查并予以記錄。

(3)拖放長軌。長軌運(yùn)輸車到達(dá)拖放位置后，首先把車上的安全門打開(拖拉結(jié)束后需關(guān)上安全門)，將分軌裝置橫向調(diào)整到與要拖拉鋼軌相對應(yīng)的位置；調(diào)節(jié)分軌推送車和過渡順坡車上升降滾筒到合適高度。將卷揚(yáng)裝置上的鋼絲繩穿過引導(dǎo)車推送裝置和分軌導(dǎo)框后，夾持已松開待鋪的一對長鋼軌的前端，打緊斜楔擋；啟動卷揚(yáng)機(jī)，將長鋼軌從枕軌運(yùn)輸車組上拖出，并通過分軌裝置向車體兩側(cè)分出，待鋼軌通過導(dǎo)框后，調(diào)整分軌導(dǎo)框的位置，使鋼軌內(nèi)寬為1435mm；鋼軌順利通過推送機(jī)構(gòu)前面至卷揚(yáng)裝置下方，取掉斜楔，松開夾鉗。推送裝置夾緊油缸動作，使上下滾輪夾緊鋼軌。卷揚(yáng)裝置轉(zhuǎn)動將鋼軌從推送車推至軌道上，用鋼絲繩將長軌端部固定在已鋪鋼軌軌枕上；完成上述工作后，鋼軌運(yùn)輸車組以6～10km/h左右的速度向前行駛，距前端鋼軌頭位置時，降到3km/h以下，并由專人指揮。長軌拖放至道心，更換短軌時將短軌放置在砟肩上以便收軌車回收工具短軌。

2.4 單元軌的聯(lián)合接頭焊接

單元軌的聯(lián)合接頭焊接現(xiàn)場焊接一般采用塑性氣壓焊或鋁熱焊，鋁熱焊質(zhì)量不易保證，氣壓焊以設(shè)備輕便，工藝較為簡單而的到廣泛應(yīng)用。氣壓焊的主要施工工序有鋼軌打磨及對正、點火焊接、推凸、回火、打磨、探傷等。

2.5 換鋪長軌

單元軌節(jié)焊接完成并經(jīng)探傷合格后換鋪長軌，長軌宜單股更換。

施工人員分別站在道心和枕木端手持鋼釬撥移長軌，保證長軌進(jìn)入承軌槽，依次將長軌全部撥入。

撥入后檢查長軌起點與緩沖區(qū)距離，如距離較大，采用拉軌器拉軌，拉軌后單元軌節(jié)之間軌縫不宜小于15mm。與緩沖區(qū)連接的長軌端部鉆孔后直接采用高強(qiáng)夾板與緩沖區(qū)短軌聯(lián)結(jié)。

單元軌之間采用無孔夾板連結(jié)。單元軌起點、終點處左右股相錯量不得大于100mm。

氣溫過低不宜進(jìn)行長軌拖放及換鋪。

2.6 膠結(jié)絕緣接頭施工

采用12.5m長膠結(jié)絕緣鋼軌，長軌換鋪后按照設(shè)計位置切割長軌后插入膠結(jié)絕緣軌，采用氣壓焊將膠結(jié)絕緣軌與長軌焊接。

2.7 上砟整道

長軌換鋪后進(jìn)行兩搗兩穩(wěn)，整道后的線路標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足靜態(tài)檢測標(biāo)準(zhǔn)，軌枕橫向阻力不得小于6.5KN/m，道床豎向阻力應(yīng)大于600KN/mm。可采用道床阻力儀對三道兩穩(wěn)后的道床進(jìn)行測定做為線路鎖定的依據(jù)。

2.8 應(yīng)力放散鎖定

(1)位移觀測樁埋設(shè)。位移觀測樁采用C20砼預(yù)制，斷面150*150mm，長度600mm。樁頂埋設(shè)￠20mm鋼筋，鋼筋頂部鋸刻十字槽或在鋼筋中心鉆設(shè)小孔。

觀測樁應(yīng)對稱線路左右埋設(shè)，左右側(cè)觀測樁連線盡量垂直線路中心線。觀測樁內(nèi)側(cè)邊緣距線路中心應(yīng)大于3100mm，埋設(shè)后樁頂與路肩面基本平齊。

區(qū)間長軌條起點處埋設(shè)一對觀測樁，距起點100m處及單元鎖定焊接頭處均埋設(shè)一對觀測樁，其間等距離埋設(shè)觀測樁，觀測樁距離不得大于500m。

橋上可在側(cè)面擋砟墻上設(shè)置鋼筋樁，站內(nèi)在兩線間埋設(shè)觀測樁。

(2)軌溫調(diào)查。施工前一周對軌溫進(jìn)行觀測。調(diào)查分晴天、陰天及大風(fēng)天氣進(jìn)行，鎖定軌溫附近測量頻率可適當(dāng)加大。

(3)長軌鎖定。當(dāng)日軌溫符合鎖定軌溫時采用滾筒放散法進(jìn)行放散鎖定。

封鎖線路采用內(nèi)燃扳手松開扣件，需使扣件與軌距擋板分離。起道器頂升鋼軌后裝入滾筒，使鋼軌安放在滾筒上。滾筒安裝距離8-10m左右，不宜過大。

施工時20m左右分布一名作業(yè)人員，負(fù)責(zé)兩臺軌筒的插入與撤除、初步松開道釘螺帽、鎖定時安裝螺帽、檢查并調(diào)整軌距擋板橡膠墊板等扣配件位置。

及時觀測軌溫，當(dāng)軌溫進(jìn)入鎖定軌溫時，人工持錘對稱敲擊鋼軌腰部產(chǎn)生振動使鋼軌中的殘余應(yīng)力得到均勻分布，敲擊應(yīng)由一端向另一端進(jìn)行，隨即撤除滾筒，采用內(nèi)燃扳手緊固站栓螺帽鎖定鋼軌，緊固力矩100-150N.M，以 扣件前 頦與軌距擋板接觸為標(biāo)準(zhǔn)。鎖定施工由一端向另一端推進(jìn)。記錄單元軌起點、終點鎖定時的軌溫的平均值作為單元軌的鎖定軌溫。

放散鎖定由小里程向大里程推進(jìn)，放散時，松開本單元扣件及相鄰已鎖定單元100m段線路扣件，單元節(jié)之間鎖定焊接頭焊接后，本單元及相鄰已鎖定單元100m鋼軌一同進(jìn)行放散鎖定。

單元軌節(jié)實際鎖定軌溫在設(shè)計鎖定軌溫范圍內(nèi)，左右股單元軌節(jié)鎖定軌溫之差不大于3℃，前后單元軌節(jié)鎖定軌溫之差不大于5℃，同區(qū)間無縫線路各單元軌節(jié)實際最高與最低鎖定軌溫相差不超過10℃。

當(dāng)氣溫較低，當(dāng)日軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫時采用綜合放散法。

綜合放散法松開扣件、安裝滾筒同滾筒放散法，由于軌溫低于設(shè)計鎖定軌溫，須采用拉軌器對鋼軌進(jìn)行拉伸。

拉伸長度σl=α×L×(T鎖-t)

σl：各臨時位移觀測點的鋼軌計算拉伸量；

α：鋼軌的線膨脹系數(shù)：取0.0000118m/℃；

T鎖：施工控制鎖定軌溫；

t：拉伸鋼軌時鋼軌的平均軌溫；

L：各位移觀測點至上次放散單元軌伸縮區(qū)起點的距離。

為保證單元軌節(jié)各部位線性伸長，應(yīng)等距設(shè)置臨時觀測點，拉伸時曲線地段采用撞軌器撞軌，減輕滾筒對鋼軌的約束阻力。提前計算各觀測點的伸長值，拉伸時各點實測伸長值與計算值符合時即可進(jìn)行線路鎖定。

高寒地區(qū)施工期較短，軌溫較低時為保證線路鎖定質(zhì)量可臨時鎖定，待春天時氣溫回升后再行正式鎖定。

鎖定時采用無縫線路觀測準(zhǔn)直儀將觀測零點標(biāo)記在軌腰上，標(biāo)記采用觀測無縫線路位移觀測準(zhǔn)直儀進(jìn)行。標(biāo)記時準(zhǔn)直儀的觀測儀架于線路一側(cè)的觀測樁上，調(diào)平后對中觀測樁的十字中心，準(zhǔn)直儀的對中器架立于線路另一側(cè)，調(diào)平后對中該觀測樁的十字中心，觀測儀瞄準(zhǔn)對中器棱鏡中心后擰緊水平制動，觀測儀的望遠(yuǎn)鏡豎向旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)軌腰，望遠(yuǎn)鏡十字絲位置即為標(biāo)記零點。臨時做好標(biāo)記點后，鎖定結(jié)束后及時按照臨時標(biāo)記點粘貼觀測金屬標(biāo)尺。標(biāo)尺零點應(yīng)對準(zhǔn)軌腰上的觀測零點標(biāo)記。

對觀測樁進(jìn)行統(tǒng)一編號，并記錄初位移，初位移宜為零。

2.9 位移觀測

線路鎖定后定期對鋼軌的位移進(jìn)行觀測。觀測采用無縫線路位移觀測準(zhǔn)直儀進(jìn)行。觀測儀、對中器調(diào)平對中同上，擰緊水平制動后旋轉(zhuǎn)觀測儀望遠(yuǎn)鏡，對準(zhǔn)金屬標(biāo)條，望遠(yuǎn)鏡十字絲與金屬標(biāo)條零點之差值即為線路爬行量。

放散之后第一個月內(nèi)每一星期觀測一次，以后每一個月觀測一次。位移觀測樁處換算200m范圍內(nèi)的相對位移量不得大于10mm，任何一個位移觀測樁處位移量不得超過20mm，發(fā)現(xiàn)位移量超標(biāo)者，應(yīng)迅速查找原因，并對該單元軌重新進(jìn)行應(yīng)力放散及鎖定。