鐵道線路加固技術(shù)的高職教育教學(xué)方案研究

梁斌

摘 要 文章對(duì)鐵路線路加固工程進(jìn)行工程構(gòu)造與工藝流程分析，根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)提出了在校園中構(gòu)建線路加固項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)現(xiàn)方案的方法，并以“基于工作過(guò)程”為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)該工作的教學(xué)提出了建議。

關(guān)鍵詞 鐵路 線路加固 教學(xué)方案

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on Vocational Education Teaching Programs

of Railway Line Reinforcement Technology

LIANG Bin

（Liuzhou Railway Vocational Technical College， Liuzhou， Guangxi 545007）

Abstract Reinforcement works on the railway line construction and process engineering analysis， according to the teaching line reinforcement characteristics proposed building project on campus teaching methods to achieve the program， and "based on the work process" as the starting point， put forward suggestions for the work of teaching.

Key words railway； line reinforcement； teaching program

公路、鐵路等下穿既有鐵路線路，一般都要在不中斷鐵路行車、不影響行車安全的前提下進(jìn)行相關(guān)工程建設(shè)。目前在下穿既有鐵路線路時(shí)一般優(yōu)先采用整體式框架橋結(jié)構(gòu)頂進(jìn)施工，也可以采取就地開(kāi)挖現(xiàn)澆施工，都會(huì)涉及到對(duì)既有鐵路線路進(jìn)行加固或架空處理（如圖1所示），再進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)或基坑開(kāi)挖等施工。這是鐵路施工與更新改造中的典型工程情境，是現(xiàn)場(chǎng)鐵道工程技術(shù)人員經(jīng)常面臨的技術(shù)考驗(yàn)，尤其是年輕技術(shù)人員，因此在鐵道工程專業(yè)教學(xué)中開(kāi)展鐵道線路加固工程教學(xué)有著迫切的現(xiàn)實(shí)需求。

圖1 既有鐵路線路加固或架空

1 鐵路線路加固工作過(guò)程與情景分析

鐵路施工中對(duì)既有鐵路線路進(jìn)行加固或架空，實(shí)質(zhì)上是以一定形式的臨時(shí)橋梁部分或全部地代替相應(yīng)地段的路基來(lái)承受軌道線路及其傳來(lái)的上部荷載。臨時(shí)橋梁的上構(gòu)梁部一般可采取軌束梁（扣軌及吊軌）、工字鋼組合梁、低便梁等形式，鐵路提速后一般要使用便梁才能滿足速度的要求，而下構(gòu)橋墩則通過(guò)設(shè)置一定的臨時(shí)支墩代替橋墩及基礎(chǔ)，視情況分別采取枕木支點(diǎn)、漿砌片石或混凝土支墩、挖孔樁及蓋梁等形式。

1.1 主要構(gòu)造

線路加固的主要結(jié)構(gòu)包括縱向受力主梁、橫梁及基礎(chǔ)（挖孔樁）。沿線路方向梁為承重受力主梁，垂直于線路方向并置于主梁之上為橫抬梁，橫抬梁穿于軌底，將加固范圍內(nèi)線路荷載傳遞給主梁，最終將全部荷載傳遞給主梁之下的基礎(chǔ)（挖孔樁或其它形式的支座）上。如圖2所示。

圖2 線路加固的主要結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 線路加固的施工方法

下面以頂進(jìn)施工為例，說(shuō)明加固或架空鐵路線路的工藝流程及施工方法。

案例情景：用頂進(jìn)法使框構(gòu)就位，框構(gòu)頂進(jìn)前對(duì)線路進(jìn)行加固，加固方式為工字鋼縱橫梁加吊軌。主要工作內(nèi)容有：更換線上枕木、扣軌、穿橫抬梁、上縱梁，配合施工頂進(jìn)，最后整修線路恢復(fù)線路。施工期間列車限速運(yùn)行。

（1）更換枕木。利用線路封鎖時(shí)間，用起道器抬高軌道，人工更換既有的混凝土枕為木枕，同時(shí)預(yù)埋好U型螺栓，換完枕木要對(duì)線路進(jìn)行沉落整修，保證行車安全。

（2）線路扣軌（吊軌）。每個(gè)加固地段的組拼順序?yàn)橄戎行暮髢啥恕５踯壛核娩撥壧崆袄锰齑皶r(shí)間用軌道車運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，吊放在線路兩側(cè)。

（3）縱梁基礎(chǔ)施工。扣（吊）軌梁完成后，利用封鎖時(shí)間開(kāi)挖縱梁基礎(chǔ)坑，砌筑漿片或澆注混凝土基礎(chǔ)，達(dá)到強(qiáng)度后方可使用。若條件允許也可采用枕木垛作為縱梁基礎(chǔ)，地基條件不好可采用挖孔樁加蓋梁。

（4）穿橫抬梁，施工縱梁。利用封鎖時(shí)間將相應(yīng)軌枕移出穿入橫抬梁，按設(shè)計(jì)提前編排好縱梁擺放順序，利用封鎖時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)擺放縱梁施工。

（5）配合頂進(jìn)。配合頂進(jìn)期間，在橫抬梁下墊枕木垛和滑動(dòng)支點(diǎn)作為頂進(jìn)滑道，組織分配好人力看好每一個(gè)滑動(dòng)支點(diǎn)，其目的是保證框構(gòu)能在線路下滑進(jìn)，列車能按規(guī)定速度通過(guò)。同時(shí)設(shè)專人時(shí)刻監(jiān)護(hù)線路，確保行車安全。

（6）頂進(jìn)就位后線路整修恢復(fù)線路。

2 高職鐵道工程畢業(yè)生面臨鐵路線路加固技術(shù)的考驗(yàn)

2.1 改擴(kuò)建鐵路常用到線路加固技術(shù)

改擴(kuò)建鐵路由于要在既有鐵路線下增設(shè)穿越鐵路設(shè)施，必須對(duì)既有鐵路線路進(jìn)行加固后才能實(shí)施改造，但年輕技術(shù)員常常由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)此類工程無(wú)從下手。如能在學(xué)校進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)，則可大大改善這種情況。

2.2 教學(xué)受限條件分析

（1）線路加固工程構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)件重，且大部分處于道床與路基中，完全按照實(shí)際工藝進(jìn)行教學(xué)難度大，而且雨季的排水問(wèn)題需要設(shè)置大型的排水設(shè)施。

（2）線路加固涉及工種多，主要有鐵路橋梁工、線路工，還可能涉及鋼筋、混凝土、腳手架等工種，安全管理要求高，難以開(kāi)展實(shí)景教學(xué)。

3 鐵路線路加固教學(xué)實(shí)現(xiàn)方案

鐵路線路進(jìn)行加固或架空教學(xué)主要要解決工程構(gòu)造與工藝流程兩方面，針對(duì)它們的不同情況，制定以下教學(xué)實(shí)現(xiàn)方案：

3.1 線路加固構(gòu)造認(rèn)知與實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案

線路加固現(xiàn)場(chǎng)施工受軌道線路的軌面高程控制，整個(gè)線路加固工程的主體構(gòu)造位于軌道下方，在教學(xué)上則可以考慮以地面高程作為控制，整個(gè)線路加固工程的主體構(gòu)造往上做，軌道整體往上抬高，即將加固工程“整體上架”，支點(diǎn)、縱梁、橫梁等都在地面以上，對(duì)關(guān)鍵工程構(gòu)造部位進(jìn)行明顯標(biāo)識(shí)，方便教學(xué)。

（1）加固工程“整體上架”使得加固工程本身實(shí)施的難度大大降低，基本上由地下工程轉(zhuǎn)為地上工程，構(gòu)件的安裝與拆除難度降低，安全風(fēng)險(xiǎn)也大大降低，可以實(shí)施一部分構(gòu)件的“教學(xué)做”一體教學(xué)。既降低了難度，又兼顧了構(gòu)造的一致性，達(dá)到教學(xué)的有效性與實(shí)用性。（2）“整體上架”的教學(xué)方案為教師與學(xué)生開(kāi)拓了教與學(xué)的空間，使得教師與學(xué)生可以從上往下、從下往上多角度了解工程構(gòu)造，而且教學(xué)的安全管理更加容易實(shí)施，提高教學(xué)的安全性與實(shí)效性。（3）“整體上架”還可以免除工作坑的排水后患，也為工程構(gòu)造的后期維護(hù)、維修創(chuàng)造了極好的條件，節(jié)約修建與維護(hù)成本。

3.2 線路加固工藝流程認(rèn)知與實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案

線路加固現(xiàn)場(chǎng)施工安全要求高、風(fēng)險(xiǎn)大，主要構(gòu)件重量大，在教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方案上，主要考慮實(shí)體演示與視頻動(dòng)畫演示結(jié)合的教學(xué)方案。

（1）部分構(gòu)件可以實(shí)施“教學(xué)做”一體。教師選擇一些典型部位做項(xiàng)目的演示，如部分縱、橫梁的組裝、加固等，學(xué)生在相應(yīng)部位實(shí)際操作，在既降低了難度，又兼顧了構(gòu)造的一致性。（2）拍攝整個(gè)加固工程的安裝工藝視頻，制作必要的流程動(dòng)畫，分解工藝流程，做到現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵部位做好標(biāo)識(shí)，實(shí)物與流程一一對(duì)應(yīng)，提高教學(xué)的實(shí)效性。

3.3 實(shí)施中的教學(xué)配套

鐵道線路加固工程是軌道工程的典型工作過(guò)程，構(gòu)建教學(xué)條件尚需注意：

3.3.1 實(shí)現(xiàn)綜合教學(xué)功能

盡量結(jié)合軌道線路的其它教學(xué)項(xiàng)目綜合考慮，如上部的軌道構(gòu)造，要考慮當(dāng)前的典型軌道形式（如軌型、軌枕等），還可以附屬設(shè)施上考慮配套（如增加軌距桿等），也可以考慮增加線路本身的吊軌方案（將軌束梁放在線路中心或兩側(cè)等）。

3.3.2 安全措施要到位

鐵路線路加固工程為受力結(jié)構(gòu)，在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行拆除練習(xí)要注意安全，具體拆除部位要進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析，必要時(shí)要進(jìn)行檢算，確保安全實(shí)施教學(xué)。在日常維護(hù)中也要注意檢查各類構(gòu)建的完好程度，及時(shí)更換失效零件。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路線路加固工程是既有鐵路施工中最能體現(xiàn)其技術(shù)特點(diǎn)的典型項(xiàng)目，而往往又是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需要加強(qiáng)的職業(yè)技術(shù)與能力，在教學(xué)中加強(qiáng)這一類項(xiàng)目的教學(xué)是很有必要的。在校園中構(gòu)建線路加固工程的仿真模擬教學(xué)條件，既保證與現(xiàn)場(chǎng)的工程實(shí)體有高程度仿真甚至一致，又通過(guò)局部的調(diào)整、優(yōu)化，確保達(dá)到實(shí)用、實(shí)效與安全的教學(xué)效果，最終達(dá)到為現(xiàn)場(chǎng)培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人員的目的。

基金項(xiàng)目：2011年“廣西高等學(xué)校特色專業(yè)及課程一體化建設(shè)項(xiàng)目”（GXTSZY116）

參考文獻(xiàn)

[1] 季文玉.鐵路橋梁施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2012.

[2] 王平.鐵路軌道施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[3] 焦勝軍.高速鐵路橋梁施工與維護(hù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2011.

[4] 黃建陵，陳誠(chéng).緊鄰既有線新建鐵路施工組織相關(guān)問(wèn)題探討[J].鐵道建筑，2011（1）：120-123.