薊縣西車站可動心軌單開道岔鋪設施工技術

楊國正

(中鐵二局股份有限公司，四川成都 610031)

1 工程概況

薊縣西站位于天津市薊縣趙莊子村東北約500 m處，為大秦線既有站。新建及改建的重車線方向采用P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔，設計圖號為SC-381，道岔全長為43.2 m(a-16.592 m，b-26.618 m)，重量 70.77 t，道岔允許軸重 25 t，直向允許速度90 km/h，側向允許速度45 km/h。

2 影響施工的不利因素

與傳統的單開道岔相比，P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔有以下幾個不利因素。1)結構不同。傳統的12號單開道岔是有縫道岔、長度短，重量輕，而P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔是無縫道岔，長度長，重量大。普通的單開道岔可將道岔分成三部分插入，再進行組合，施工容易;而P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔只能是在點前進行拼裝及焊接，然后整體插入，施工難度大。2)質量要求不同。傳統的單開道岔驗收質量標準一般，而P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔驗收質量標準相當高。具體情況見表1。3)施工條件不同。傳統的單開道岔可適用于一般鐵路干線，可以設計在非電氣化鐵路上，既有線行車密度小，可利用既有線天窗時間請點卸道岔材料，同時進行道岔拼裝及滑移施工可以利用大型機械進行配合作業(如汽吊、裝載機、挖掘機等)，施工條件較好;而P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔適用于重載電氣化鐵路，由于既有線行車密度較大(年運量達3億t)，除道岔鋼軌必須利用既有線天窗時間請點作業外，其他軌料均通過公路運輸，道岔拼裝及滑移施工因受接觸網的影響只能使用人工配合小型機具作業，施工條件較差。4)技術含量不同。傳統的單開道岔采用普通接頭，而P75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔采用復合絕緣接頭及焊接接頭，為無縫道岔，技術含量高。

表1 道岔鋪設允許偏差對照表

3 施工方案

1)在設計道岔位置附近搭設拼裝平臺。人工利用舊木枕搭設枕木垛，在枕木垛上鋪設一層軌排，作為拼裝平臺。平臺設計既要考慮承受道岔重量，又要考慮到起道機升降道岔時局部受力和人員操作安全和方便，同時兼顧滑軌安裝及拆除。平臺高度必須適宜，既要考慮道岔起落量不宜太大，增加點內工程量，又要考慮橫移時的坡度及縱移的方便。2)人工拼裝道岔利用汽車將軌枕運輸到施工地點，利用火車將道岔鋼軌運輸到既有車站，再請點封鎖線路進行卸料作業，人工拼裝道岔。3)采用鋁熱焊焊接道岔鋼軌。4)人工配合小型機具安裝鋼軌復合絕緣接頭。5)采用滑移進行道岔就位施工。人工利用起道機將道岔頂起，人工安裝短滑軌，在滑軌上安裝自制滑輪，并將滑輪固定在道岔上;請點封鎖線路，人工滑移道岔就位。6)可動心道岔的開通。采用人工上碴，人工配合內燃起撥道機進行起道及撥道，小型搗固機進行搗固，采用液壓起撥道器進行細起細撥，人工進行道床修整，達標。經路局工務及電務人員確認后，開通線路。

4 施工方法

4.1 預拼可動心軌單開道岔

為減小請點封鎖既有線進行道岔施工的工程量，一般事先拼裝好道岔，再請點封鎖既有線進行插鋪施工。

4.1.1 施工準備

1)道岔放樣:根據設計院交接控制樁，進行現場的復核，建立車站測量控制網;進行道岔放樣，做好道岔與線路、道岔與道岔之間在平面及縱斷面方面的良好順接。2)施工調查:調查道岔與既有線路關系，特別是既有設備與道岔的相對關系;調查既有線運輸情況及施工現場公路交通情況;與接觸網及信號施工單位溝通，掌握新接觸網桿及新信號設備安裝的準確位置。3)確定道岔的預鋪位置。根據現場施工調查情況，結合線下工程的實際情況，以最大限度減少封鎖點內道岔縱移和橫移工程量為原則，在不侵入既有線的限界范圍內確定道岔預鋪位置。4)確定道岔運輸方式。由于既有線運輸繁忙，請點天窗點卸軌料比較困難時，除道岔鋼軌必須采用火車運輸外，道岔配件和岔枕可采用汽車運輸。5)確定道岔的預鋪時間。根據線下工程施工情況，結合經審批的《實施性施工組織設計》，確定道岔的預鋪時間。在施工場地比較狹窄地方，有可能道岔與道岔或道岔與軌排相重疊，因此必須安排好施工順序。6)提報軌料計劃:審核施工圖，計算工程量，提報軌料計劃。7)搭設預拼道岔平臺。根據施工現場情況，搭設預拼道岔平臺。道岔平臺基礎必須夯實，采用木枕搭設時，底層滿鋪，用薄木板或木楔找平，用扒釘固定，面層鋪設一層軌排。道岔平臺必須牢固，面層必須水平，方向順直。

4.1.2 軌料的到位

1)火車運輸的軌料到達后，及時與車站聯系，請點封鎖既有線人工配合機車卸軌料。2)汽車運輸的軌料到達后，采用人工配合吊車卸料，嚴禁野蠻裝卸，保證所卸軌料完好無損傷。3)軌料卸下后及時安排人員進行整理，防止因施工不當造成鋼軌變形;應覆蓋岔枕上的預留孔，防止雜物落入。

4.1.3 拼裝道岔

1)按鋪設方向逐根擺設岔枕。2)先散放墊板于軌枕上，再散鋼軌。3)取齊岔尖，按鋪設圖在直股鋼軌上標注岔枕位置，人工對線方枕。4)先散配件，預留好軌縫，散軌拼裝時焊接處軌縫的寬度按25 mm±2 mm標準施工(軌縫寬度過大或過小都會直接影響鋼軌的焊接質量)，再拼裝直股鋼軌。5)拼裝曲股鋼軌。6)進行道岔的檢查與整改。

4.2 鋼軌鋁熱焊接施工

4.2.1 施工準備

1)準備鋁熱焊所需的設備、工具及材料。寒冷、刮風及下雨天焊接時，必須搭設帳篷。氣溫低于5℃及大風、大雨天氣嚴禁焊接。2)調整軌縫，在焊接施工前，重新對道岔軌縫進行檢查和調整。3)拆除焊縫兩端1.5 m范圍內的軌枕配件，固定焊接矯正架。用1 m長的特制板尺控制鋼軌兩側的相錯量，調整矯正架，使兩鋼軌軌頭相互對齊。4)將焊縫兩端15 cm范圍內的鐵銹及雜物清除，并將軌端截面打磨光亮。5)首先將兩片側模對扣在軌縫處，檢查側模與鋼軌是否緊密吻合，并對側模進行打磨;安裝底模及側模;對干模的鋼水注入口加蓋，對模板間及模板與鋼軌間的連接縫利用西班牙泥進行密封。鋁熱焊的工藝流程見圖1。

圖1 鋁熱焊的工藝流程圖

4.2.2 焊接軌縫

1)用特制預熱器對鋼軌軌頭預熱，使鋼軌端部的溫度基本上均勻地達到850℃～1 000℃。2)將裝有焊劑的預熱坩鍋安置在已經預熱后的砂模上。3)將高溫火柴點燃，打開坩鍋砂蓋，引燃坩鍋內的焊劑，迅速蓋好砂蓋，焊接軌縫。鋁熱焊接示意圖見圖2。

4.2.3 焊后整修打磨

在焊接澆筑完成后，將固定砂型的鋼板模拆除，利用手動推瘤機將軌頂和軌側鋼水瘤除去。接著用鋼軌焊接打磨機對焊接軌縫處進行打磨光滑。當軌溫降至40℃以下時進行探傷。首先涂抹機油，再進行全端面探傷，不合格焊頭須切掉重焊。編寫焊頭編號，作好記錄。

4.3 鋼軌復合絕緣接頭安裝

1)施工準備。a.利用調整軌縫機具，將軌縫接頭調整到6 mm～8 mm。b.先用手砂輪對鋼軌兩側除銹;再用砂帶打磨軌腰及上下1∶3斜面，直至露出金屬光澤。c.用倒角器對螺栓孔倒角1 mm～2 mm，用圓挫打磨螺栓孔毛刺，并清掃。

2)調膠涂膠。將小桶膠倒入大桶膠并攪拌均勻;用調膠板將膠均勻的涂抹在復合絕緣夾板及鋼軌軌腰、上下額處。

3)安裝絕緣接頭。在軌縫處擠入軌端絕緣板并保證無縫隙，用對位棒將帶膠的夾板對入軌腰;將套有絕緣套管的螺栓交叉穿入螺栓孔，兩端各套入一個平墊圈;擰上螺母，軌端絕緣板高出軌面時用角磨砂輪打平。

4)緊固螺母。先用活動扳手和長把扳手按2或5，3或4，1或6順序擰緊;用扭力扳手按850 N·m逐個擰緊。鋼軌復合絕緣接頭安裝效果圖見圖3。

圖2 鋁熱焊接示意圖

圖3 鋼軌復合絕緣接頭安裝效果圖

4.4 可動心道岔的滑移就位施工

4.4.1 道岔滑道搭設

1)搭設滑軌基礎:首先將基礎平整，鋪設短枕木頭，上下井字布置。用扒鋸片找平，并用扒釘固定，枕木頂面可用薄木板墊平。2)安裝滑軌:滑軌安裝應平、直。兩相鄰滑軌間距應相等，其誤差控制在±4 mm以內，滑軌應與線路方向垂直?；墐蓚扔玫泪敼潭ㄔ谡砟旧?。且滑軌的縱向不得設置大于1%坡度。按照道岔荷載盡量分布均勻，避開信號設備安裝位置，并考慮安裝及拆除滑輪施工方便的原則來確定滑軌布置，75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔滑軌詳見圖4。3)安裝滑輪:滑輪制作方法和滑輪布置見圖4，圖5。滑輪安裝位置在道岔的兩端鋼軌上。用起道機將道岔升起，然后裝上滑輪，滑輪頂面墊橡膠墊板，用鐵線將滑輪與道岔鋼軌固定(見圖6)。裝上滑輪的道岔必須設止輪器防止道岔移動侵入界限，并派專人看守。

圖4 75 kg/m鋼軌12號可動心軌單開道岔滑軌示意圖

圖5 滑輪示意圖

圖6 滑輪布置圖

4.4.2 道岔滑移施工

1)按規定在車站提報施工計劃。2)車站下達封鎖施工命令后，按規定設置好防護;車站工務、電務作好相應處理，現場施工負責人下達正式開工命令。3)扒除改建地段線路道碴，拆除廢棄的線路及道岔;進行道床檢底。4)接長滑道。用短枕木頭搭設基礎，將既有滑軌延長，用魚尾板連接。5)滑移道岔時，先應調整好道岔的方向，使其直股方向與線路方向平行，確保所有滑輪同步滑移?；频啦頃r必須統一指揮，在滑移道岔前端嚴禁站人及堆放物品。每個滑輪要有專人檢查其工作狀態，防止滑輪掉道，并隨時準備好止輪器。滑移道岔啟動后，指揮人員控制好滑行速度，防止速度過大，使滑移道岔失控?；茣r道岔前后的運行速度必須一致，并隨時調整，防止因道岔前后滑行速度不一致，造成道岔縱向位置移動，從而增大縱移工作量。6)在道岔前后設置縱向滑軌各三對(長度6 m～7 m，兩端切除軌頭，軌腰處鉆孔)。橫向位置就位后，拆除橫向滑軌及枕木垛，道岔在縱向滑軌上滑移，滑移就位后，用起道機提升道岔再拆除縱向滑軌。

4.5 可動心道岔的開通

1)人工使用起道機將可動心道岔調整到設計位置，連接好道岔前后軌道。2)人工上碴，人工配合小型機具進行整道達標。3)經路局工務及電務人員確認后，辦理開通手續。

5 結語

如何將道岔的插入施工與線下工程、信號工程、電氣化工程有機結合起來，協調一致，如何選擇好最佳施工順序及施工時間是我們在薊縣西站施工時的難點。由于既有大秦線運輸十分繁忙，施工天窗點時間不超過180 min，因此撥接前施工準備尤其重要，施工準備及施工組織的好壞是直接影響線路能否按時開通的關鍵點。由于施工現場場地狹小，同時既有設備及新設備(如信號設備、接觸網桿等)限制了可動心軌單開道岔預拼位置，增加了可動心軌單開道岔在點內縱移及橫移的工程量，施工難度加大;在薊縣西站施工中，我們結合線下工程在車站西端岔區增加了路基工程，既為可動心道岔拼裝提供了場地，又減少了可動心道岔縱移工程量，為可動心道岔滑移施工創造了良好的條件，我們在施工中與電氣化施工單位進行協調，優化了接觸網桿施工順序，先進行可動心道岔施工，再進行接觸網桿的施工，這樣大大減少了道岔插鋪時點內工作量，為電務及電氣化施工贏得了寶貴的時間。我們抓好了可動心道岔施工的安全和質量，每次要點作業都提前將工作面交給了兄弟施工單位，施工計劃的兌現率達到100%，被太原鐵路局大秦鐵路擴能改造工程建設指揮部評為先進施工單位。將道岔插鋪施工簡單地理解為軌道單項工程，或者是將軌道工程施工與線下工程、信號工程、電氣化工程對立起來的看法，是完全不正確的。