長軌換鋪法無縫線路施工技術要點

吳 永 紅

(天津市地下鐵道集團有限公司，天津 300381)

長軌換鋪法無縫線路施工技術要點

吳 永 紅

(天津市地下鐵道集團有限公司，天津 300381)

結合國鐵有碴道床無縫線路施工方法，對長軌直接鋪設法和換鋪法進行了介紹，重點闡述了長軌換鋪法無縫線路施工重點環節的技術要點，為類似工程的施工積累了經驗。

換鋪法，無縫線路，軌排拼裝，應力放散

0 引言

無縫線路是鐵路軌道現代化的重要內容，經濟效益顯著。與普通線路相比較，無縫線路在相當長一段線路上消除了大量的接頭，從而減少了沖擊振動，車輛運行平穩，提高了旅客的乘車舒適度；減少材料消耗，降低軌道養護維修費用；延長線路設備機車車輛的使用壽命及維修周期，改善行車條件；減少機車車輛撞擊鋼軌接頭的噪聲，有利于環境保護；適用于高速行車的要求等優點，是鐵路現代化的主要內容之一。

目前，新建鐵路有碴道床無縫線路施工方法主要有兩種:一種是長軌直接鋪設法：利用長軌鋪軌機等專用設備，將長鋼軌、軌枕直接鋪設在上好底碴的路基上；另一種方法是長軌換鋪法：先用鋪軌機將拼裝好的軌排鋪設在線路上進行臨時過渡，待上碴整道工作達到換鋪條件后，用焊接好的單元軌節將工具軌更換，并進行線路應力放散、鎖定工作。長軌直接鋪設法優缺點：需要購買或租賃專用長軌鋪軌設備，焊接單元軌節時需將已經鋪設好的長軌扣配件拆開進行焊接，焊接好后需恢復線路，占用線路時間較長，但和長軌換鋪法相比不需要大量工具軌過渡；長軌換鋪法優缺點：可利用既有鋪軌機進行臨時軌排鋪設，長鋼軌卸放在道心或枕肩，焊軌時占用行車線路時間短，但比長軌直接鋪設法多一道換軌工序，且需要大量工具軌組成臨時軌排。以上兩種方法各有優缺點，在確定無縫線路施工方法時，需結合定尺軌、長鋼軌生產組織、既有鋪軌設備、工期等情況，選擇適宜的施工方法。

采用長軌換鋪法進行有碴道床無縫線路施工的工序為：軌排拼裝→軌排、橋梁鋪架→線路上碴養護達標→長鋼軌運輸、卸放→單元軌節焊接→單元軌節換鋪、應力放散、鎖定→線路終養。本文著重對采用長軌換鋪法施工中的軌排拼裝、工地焊接接頭相錯量控制及單元軌節鎖定等工序中的技術要點進行論述。

1 軌排拼裝技術要點

《鐵路軌道設計規范》規定：“正線采用Ⅲ型混凝土枕的線路，每公里鋪設根數為1 667根”，枕間距為60 cm，而拼裝軌排時每千米為40節軌排，導致每節軌排軌枕根數無法均分，拼裝過程中可采用以下辦法：

1)調節軌枕法：調節接頭處軌枕間距，配置軌枕根數，鋪軌時進行循環鋪設，鋪軌后通過方接頭軌枕間距達到枕間距60 cm的要求。

2)短軌頭插入法：按每排軌42根軌枕布設軌排，在鋪軌時，每鋪完一排軌后，插入20 cm短軌頭(直線路基)，并用接頭進行固定，曲線路基可根據內外股縮短量選配適合的短軌頭來調節接頭處軌枕間距，以達到枕間距60 cm的要求。

優缺點對照表見表1。

表1 優缺點對照表

軌排組裝前應結合現場情況，綜合兩種方式的優缺點，選擇適合本項目的施工方法。

2 工地焊接接頭相錯量控制技術要點

鋼軌接頭病害是線路薄弱環節之一，對于無縫線路也同樣如此，將工地鋼軌焊接接頭的相錯量嚴格控制在10 cm以內，對列車通過接頭時平穩性和線路的維修養護都有很大作用。

采用長軌換鋪法進行無縫線路施工時，由于長鋼軌卸放在道心或兩側枕肩上，在焊接曲線地段鋼軌時無法量測或不能準確量測左右兩股接頭相錯量，致使換軌后易出現接頭相錯量超標的情況，根據筆者在黔桂線的實踐證明：利用“相對長度法”控制接頭相錯量是一種行之有效的方法：長鋼軌裝車后，量取配對長鋼軌頭部和尾部的接頭相錯量，從而計算出此對鋼軌的相對長度差，然后根據此對鋼軌卸放地段鋼軌的理論縮短量(直線段兩股理論相錯量為0，曲線地段根據縮短量公式計算)計算出某股鋼軌的鋸軌量，在焊軌前進行切割，然后將數根長軌焊接成單元軌節。換軌時，將單元軌節撥入軌枕承軌槽，調查內部工地焊接接頭的相錯量，以一股鋼軌的焊接接頭位置為參照，計算另一股鋼軌的移動量，進行拉軌，從而保證接頭相錯量在允許范圍內。

3 線路應力放散、鎖定時的技術要點

無縫線路的鎖定軌溫又稱“零應力軌溫”，一根鋼軌從自由狀態轉化為被完全固定狀態時的軌溫稱為鎖定軌溫。此時，鋼軌內部的溫度應力等于0。比如一根長500 m的鋼軌被撥入線路，其兩端連接夾板、擰緊接頭螺栓時的溫度為20 ℃，那么就可以將20 ℃算作該鋼軌的鎖定軌溫。只要接頭螺栓被擰緊，這根鋼軌的自由伸縮就受到完全限制，無論是升溫還是降溫，鋼軌內部均產生溫度應力，鎖定軌溫是鋼軌內部溫度應力的起算點。鎖定軌溫是設計、鋪設及養護維修線路的重要技術指標。

鋼軌應力放散、鎖定的目的在于保證鋼軌及焊接接頭在氣溫低時不會被拉斷或拉裂，在溫度高時不會出現脹軌跑道的現象，即保證線路狀態穩定。鋼軌應力放散的關鍵是要根據氣溫、軌溫進行施工組織和施工方案的確定。施工組織者應依據當地氣候特征及天氣預報信息、設計鎖定軌溫，靈活確定次日的無縫線路施工組織，以免出現由于軌溫過高或過低導致無法進行應力放散，而出現窩工現象。

在軌溫上升期間放散：應盡早做好施工準備工作，當實測軌溫比設計鎖定軌溫小5 ℃或以上時，即應開始鋼軌應力歸零、拉軌、鎖定工作；在軌溫下降期間放散：應在實測軌溫比設計鎖定軌溫大3 ℃時開始應力歸零工作，待兩者溫度相同時，立即開始鎖定鋼軌；若單元軌節橫跨一個或多個隧道，洞內外鋼軌軌溫差較大時，可采取兩種方法進行施工：一種是在夜晚或清晨，軌溫差較小時進行放散，另一種方法是采取分段放散法：根據不同軌溫段分別計算各段鋼軌放散拉伸量，由固定端向活動端進行分段放散、鎖定。無論在什么情況下，線路鎖定時都應做到“穩、準、快”，即撞軌穩、位移準、鎖定快。單元軌節活動端應組織較多人員在鋼軌開始鎖定后進行扣件滿鎖，控制單元軌節總伸縮量；中間各施工段應根據現場軌溫狀況進行隔二或四鎖一，然后補齊剩余扣件，以保證單元軌節內部應力的均勻性。

4 結語

1)無縫線路施工是一項綜合的系統工程，軌排生產、長鋼軌焊接等環節的誤差都會影響無縫線路的鋪設，施工過程中，各相關環節應科學組織、積極配合，保安全、重質量、搶進度，通過已鋪設無縫線路提高工程列車行車速度，進而提高施工生產效率。

2)軌溫鎖定是無縫線路施工中最重要也是后期保養維修作業的重要參數，掌握好關鍵環節，無縫線路才能成為真正的“無縫”線路。

3)長軌換鋪法鋪設無縫線路在既有線路改建工程中，可在保證不中斷行車運營的工況下組織實施。對于多數增建二線工程，由于受線間距等因素的制約，一次性鋪設無縫線路的施工機械基本無法滿足線間距限界的要求，而采用換鋪法鋪設無縫線路，則不受線間距等因素的制約，同時也能夠充分保證既有線行車安全。

換鋪法鋪設無縫線路除在鐵路建設項目中廣泛應用之外，在城市軌道、地下交通、整體道床等領域，也將得到大力的推廣。

[1] 中國鐵路通信信號總公司.鐵路工程施工技術手冊——軌道[M].北京：中國鐵道出版社，2003.

[2] TB 10413—2003，鐵路軌道工程施工質量驗收標準[S].

[3] 中鐵三局集團.秦沈客運專線施工技術[Z].2003.

On construction technique points for jointlesstrack with long-rail replacement track-laying method

Wu Yonghong

(TianjinSubwayGroupCo.,Ltd,Tianjin300381,China)

Combining with the construction methods of the ballast track bed along national railways, the paper introduces the direct laid method and replacement track-laying method of long rails, and mainly illustrates the technical points for the key steps of jointless tracks with the long-rail replacement track-laying method, so as to accumulate experience for similar projects.

replacement track-laying method, jointless rail, track section assembly, stress relieving

2015-02-06

吳永紅(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)11-0136-02

U415.12

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