淺談高速鐵路無礙軌道傷損鋼軌更換施工組織

馮宏杰

摘 要：高速鐵路無砟軌道傷損鋼軌更換是工務部門高鐵維修中的一項重要工作，該項作業(yè)主要包括現場調查、方案制訂、計劃申請、軌料運輸、鋼軌更換焊接、軌道精調、鋼軌探傷、其他部門配合等模塊。各項工作銜接緊湊又相互影響，合理的施工組織是保證在有限的天窗時間內安全、高質量地完成換軌任務的根本保障。本文結合大西高鐵侯馬北工務段管內一次正線傷損鋼軌更換的施工，淺談對高鐵傷損鋼軌更換的認識，也為類似作業(yè)提供借鑒和參考。

關鍵詞：組織更換；高速鐵路；無砟軌道；傷損鋼軌

2015年6月10日，因供電設備故障，造成大西高鐵永濟北-運城北間上行線K653+000-K654+000鋼軌傷損，侯馬北工務段正確處理及時更換，于2015年6月12日4時30分圓滿完成更換任務，恢復線路設備良好狀態(tài)。

1傷損鋼軌起因

2015年6月10日19時15分，工務高鐵車間接段調度通知，大西高鐵永濟北-運城北間上行線K653+000-K654+000供電設備發(fā)生故障，要求對該地段線路設備進行檢查。6月11日凌晨該區(qū)段有工務天窗計劃，車間請示調度后計劃在天窗點內上線檢查。

現場檢查：天窗點內檢查發(fā)現，上行線K653+930右股鋼軌外側被電擊燒傷（鋼軌踏面有白點，軌底有熔化痕跡），造成鋼軌傷損。

情況匯報：檢查人員將現場情況拍照上傳至車間和段調度指揮中心。車間將現場實際情況及臨時處置意見上報工務段，段上報到了工務處。

2 應急處置及現場調查

2.1 請示上級部門后，車間立即組織對該傷損處所進行處理。使用鋼軌無損加固裝置對傷損處所進行了加固，并對該處所前后50米線路扣壓力進行復緊。計劃次日天窗進行更換。

2.2 探傷人員對該處進行鋼軌探傷檢查，經檢查后確定鋼軌內部沒有損傷。

2.3 檢查人員對更換鋼軌進行工作量調查。在距傷損處所小里程方向24米處有一處廠焊焊縫，在距傷損處所大里程方向18米處軌腰有一處電容。

3 施工組織

3.1 施工分組。

協調組：負責計劃申報，和各部門溝通聯系、進行協調。

防護組：負責施工登銷記，現場防護設置，加強車站和現場的聯系。

運輸組：負責軌料運輸，在有限的時間內把新軌運到現場，舊軌運回基地。

技術組：負責卡控好新舊鋼軌的長度，掌握無縫線路鎖定軌溫。

換軌組：負責舊軌移出，新軌放入。

焊接組：負責鋼軌焊接、焊縫打磨。

精調組：負責零配件安裝正確，軌道幾何尺寸達標。

探傷組：負責焊接后探傷檢查。

精測組：負責換軌后軌道質量復查，確保軌道整體平順性。

3.2 計劃申請。

①高速鐵路單根更換鋼軌必須辦理Ⅲ級施工。

②高速鐵路鋼軌不允許在區(qū)間存放，要使用軌道車運輸軌料，必須申報軌道車運行計劃。

3.3 防護及限速。

①雙線區(qū)間一條線路施工，必須按照《高速鐵路安全規(guī)則》第3.3.6條進行防護設置。

②單根更換鋼軌后，開行列車第一列限速160km/h以下，以后正常。

4 施工流程

4.1人員機具提前1小時到達防護柵欄以外等待調度命令下達。各小組負責人對工機具進行清點、核對。

4.2 現場防護員接到準許入網的命令后，立即通知現場，施工負責人命令各小組按順序上線作業(yè)。

4.3 防護人員先上線設置好防護，做好現場和駐站聯絡員之間的聯系。

4.4 精調組人員到達施工地點，用記號筆在現場軌枕上標記好軌距擋塊和軌距調整塊的型號，并記錄好現場軌枕的一枕一檔。用0級道尺對換軌地段及其前后線路幾何尺寸進行精確測量，按軌枕編號準確記錄。

4.5 換軌組人員在精調組調查時，根據線上焊縫、備用軌長度、焊接時軌縫等要求確定好鋸口位置。還要在鋸口兩側軌頭非工作邊做出標記，并準確丈量兩標記間距離，同時對軌溫進行測量記錄。在距離鋸口外方約2米處軌節(jié)間橫向各設一條截面不小于70 mm2的銅導線，導線兩端用夾具在軌底固定牢固。

4.6 運輸組軌道車裝載備用鋼軌運行至換軌地段鄰線，將新舊鋼軌進行大致對位，在兩線間根據備用軌長度均勻放置枕木墩，備用軌卸下放置在枕木墩上。

4.7 焊接組開始切除傷損軌，先切除一側，切除另一鍘。鋼軌鋸開第一鋸時技術人員注意觀察鋸口軌縫，做好記錄，以便于掌握作業(yè)對無縫線路的影響。然后根據所需的鋼軌長度進行配軌。

4.8 同時精調組卸下鋼軌扣件，將軌距擋塊、軌距調整塊、彈條、螺紋道釘、平墊圈按原有順序擺放在路基支承層上。

4.9 換軌組組織人員把傷損鋼軌用抬杠和抬軌卡子抬出，將新鋼軌放置到位。舊軌出槽時注意軌底有無膠墊貼在軌底，以免影響新軌入槽后對軌道高程的影響。

4.10 新鋼軌入槽后對兩側軌縫進行調整，滿足焊接時軌縫要求。調整好軌縫后，除了兩軌端處各留三根軌枕扣件暫不鎖定，其余各處軌距調整塊全部按原來順序放入進行鎖定，進行鋼軌焊接。

4.11 鋼軌焊接、打磨完成后，電務人員對新換入鋼軌鉆電容孔，注意鉆孔后要進行倒棱，對新軌頂面除銹打磨。拆除連接線，電務測試軌道電路是否良好。將舊軌料裝車，軌道車返回。

4.12 精調組對新換入地段軌距進行精細調整，逐根軌枕檢查軌距檔塊和軌距調整塊是否按原來順序擺放到位，檢查有無超作業(yè)驗收標準的處所。

4.13 軌溫降到40℃以下時，進行鋼軌探傷檢查。當焊接接頭的溫度高于40℃時，可以對焊縫進行澆水冷卻（澆水冷卻時軌頭的表面溫度應低于350℃）。同時精測組對換軌地段及其前后線路進行測量，確保線路質量達標。

4.14 現場各小組負責人對各自工機具進行清點，對現場進行檢查清掃，保證現場不遺留任何工具材料。負責人通知現場撤除防護，所有人員撤離現場。最后施工負責人檢查確認通道門鎖進行鎖閉。

5 安全注意事項

5.1 施工作業(yè)前必須制定周密的換軌施工安全措施，對出入防護柵欄工機具分組造冊，指定各小組長對出入網工機具及人員進行清點，所有工機具必須張貼反光膜。

5.2 氧氣瓶和乙炔瓶之間必須保持5m以上的安全距離，并且氧氣瓶和乙炔瓶遠離明火10m以上距離。注意液壓管不要搭接在高溫焊縫上。

5.3 夜間施工作業(yè)，必須配備足夠的照明裝備。人員在走行過程中應在兩線間行走，作業(yè)人員要注意腳不要踩到道心的電務銷釘。走行時相互間保持一定的安全距離，防止工具碰撞傷人。

5.4 在新舊軌進出承軌槽的過程中，要輕起輕放，注意加強對雙塊式軌枕的保護。

5.5 焊接作業(yè)時應對焊縫周圍的雙塊式軌枕及無砟道床鋪設防護裝置，防止焊渣流出造成燒濁。焊接過程中產生的焊渣、廢料等應妥善保管，不能直接放置在無砟軌道上，應等冷卻后帶出線路以外。

6 質量技術卡控

6.1 作業(yè)完成后線路質量必須達到作業(yè)驗收標準。滿足《高速鐵路無碴軌道線路維修規(guī)則》第6.1.1條的規(guī)定。

6.2 無砟軌道WJ-8型扣件的安裝必須標準，扭力矩不能過大，防止扣件彈條變形，失去彈性。

6.3 焊接后要對焊縫精心打磨，焊縫質量必須達到規(guī)定標準。

6.4 換入的短軌長度不得小于20m，且于鋼軌上現有焊縫之間的距離不得小于20m，鋁熱焊縫距承軌臺邊緣不得小于100mm。

6.5 換軌作業(yè)前在距兩鋸口2m、20m、50m處的鋼軌外側和軌道板上各做1處標記，觀測鋸開后鋼軌的位移情況。在鋸軌前、第一次、第二次鋸軌后觀測三次，同時結合軌溫的變化進行觀測。

6.6 本次換軌施工作業(yè)時軌溫在25℃-27℃，與線上無縫線路鎖定軌溫27℃接近，換入鋼軌較短，對無縫線路的影響不大，沒有進行鋼軌拉伸。若作業(yè)軌溫較低應進行鋼軌拉伸，先焊好一側，焊接另一側時，先對鋼軌張拉，使兩側標記的距離等于鋸軌前的距離。

7 效果及建議

7.1 鋼軌更換后，線路質量達標，確認車、車載式線路檢查儀均無報警。

7.2 要定期對焊縫平直度、鋼軌光帶、扣件扭矩等進行檢查。對該處所兩個鋁熱焊縫建立臺賬納入探傷管理，每半年進行一次探傷檢查。

7.3 建議對軌道車裝卸臂伸縮部分進行加長改造，換軌時可以直接將備用軌料準確放置到位。

7.4 對需時較長的天窗作業(yè)，建議和運輸部門協調溝通，當天所有列車都經過作業(yè)區(qū)段后，能否提前給點。充足的作業(yè)時間使施工作業(yè)中的人身安全、施工質量更加有序可控。

7.5 各部門間應加強配合，相互協作，發(fā)現問題及時溝通，盡量壓縮故障延時。故障處理時必須根據實際情況掌握好列車限速條件，本著“先通后固”的原則進行處理。處理故障時必須行動迅速，盡快恢復軌道良好狀態(tài)，減小設備故障對行車的影響。更換鋼軌時要根據實際作業(yè)軌溫和拉開焊縫大小精確計算好鋼軌長度，掌握好鎖定軌溫，滿足現場無縫線路鎖定軌溫的要求。焊接后對焊縫的打磨一定要精細，防止焊縫不平順影響行車平穩(wěn)。通過有效的施工組織，安全、高效地處置好高速鐵路的設備故障，恢復線路設備良好狀態(tài)，確保行車運行。

參考文獻：

[1]《高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則》（試行）.2012年4月.

[2]《高速鐵路安全規(guī)則》（試行）.2014年11月.

[3]鐵道部.《中華人民共和國行業(yè)標準.高速鐵路軌道工程施工技術指南》.2010年12月.

[4]劉坤榮.《鐵路專業(yè)技術人員業(yè)務知識叢書.工務線路》.太原鐵路局，2013年9月.