有砟軌道再用長軌直鋪施工技術研究

高金陽

（中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司，新疆維吾爾自治區 烏魯木齊 830011）

1 工程概況

本次所研究的工程為阿克蘇至阿拉爾鐵路鋪軌施工，新建阿克蘇至阿拉爾鐵路，線路全長114.634 km。主要設計技術標準：國鐵II 級單線鐵路；旅客列車設計速度120 km/h（線路平面預留160 km/h條件）；最小曲線半徑1 600 m；限制坡度6‰；內燃牽引（預留電化條件）；牽引質量4 000 t；到發線有效長度850 m；自動站間閉塞。主要工程數量：正線鋪軌114.634 km，站線鋪軌13.35 km，道岔40 組，制運架預應力鋼筋混凝土T 梁215 孔?，F主要對正線114.634 km 無縫線路施工技術進行研究。

2 施工原理

在線下單位施工作業面移交后，采用移交一段施工一段的方式提前進行軌道工程施工。首先采用自卸汽車運輸底砟進場，采用鏟車配合平地機進行攤鋪、整平，壓路機進行碾壓，達到規定的厚度、寬度、壓實密度并檢測合格后，再進行預鋪道砟施工，預鋪道砟根據設計斷面情況，按照預留100～150 mm 的起道量進行上砟，并攤鋪整平、碾壓密實，保證道床的密實度，減少后續機械化養道作業量。隨后通過汽車運輸，汽車吊或履帶吊配合卸車的方式將軌枕倒運至施工進場，通過換枕機進行布枕，人工進行硫磺錨固施工。再通過長軌運輸列車組（包括推送車、過渡順坡車、順坡小車、牽引車等組成）進行一次性鋪設再用長鋼軌施工。最后進行機械化養護線路、再用軌傷損處理、軌道無縫化施工、軌道精調等施工工序，使線路TQI 綜合指標達標。

3 施工工藝流程

在有砟軌道再用長軌直鋪施工過程中，其主要的施工流程包括以下幾個方面：①施工現場準備；②再用長軌裝車運輸；③再用長軌列車及牽引車編組；④推送長軌列車就位；⑤再用長軌牽引及推送；⑥再用長軌與引導車連掛；⑦引導車拖拉再用長軌前行；⑧墊取滾筒再用長軌落槽；⑨連接鋼軌安裝扣件；⑩上砟整道機械化養路；?再用軌傷損處理無縫化施工；?軌道精調TQI 達標。

圖1 有砟軌道再用長軌直鋪施工工藝流程圖

4 主要施工工序操作要點

4.1 施工現場裝備

線路交接復測，對復測合格的路基、橋梁提前進行測量放樣，定出線路中線及砟面標高。進行底砟攤鋪并碾壓密實。預鋪150～200 mm 厚道砟并攤鋪平整碾壓密實。汽車吊或履帶吊配合卸車將軌枕倒運至施工進場，通過換枕機進行布枕，人工進行硫磺錨固施工。所有線路料提前準備好，在進行長軌推送前，扣件應提前散布到位。檢查長鋼軌卸車設備、附屬機具狀態是否良好，履帶牽引車調試就位。檢查線路上是否有工機具侵限。長軌運輸車抵達施工現場后，根據配軌表檢查長軌的裝車情況。

圖3 換枕機布枕施工

4.2 再用長軌裝車運輸

將再用長軌回收至長軌基地進行探傷、換邊、配對，再用軌探傷通過后進行配對，配對完成后進行裝車。將長鋼軌運輸車的鋼軌橫擔旋轉至平板車側邊，裝第一層長鋼軌。長鋼軌運輸車中部的鎖軌裝置將相應的鋼軌鎖定。將上層鋼軌橫擔回轉并插銷鎖定，豎起上層間隔鐵。按上述方法裝其他各層長鋼軌。通過鐵路運輸將再用長軌運輸至鋪設現場。

4.3 再用長軌列車及牽引車編組

再用長軌列車進場后在鋪架基地或前方站與長軌牽引車進行編組，編組完成后機車推送長軌列車組至施工現場。

4.4 推送長軌列車就位

長鋼軌運輸列車運行至距已鋪長鋼軌軌頭50 m處一度停車，與順坡車、推送車和順坡小車聯掛。以3 km/h 速度推送對位，至順坡小車前輪中心線距已鋪鋼軌端部約350 mm 停車，并打上固定式鐵鞋，做好防溜措施。

4.5 再用長軌牽引及推送

松開要拖拉的長鋼軌鎖緊裝置，并在鋼軌端頭安裝好滑靴。打開擋軌車上安全門，將分軌裝置橫向調整到與要拖拉鋼軌相對應的位置、側向滾輪拉開至相應位置。調節順坡車上的升降滾輪到合適高度，使鋼軌能平順進入分軌裝置。在待鋪的一對長鋼軌前端安裝鋼軌夾鉗，打緊斜楔擋。將卷揚裝置上的鋼絲繩穿過長軌列車上的順坡架后，與鋼軌夾鉗聯接。卷揚機拖拉長軌至推送裝置內取掉鋼軌夾鉗，通過推送裝置的上下滾輪夾緊鋼軌，推送長鋼軌通過順坡小車至履帶引導車的鋼軌夾鉗處。

圖4 再用長軌牽引及推送

4.6 再用長軌與引導車連掛

長鋼軌履帶引導車上的夾鉗安裝在再用長鋼軌端部，當再用長軌與履帶引導車順利連掛后，將推送裝置的上下滾輪松開鋼軌。

4.7 引導車拖拉再用長軌前行

鋼軌拖拉過程中，一定注意引導車的中線位置，確保引導車履帶不與枕木剮蹭，防止拉斜枕木。

4.8 墊取滾筒再用長軌落槽

在再用長鋼軌底下的軌枕承軌槽上每10～15 m放置一對滾筒。當長鋼軌尾端拖拉至順坡小車，引導車應放慢運行速度（10 m/min），當長鋼軌尾部距已鋪設長鋼軌頭約3 m 時，車組應再次放慢運行速度，直到長鋼軌尾部超出已鋪設長鋼軌軌頭后停車，連接已鋪鋼軌和待鋪鋼軌。打出引導車夾鉗的斜楔，抬起鋼軌頭，取出圓銷，放下鋼軌頭。將承軌槽間的滾輪取出，使長鋼軌落槽就位，上好20%的扣件（直線地段隔五根枕木上一對扣件，曲線地段隔四根枕木上一對扣件，為滿足軌距要求，應確保左右股鋼軌上的扣件在同一根軌枕上，接頭兩側各五根軌枕安裝扣件），機組前行，重復上述過程，進行下一對長鋼軌的鋪設。

圖5 引導車拖拉再用長軌前行

4.9 連接鋼軌安裝扣件

工程列車通過后，連接鋼軌并補齊扣件。

4.10 上砟整道機械化養路

長鋼軌鋪設完成后，進行線路測量，包括標高測量和中線測量，對超限地段線路進行人工起撥道，消除超限后進行補砟機械化養路。根據現場經驗，有砟線路經過大機 “三搗兩穩”作業后線路達到基本穩定狀態。通過道床阻力測定合格后，進行鋼軌焊接、放散鎖定施工。

4.11 再用軌傷損處理無縫化施工

通過機械化養路后，進行再用軌傷損處理，并進行單元焊接。單元焊接完成后，進行應力放散鎖定、鎖定焊接施工。

再用軌傷損處理，主要分四步進行：第一步在存軌基地進行鋼軌探傷、尺量并登記造冊，通過鋸切鋼軌進行配對，調整工作邊、處理電務跳線等問題，為后期長軌鋪設和單元軌節焊接奠定基礎。第二在單元焊過程中對夾板眼、膠接絕緣、重傷、魚鱗重傷、螺栓孔洞等問題進行切割重焊處理。第三在精調后利用鋼軌打磨車進行修理性打磨，解決鋼軌磨耗超限及廓形問題。第四在精調、精搗后人工對全線既有焊縫矢度超限嚴重部位進行精細打磨，消除焊縫矢度超限帶來的軌向不達標問題。

本階段主要針對夾板眼、膠接絕緣、重傷、魚鱗重傷、螺栓孔洞等進行切割重焊處理，對磨耗超限、既有焊縫矢度超限進行打磨處理。

4.12 軌道精調TQI 達標

軌道精調主要通過人工精調、線路精搗來實現。

人工精調主要從基本股定位、軌距調整、扣配件整理、鋼軌焊頭平直度處理、焊頭坐枕處理等幾個方面進行，為后續提高搗穩聯精搗質量起到至關重要的作用。

人工精調總體工序為：一定、二查、三磨、四全、五穩、六細、七補強。

一定：現場確定基本股正線以左股，曲線以上股為基準。二查：檢查焊頭平直度、既有鋁熱焊縫坐枕等缺陷問題。對既有焊縫平直度進行平推檢查，對既有鋁熱焊縫坐枕問題進行調查，精搗前完成方枕。三磨：針對既有焊縫矢度超限部位進行精細打磨。四全：全面清掃承軌槽，檢查扣件安裝情況。五穩：精調前先穩定一遍線路，消除扣件不密貼問題。無縫線路應力放散后先進行一遍大機穩定作業，消除線路在靜態條件下扣件不密貼而出現假軌距的問題，防止人工使用電子道尺測量假軌距后而誤導精調作業。六細：精細調整軌距，扭力達標。人工軌距精調按±0.5 mm，軌距變化率1/1 500 控制。人工軌距精調后，用軌道檢查儀回檢，軌距、軌距變化率兩項TQI 之和應不大于0.35，零配件齊全，扣壓力達標。七補強：軌距及軌距變化率不達標地段再次進行調整。

線路精搗：為提高有砟軌道平順性，有效處理長波不平順，線路大機搗固采用“人機網”三合一作業模式。利用CP Ⅲ軌道精測控制網作為控制標準，堅持數字化施工的思路，通過優化施工組織、細化作業方案、強化過程控制，實現人（工作人員）、機（搗固車）、網（CP Ⅲ控制網）三者和諧統一，既發揮了人的主觀能動性，又提高了作業數據的精確程度，有效改善了有砟線路的整體質量。

線路精搗總體工序為：一找平、二精準、三達標、四補強。

一找平：無縫線路放散后第一遍大機精搗作業以消峰填谷為原則，以慣導數據為依據處理線路平縱斷面不良問題，改善整體線形。二精準：第二遍大機搗固以慣導數據為依據，精準控制線路平縱斷面，提升線路整體質量。慣導測量小車精測按每5 m 采集一處數據，數據測量后的線路禁止進行改軌距、拆膠墊等動道作業。大機精搗采用“搗固車+穩定車+配砟車”跟進作業模式，起道量控制在30 mm 以內，軌檢儀進行回檢。三達標：在前兩遍精搗的基礎上，第三遍精搗為大機提供10～20 mm 基本起道量，實現精搗質量目標。派技術人員用電子道尺緊跟精搗施工，對軌道幾何尺寸進行跟班檢查，發現問題及時現場調整。精搗完的線路及時用軌檢儀進行回檢，對精搗質量進行評估，對個別超限問題進行補強作業。四補強：第四遍大機搗固結合聯調聯試克缺工作，完成個別超限處所的整治。

圖6 搗穩聯精搗作業

圖7 線路打磨車作業

線路通過無縫化施工，大機“三搗兩穩”作業，軌道精調施工，搗穩聯精搗施工，人工打磨既有焊頭及線路打磨車作業后，線路TQI 綜合指標達到了4.5以下，滿足了施工要求。

5 施工注意事項

有砟線路長軌直鋪施工時，為保證長軌直鋪施工的順利進行，軌枕擺放應平整順直，底砟攤鋪、預鋪道砟應分層攤鋪平整并壓實。為保證軌料運輸方便，全線施工便道以及上路基的施工馬道必須按照鋪軌單位要求進行預留。為保證施工及行車安全，行車組織時，必須滿足行規及技規的要求。線路TQI 綜合指標再進行調整過程中，應首先保證軌距、水平再規定的限差范圍內，再進行線路平順性調整。

6 結束語

綜上所述，有砟軌道再用長軌直鋪施工技術與傳統工藝相比，施工設備簡單、適用性強，解決了施工現場作業面不連續，可提前進行分段上砟、布枕、錨固等作業，提高了施工的靈活性。較換鋪法施工減少了鋪設工具軌、換鋪長鋼軌、回收工具軌等施工工序，可一次性鋪設無縫線路，減少工作量，降低施工成本。較單枕綜合鋪設法減少了大型專業化設備投入，解決了單枕綜合鋪設法只能連續施工的弊端。本技術可根據施工現場情況靈活施工，成型一段線路可先進行上砟、布枕、錨固一段線路，為長軌鋪設做好準備，施工設備投入少，施工資源可合理進行調配，從而達到降低施工成本，縮短施工工期的目的。通過長軌直鋪施工技術的應用，本項目自2021 年9 月26 日開始進行鋪軌，于2021 年11 月11 日完成鋪軌施工，共計47 天完成全線鋪軌施工，較原計劃工期提前20 余天，鋪軌期間創造了日單班鋪軌7.5 km 的好成績。同時本技術為提高有砟線路TQI 綜合指標進行了探索，為后續施工可提供借鑒。