新型客貨共線鐵路一次鋪設無縫線路快速鋪架施工技術

程星璠

（中鐵一局集團新運工程有限公司，陜西咸陽 712000）

隨著鐵路建設的快速發展，客運專線高速鐵路的施工技術經過反復的研討已經有了比較一致的認識，其施工項目已經全面鋪開。相比之下，對于客貨共線鐵路一次鋪設無縫線路快速鋪架施工技術的研究已顯得滯后，到目前為止，仍然在沿用傳統的架橋機、鋪軌機進行邊鋪邊架換鋪法施工。雖然這種模式施工工藝比較成熟，但仍存在著需備用大量的工具軌和工序繁多（包括軌節釘聯、鋪短軌、換鋪長鋼軌、工具軌回收等）的缺點。為此，中鐵一局集團新運工程有限公司于2008年元月立項，在新建山西中南部鐵路通道項目中采用單枕連續法TCM60鋪軌機組與新研制的JQ190型架橋機有機結合，一次性完成長鋼軌鋪設和架設專橋（（2010）2103重載鐵路T型橋梁）的任務，確保了施工工期和工程質量。

1 施工所用設備

鋪軌設備是TCM60鋪軌機組，主要由拖拉機、鋪軌主機、輔助動力車、運枕龍門吊、軌枕雙層運輸車組成，該機為機電液一體化自動控制，作業時可自行牽引軌枕運輸列車，自動等距離連續鋪設軌枕。其主要運架設備有：新研制的JQ190架橋機、運梁車（YL190輪胎式和YL100軌式運梁車）、龍門吊（MD95移動式和GD95固定式龍門吊）。

2 施工工藝流程

TCM60鋪軌機組先鋪設1條股道軌至橋頭約70 m處停止作業并返回；利用已鋪好股道，JQ190型架橋機組等進行架橋作業，同時長鋼軌鋪軌機組在另一線進行鋪設500 m長軌條作業；架橋到一定的位置后，鋪軌機組與架橋機在兩線間互相交換，實現雙線同時作業，提高鋪架效率，以達到縮短工期的目的。

2.1 TCM60 鋪軌機組工藝流程及要點

2.1.1 鋪軌工藝流程

單枕連續法鋪軌施工工藝流程如圖1所示。

圖1 鋪軌工藝流程

2.1.2 鋪軌工藝要點

（1）施工準備。確保鋪軌效果要嚴格按照直線50 m一個點、曲線20 m一個點布設軌道中心標示線；每次作業前，都要對軌枕部件、連接情況和鋪軌機各項功能進行檢查，尤其是布枕功能，確保初始鋪設的軌枕間距符合要求。

（2）拖拉長鋼軌。本設備拖拉長鋼軌的流程與普通的單枕連續法相似，經過卷揚機牽引、安裝拖拉夾具、拖拉前行、落下對齊等步驟實現，具體內容不在此贅述。需要注意的是：①拖拉機開始拖拉長鋼軌前行，每隔10 m左右，在長鋼軌下面對稱放置一對橫向中心距為3～3.25 m滾筒；②長鋼軌拖拉完畢后，主機需要先開始一段距離的布枕工作，直至主機后轉向架的前輪行至距已鋪軌端300 mm左右時，用主機兩端的吊鉗將長鋼軌的尾端吊起，送入收軌裝置并收進承軌槽內，利用夾鉗移動長鋼軌的軌端與已鋪鋼軌軌端對正，并預留適當的軌縫，然后開始安裝簡易夾板。

（3）布枕作業。通過液壓馬達驅動，將混凝土軌枕傳送至轉接臂上，散枕臂抬高并伸出，轉接臂打開，混凝土軌枕落在散枕臂上，然后散枕臂落下并抽回落枕；當走行距離達到設定值時，勻枕桿落下并推動混凝土軌枕前進，當混凝土軌枕間距達到預定值時，勻枕桿提起，由此來完成混凝土軌枕間距的控制，整個過程均由一系列感應裝置操縱液壓系統自動完成。

（4）布放橡膠墊板。在布枕的同時，在長鋼軌就位之前人工放置橡膠墊板，放置時應確保承軌槽內平整無雜物。

（5）收軌。在布枕的同時，鋪軌機利用三重收軌裝置逐步將長鋼軌收回，確保其準確落入承軌枕槽內；在收軌同時將鋪軌機前方的滾筒收放至鋪軌機的滾筒架上，當1節長鋼軌鋪設完畢，將滾筒轉放在拖拉機后方的滾筒架上，以便在下一次拖拉長鋼軌時使用；鋪軌時，要每隔5根軌枕進行1根軌枕扣件的預安裝。

（6）補扣件。在枕軌運輸車的后面，用專用彈條扳手等工具在鋼軌左右同時補上剩余部件。

重復以上（2）至（6），進行長鋼軌軌道的鋪設工作，直至鋪設長鋼軌軌道至橋頭70 m處停止作業，鋪軌機及長鋼軌牽引車返回，準備進行架橋施工。

2.2 JQ190 架橋機施工工藝

2.2.1 架橋工藝流程

架梁施工分為3個主要過程，分別為T梁片運輸、T 梁片架設和架橋機縱移過孔。其工藝流程如圖2所示。

圖2 架梁施工工藝流程

2.2.2 架橋工藝要點

（1）施工準備。檢查設備部件緊固、磨損等指標是否正常；將架橋機、移動式倒裝龍門吊、輪胎式運梁車、固定式龍門吊運輸至由長軌條鋪軌機鋪設的軌道末端，在預定位置安裝，達到工作狀態。

（2）T梁片運輸。移動式倒裝龍門吊將最前端第1片T梁倒裝至輪胎式運梁車上，由其運送T梁片至架橋機尾部進行喂梁；同時固定式倒裝龍門吊將待架梁片依次倒裝到第1組空運梁平板車上，等待下次運輸工作。

（3）T梁片架設。架橋機在運梁車配合下共同完成拖梁和取梁，通過前、后起重小車進行提梁、移梁、落梁、整機橫移，完成雙線4片梁的架設。在拖梁、取梁過程中，在圖3所示工作位，首先前起重小車吊起T 梁，啟動前起重小車及運梁車的拖梁小車進行拖梁；T 梁后端到達后起重小車位置時，由后起重小車將梁片吊起，實現取梁。 在移梁、落梁過程中，如圖4所示，在運梁車離開后，起重小車同步將混凝土T梁前移到位；下落梁片至一定高度后，小車與整機橫移配合將梁片橫移到位，前、后起重小車下落梁片到墩頂，并精確調整到位。通過重復此工藝，在實現4片T梁的架設后焊接所有橫隔板，穿拉鋼絞線，然后架橋機準備縱移過孔。

圖3 拖梁、取梁工藝示意圖（單位：m）

圖4 移梁、落梁工藝示意圖

（4）架橋機縱移過孔。架橋機在架設完畢一段橋梁后，需要前、后起重小車與自前向后的0至3號柱相配合經過5步操作進行縱移過孔，為下一段架梁做好準備，詳細具體過程為：①吊梁小車與柱銷接，前、后起重小車分別與1號、2號柱銷接；②機臂一次縱移，提起3號柱，前、后起重小車驅動機臂、0號柱、3號柱前移14 m，如圖5所示； ③機臂二次縱移，先支撐3號柱，提起2號柱，后起重小車驅動2號柱縱移18.7 m，之后，支撐2號柱提起3號柱，前、后起重小車驅動機臂、0號柱、3號柱前移18.7 m到位，如圖6所示；④1 號柱縱移過孔，先支撐0號、1號、3號柱，提起2 號柱，后小車驅動2號柱繼續前移14 m到位 ，然后支撐2號柱，提起1號柱，前小車驅動1號柱前移32.7 m到位，如圖7所示； ⑤吊梁小車釋放銷接，前、后起重小車銷接釋放，準備進行下一段T梁架設。

圖5 機臂一次縱移示意圖（單位：m）

圖6 機臂二次縱移示意圖（單位：m）

圖7 1號柱縱移過孔示意圖（單位：m）

（5）末孔梁架設。可以將0號柱下柱體向前折翻，1號柱上、中柱體重合，降低前端柱體的高度，從而完成架橋機縱移過孔，如圖8所示。

圖8 末孔梁架設示意圖

（6）其他工作條件應對方案。架設變跨梁時，可以調節2號柱與機臂的相對固定位置實現。架設有縱坡時，各柱均采用伸縮結構，使柱身高度可調，通過調節各柱體的高度，最大可在20‰ 縱坡下施工。架設曲線梁時，在3號柱安裝了擺頭油缸，在架橋機一次縱移過孔完成后，通過擺頭油缸與1號柱橫移輪組，實現機臂繞2號柱支點擺頭，從而使架橋機可在600 m半徑的曲線上架梁。

3 工藝優勢

傳統的換鋪法主要是在鋪架基地使用工具軌拼裝25 m軌節，施工列車將軌節運送至鋪軌地點并使用鋪軌機鋪設25 m軌節。當鋪設的工具軌達到一定長度時，長軌運輸車將廠焊長鋼軌卸至線路兩側碴肩上，現場將500 m長軌條焊接成1500 m單元軌條，在鎖定軌溫時，拆除新鋪線路上1500 m單元軌節長度范圍內普通線路扣件，利用軌道車牽引換軌小車將砟肩上的單元軌節換鋪至線路上，進行單元軌節應力放散及鎖定，并同時回收工具軌。

雖然這種模式施工工藝較成熟，但存在著需備用大量的工具軌、工序繁多（包括軌節釘聯、鋪短軌、換鋪長鋼軌、工具軌回收等）及投入設備多、勞動力多、成本高的缺點。

相較于傳統換鋪法，客貨共線鐵路一次鋪設無縫線路快速鋪架施工技術取消了工具軌，減少鋪短軌后換鋪長鋼軌等繁雜工序，在大幅提高鋪架效率的同時節約了成本：①鋪架基地規模縮小，基地內只需混凝土枕存放區及一個長鋼軌存放區，相較于傳統基地規模減小了3/4；②減少了設備使用，減少了軌節釘聯機、龍門吊、機車、換軌車、收軌車及大量平板車等相關機械設備投入；③施工工序減少，傳統的短軌拼裝、倒裝、運輸、鋪設及換鋪長鋼軌等工序去掉了，節省了近一半的人、材、機等工程成本；④取消了工具軌，節省了工具軌的購置（租用）、運輸、調遷等費用。

4 結語

近些年，隨著鐵路交通的迅速發展，客貨共線鐵路傳統的邊鋪邊架換鋪施工的模式在施工組織中存在的弊端越來越明顯。客貨共線鐵路一次鋪設無縫線路快速鋪架施工技術中，TCM60鋪軌機組單枕法鋪軌經驗成熟，與新研究的JQ190型架橋機配套設備相結合，通過中南通道項目鋪軌架梁生產實踐，研究總結出一整套的客貨共線鐵路一次鋪設無縫線路快速鋪架施工技術和方法，提高了客貨共線新建鐵路的施工能力，節省了大量人力、物力，社會及經濟效益顯著。