高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量控制初探

【摘 要】 鐵路軌道施工項(xiàng)目質(zhì)量管理控制成功與否，不僅直接關(guān)系到高速鐵路開通運(yùn)營后軌道的平順性及旅客舒適度，更為重要的是直接影響了運(yùn)營安全。論文重點(diǎn)概述了高速鐵路軌道工程的鋪設(shè)施工工藝，并探討了在有碴高速鐵路軌道施工中如何完善高速鐵路軌道平順性，以確保軌道施工的穩(wěn)定、高效。

【關(guān)鍵詞】 高速鐵路 軌道工程 質(zhì)量控制

近年來，隨著鐵路的飛速發(fā)展的同時(shí)，高鐵在快速發(fā)展的同時(shí)也暴漏出了諸多問題，尤其是工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，已成為業(yè)內(nèi)和社會關(guān)注的焦點(diǎn)。對于高速鐵路來說，安全是第一前提，而運(yùn)營安全的前提是機(jī)車車輛提供走行的軌道，軌道的安全性是鐵路運(yùn)營安全的永恒話題。

1 高速鐵路鋪軌施工工藝控制

1.1 人工鋪軌施工工藝

路基施工完成后，經(jīng)檢測合格，監(jiān)理檢查同意后開始作鋪軌準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)測量，材料進(jìn)場，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場和勞力準(zhǔn)備等。施工時(shí)首先散布鋼軌，將鋼軌按布軌順序運(yùn)至相應(yīng)路基路肩處。然后上底碴，進(jìn)行鋼筋混凝土軌枕硫磺錨固，散布軌枕。軌枕方正后上軌，安裝配件。鋼軌連接完成后開始撥正方向、上碴整道。整道首先采用人工整道兩遍，然后采用大型養(yǎng)路機(jī)械整道。

1.2 道岔鋪設(shè)施工工藝

道岔岔枕、鋼軌采用火車運(yùn)輸至現(xiàn)場，再用平板車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，裝卸車作業(yè)均采用汽車吊。普通道岔在底碴鋪設(shè)完畢后采用正位人工鋪設(shè)的方法施工。根據(jù)設(shè)計(jì)圖道岔座標(biāo)位置對道岔定位測量，釘出道岔中心及首尾樁點(diǎn)及水準(zhǔn)樁；對岔位路基面進(jìn)行檢查整修；對運(yùn)到位的道岔及配件要按照標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真核對，并分別堆放；岔枕要按根丈量長度，將長度標(biāo)示在岔枕上分別垛碼。

1.3 500m 長鋼軌基地焊接施工工藝

在基地采用直流閃光接觸焊機(jī)將100m 定尺鋼軌焊接成500m 長鋼軌。采用回頭（并聯(lián)）式工藝進(jìn)行鋼軌焊接。采用接觸焊將500m 的鋼軌焊接成長軌；放置扣件，并上好全部扣件；礦碴運(yùn)輸車補(bǔ)充道碴，配碴整型車、搗固車、動力穩(wěn)定車一起進(jìn)行綜合整道作業(yè)；經(jīng)過三四次綜合整道作業(yè)，軌道基本達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，適時(shí)進(jìn)行鋼軌應(yīng)力放散并在中性軌溫下鎖定和合龍焊接；進(jìn)行軌道整理及軌道打磨，補(bǔ)充面碴，進(jìn)行軌道整細(xì)作業(yè)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；軌檢車對線路幾何形狀進(jìn)行檢查。

1.4 現(xiàn)場移動接觸焊施工工藝

已鋪長軌條最終形成無縫線路要通過兩個(gè)焊接步驟完成：一是將鋪下去的500m 長軌條焊聯(lián)成單元軌節(jié)，單元軌節(jié)為1000～2000m 長（簡稱單元焊）；二是單元軌節(jié)之間的鎖定焊接（簡稱鎖定焊）。單元焊和鎖定焊均采用接觸焊，用移動式閃光接觸焊機(jī)進(jìn)行焊接。焊接設(shè)備組裝調(diào)試，鋼軌軌型檢驗(yàn)：將焊機(jī)及發(fā)電機(jī)組裝入集裝箱內(nèi)，集裝箱放在標(biāo)準(zhǔn)的平車上，由軌道車牽引平車，焊機(jī)裝安裝起吊系統(tǒng)，達(dá)到可直接在線路上進(jìn)行焊接狀態(tài)。檢驗(yàn)鋼軌軌型，做好焊接環(huán)境的調(diào)查準(zhǔn)備工作。

1.5 線路成型及穩(wěn)定施工工藝

主要包括：配碴整形車作業(yè)、起撥道搗固車作業(yè)、動力穩(wěn)定車作業(yè)、穩(wěn)定作業(yè)完成后，利用配碴整形車整理外觀。道床頂面低于軌枕承軌面4cm。橋上道床標(biāo)準(zhǔn)與路基地段相同，碴肩至擋碴墻間以道碴填平。自檢驗(yàn)收：線路開通前，道床密實(shí)度不得小于1.75g/cm3，支承剛度不得小于120kN/min，縱向阻力不得小于14kN/枕，橫向阻力不得小于12kN/枕。軌道電路道床電阻不應(yīng)小于2Ω·km。

1.6 線路應(yīng)力放散及鎖定施工工藝

該單元軌節(jié)放散鎖定后，即和下一單元軌節(jié)進(jìn)行焊接，為下一個(gè)單元軌節(jié)的應(yīng)力放散做好準(zhǔn)備。拆除待放散單元軌節(jié)的全部扣件，每隔一定距離嵌入一個(gè)滾筒，每隔400～500m 設(shè)置一臺撞軌器。

2 完善高速鐵路軌道平順性若干措施

2.1 嚴(yán)格控制材料，采用優(yōu)質(zhì)道碴

道床是軌道框架的基礎(chǔ)，承受來自軌枕的壓力并均勻的傳遞到路基面，并保持軌道的縱橫向阻力，保持軌道的穩(wěn)定。高速鐵路道床鋪設(shè)必須采用硬質(zhì)、耐磨、不易粉碎的優(yōu)質(zhì)道碴，攤鋪整平、壓實(shí)底碴，確保道床穩(wěn)固、清潔、排水暢通等性能。鋪設(shè)底碴層，攤鋪整平壓實(shí)底碴對于保證軌道平順性，減少道床殘余變形、減少軌道的養(yǎng)修工作效果顯著。在橋頭過渡段底碴層、道岔區(qū)，經(jīng)過分層壓實(shí)加厚明顯改善兩處地點(diǎn)的平順性。需要主要的是在鋪軌布置軌枕或維修中，應(yīng)避免擾動己平整的道床，破壞道床的整體均勻性。

2.2 保證鋼軌的平直度的檢驗(yàn)

經(jīng)鐵科院研究發(fā)現(xiàn)，新軌軌身2.6～3.2m 波長周期性不平順幅值雖小，在快速、高速行車條件下，會加速軌道狀態(tài)惡化，引起車體和轉(zhuǎn)向架強(qiáng)烈振動，危害很大。在200～250km/h速度時(shí)，所引起的振動頻率處于軌道結(jié)構(gòu)的共振頻率范圍，危害更大。軌身周期性不平順往往影響軌端平直性，增加焊接工作的困難。鋼軌平直度的關(guān)鍵在生產(chǎn)工廠，工廠要認(rèn)真改進(jìn)軋制校直工藝、設(shè)備，提高新軌的平直性。施工鋪軌之前都必須采用準(zhǔn)確可靠的測量設(shè)備嚴(yán)格檢驗(yàn)。嚴(yán)格禁止鋼軌軌身周期性不平順超標(biāo)鋼軌上道。再者鋼軌的平直度不好，軌向（碎彎）增加，鋪設(shè)后直接影響高速列車行駛的平穩(wěn)和安全性。

2.3 嚴(yán)格控制焊縫區(qū)的平順性

焊接接頭微小的初始不平順，特別是焊縫區(qū)微小不平順，是線路開通運(yùn)營后軌道不平順發(fā)展變化、軌道部件傷損的重要原因，在高速鐵路運(yùn)輸中，“一個(gè)焊頭等于1000 顆人頭”，突顯焊頭質(zhì)量的重要性，必須嚴(yán)加控制。鐵科院的研究資料表明：0.2mm 微小焊縫迎輪臺階形不平順，300km/h 時(shí)引起的輪軌沖擊性高頻作用力可達(dá)722KN，低頻輪軌力達(dá)321KN，可加速道碴破碎，道床路基產(chǎn)生不均勻沉陷，從而形成較大的軌道不平順。所以必須提高工廠、現(xiàn)場焊接質(zhì)量，確保軌頭工作邊平齊，均勻打磨。加強(qiáng)對鋼軌焊接接頭質(zhì)量檢測，采用高精度高可靠性檢測設(shè)備，嚴(yán)格檢驗(yàn)焊縫區(qū)的平順性。上道的鋼軌必須滿足鋼軌平直度控制標(biāo)準(zhǔn)的要求，要盡最大可能采用較長鋼軌定尺長度100m 或500m 鋼軌，從根本上減少焊接接頭數(shù)量，提高軌道平順性，減少引起軌道不平順增大根源，確保高速鐵路運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)舒適。

2.4 鋼軌打磨改善鋼軌軌頭斷面的平順性

軌道不平順會很大程度影響旅客乘坐的舒適度，嚴(yán)重時(shí)會增大列車脫軌系數(shù)，引起車輛產(chǎn)生振動和輪軌作用力。線路開通前及開通運(yùn)營后，必須采用鋼軌打磨車進(jìn)行鋼軌預(yù)防性打磨，不僅有助于進(jìn)一步消除焊縫不平等短波不平順，還能消除軌面初始微裂紋、壓痕等微小缺陷，有利于提高鋼軌的壽命和軌道的平順性。國外高速、重載鐵路的經(jīng)驗(yàn)早己證實(shí)，進(jìn)行鋼軌預(yù)防性打磨，具有很好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是高速鐵路鋪設(shè)軌道時(shí)必須采取的重要措施。

2.5 加強(qiáng)動態(tài)檢測運(yùn)用科學(xué)的管理理論指導(dǎo)維修

在高速鐵路線路維修整治過程中加大動態(tài)檢測、監(jiān)控，充分發(fā)揮軌道動態(tài)檢測數(shù)據(jù)跟蹤指導(dǎo)線路維修，全面實(shí)行峰值管理和均值管理相結(jié)合。通過軌檢車三種級別的超限資料和車載式線路檢查儀的晃車地點(diǎn)，利用科學(xué)的全面質(zhì)量管理理論（PDCA 循環(huán)法）進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、比對、提取，充分重視復(fù)合不平順和長波不平順的分析、整修，利用軌檢車檢測的波形圖，采用峰值管理的方法，分析復(fù)合不平順和長波不平順的病害發(fā)生地點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查分析形成的原因，研究整治的方法和措施，有效提高軌道的平順性。

3 結(jié)語

總之，鐵路大規(guī)模建設(shè)的成敗關(guān)鍵在于工程質(zhì)量，軌道工程施工的成敗關(guān)鍵在于施工方法和工藝以及過程的控制。通過對工程質(zhì)量的分析，明確工程質(zhì)量是一個(gè)系統(tǒng)工程，論文研究了軌道工程的在項(xiàng)目質(zhì)量保證體系、施工控制等項(xiàng)目系統(tǒng)，同時(shí)探討了軌道工程中軌道不平順的原因、整治思路，確保軌道安全。

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