無砟軌道長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)施工技術(shù)

閆宏亮

（中鐵三局集團(tuán)公司線橋工程公司，河北 三河 065201）

我國(guó)國(guó)內(nèi)高速鐵路技術(shù)基本采用德國(guó)高鐵技術(shù)，其特點(diǎn)是軌道路基采用有砟軌道結(jié)構(gòu)，它的穩(wěn)定性好能滿足時(shí)速超過300km/h對(duì)軌道高平水性和安全性的要求，隨著我國(guó)高速鐵路的迅猛發(fā)展，我國(guó)先后完成了京津城際、武廣客專、鄭西客專、以及京滬高鐵的建設(shè)，這在世界高鐵歷史的建設(shè)中是一個(gè)奇跡，從無到有，我們的施工工藝得到了顯著的提高，在無砟軌道的施工中，無砟軌道的道床施工得到了推廣和運(yùn)用，無砟軌道中長(zhǎng)鋼軌的鋪設(shè)也應(yīng)該是我們關(guān)注的重點(diǎn)，根據(jù)我們的施工經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，對(duì)無砟軌道中長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)中施工技術(shù)和鋪設(shè)前提準(zhǔn)備條件進(jìn)行初步探討。

1 目前國(guó)內(nèi)外無砟軌道類型以及國(guó)內(nèi)外鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌方法

1.1 國(guó)內(nèi)外無砟軌道類型

目前國(guó)內(nèi)外無砟軌道類型可以分為3種類型，分別是板式無砟軌道、雙塊試無砟軌道以及軌枕埋入式無砟軌道。

1.2 國(guó)內(nèi)外無砟軌道鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌方法

目前國(guó)內(nèi)外無砟軌道長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)主要有三種方法：①換軌法：先用短工具軌鋪設(shè)軌道，基地焊接長(zhǎng)鋼軌，然后現(xiàn)場(chǎng)脫卸長(zhǎng)鋼軌進(jìn)行換軌、焊接作業(yè)，達(dá)到鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌的目的；②直接鋪短軌，現(xiàn)場(chǎng)焊接法：現(xiàn)場(chǎng)直接鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)新軌，然后現(xiàn)場(chǎng)焊接長(zhǎng)鋼軌，完成無縫線路的鋪設(shè)；③長(zhǎng)鋼軌直鋪法：長(zhǎng)鋼軌在場(chǎng)內(nèi)焊接成500 m長(zhǎng)軌條，利用長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)軌條鋪設(shè)，在現(xiàn)場(chǎng)焊接形成無縫線路。

無砟軌道的三種鋪設(shè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)：前兩種方法由于其局限性，不可能在客運(yùn)專線的軌道施工中得到廣泛應(yīng)用，著兩種方法只適合在城市軌道交通的無砟道床軌道交通中采用，在長(zhǎng)線路的客運(yùn)專線的鋪設(shè)過程中長(zhǎng)鋼軌直鋪發(fā)更高效，我施工單位在武廣客運(yùn)專線和京滬高速鐵路的建設(shè)中都采用了長(zhǎng)鋼軌直鋪發(fā)，以下結(jié)合我施工單位在京滬高鐵施工過程中的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，初步探討長(zhǎng)鋼軌直鋪的施工技術(shù)和鋪設(shè)前提準(zhǔn)備條件。

2 無砟軌道長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)形成無縫線路的施工工藝原理

2.1 建設(shè)鋪設(shè)無砟軌道無縫線路的鋪軌基地

第一，鋪軌基地連接既有線與新建高速鐵路線路，鋪軌基地內(nèi)建設(shè)有裝卸、存儲(chǔ)500 m長(zhǎng)軌條的主要工程生產(chǎn)線及配套設(shè)施，利用組裝長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)輸工程材料（廠焊500 m長(zhǎng)軌條）至鋪軌基地，前期存軌（京滬南京南鋪軌基地預(yù)存400 km長(zhǎng)軌條）。

第二，組裝長(zhǎng)軌運(yùn)輸車從鋪軌基地拉運(yùn)500 m長(zhǎng)軌條進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，利用專用無砟軌道長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)機(jī)組，采用“推送法”一次性鋪設(shè)新建高速鐵路板式無縫線路。

第三，采用K922焊軌機(jī)對(duì)已鋪設(shè)的長(zhǎng)軌條進(jìn)行焊接。

第四，采用“滾筒法”或“拉伸器滾筒法”兩種方法對(duì)單元軌節(jié)進(jìn)行放散鎖定。

第五，對(duì)放散鎖定后的軌道進(jìn)行精調(diào)，經(jīng)過2～5次的調(diào)整以達(dá)到聯(lián)調(diào)聯(lián)試驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

無砟線路長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)成無縫線路施工流程中的細(xì)節(jié)掌控。

2.2 鋪軌基地建設(shè)

鋪軌基地是進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)的總后方，是進(jìn)行鋪軌施工的基礎(chǔ)，保證鋪軌基地順利完成存軌任務(wù)是鋪軌工作能否順利完成的前提條件，是長(zhǎng)鋼軌等材料進(jìn)場(chǎng)的中轉(zhuǎn)站；在鋪軌基地存軌臺(tái)位的建設(shè)施工中要保證施工質(zhì)量，在整個(gè)存軌和鋪設(shè)的過程中要始終對(duì)臺(tái)位進(jìn)行定期高程測(cè)量，因?yàn)榇孳壟_(tái)位是保證長(zhǎng)鋼軌存放中不變形、不損害的基礎(chǔ)；鋪軌基地內(nèi)裝、卸長(zhǎng)鋼軌的龍門吊是長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸?shù)谋ＷC。

施工要點(diǎn)：①鋪軌基地以少占耕地，合理利用土地，保證生產(chǎn)為原則，根據(jù)施工需要進(jìn)行鋪軌基地選址工作，我標(biāo)段以南京南動(dòng)車運(yùn)用所作為鋪軌基地，以正式工程代替臨時(shí)工程。②與既有線接入的施工：根據(jù)既有線有關(guān)規(guī)定與地方鐵路部門辦理各項(xiàng)施工手續(xù)，與既有線要求進(jìn)行貫通的施工，保證施工安全，明確責(zé)任范圍，長(zhǎng)鋼軌通過既有線火車運(yùn)輸，經(jīng)寧蕪線到達(dá)紫金山車站，經(jīng)臨時(shí)岔線進(jìn)入先期完成的仙西聯(lián)絡(luò)線，過南京南站寧安場(chǎng)，經(jīng)動(dòng)車走行線到達(dá)南京南站動(dòng)車運(yùn)用所鋪軌基地。

2.3 存軌場(chǎng)地建設(shè)

南京南動(dòng)車運(yùn)用所建設(shè)兩條長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸裝卸線，根據(jù)地基承載力及存軌數(shù)量建設(shè)長(zhǎng)鋼軌存儲(chǔ)場(chǎng)地。每個(gè)500 m長(zhǎng)鋼軌存放場(chǎng)設(shè)100個(gè)存軌臺(tái)座，存軌臺(tái)座間距5.0 m，存軌臺(tái)座長(zhǎng)15.5 m，使用15.5 m軌排作為存軌臺(tái)座，15.5 m軌排下枕木32根，枕木下采用一級(jí)道碴厚度25 cm，全部存軌臺(tái)座為等高程設(shè)計(jì)，人工配合機(jī)械進(jìn)行養(yǎng)道。為防止道砟滑落及密度不實(shí)，我單位采用C20混凝土澆筑以增強(qiáng)道砟密實(shí)度及有效防止道砟滑落現(xiàn)象，保證存軌安全。

第一，傳統(tǒng)臺(tái)位基礎(chǔ)一般采用混凝土條型基礎(chǔ)，并采用CFG樁穩(wěn)固地基。我單位率先在京滬存軌基地的建設(shè)中嘗試采用軌排法施工存軌臺(tái)座與混凝土臺(tái)座相比的方法，存在如下優(yōu)點(diǎn)：①施工時(shí)間短，在勞動(dòng)力配置相同的條件下，采用軌排法施工，每天可生產(chǎn)臺(tái)座10個(gè)，而混凝土臺(tái)座每日只能生產(chǎn)6個(gè)。每套存軌臺(tái)座可節(jié)約工期7 d左右；②場(chǎng)地恢復(fù)快，有效解決廢棄混凝土無處丟棄問題：③使用混凝土臺(tái)座對(duì)原有路基破壞較嚴(yán)重，路基恢復(fù)時(shí)間與質(zhì)量無法保證；④南京南動(dòng)車所存軌臺(tái)座橫跨兩條既有排水溝，若使用混凝土臺(tái)座需廢除這兩條水溝，而另設(shè)排水溝，增加施工投入；⑤利用軌排法施工可有效節(jié)約資源，道砟、軌枕均可重復(fù)利用，可有效節(jié)約資源；⑥吊裝：采用群吊的方法，門吊間距15.7 m，鋼軌兩端的吊點(diǎn)距軌端6.7 m。每個(gè)吊點(diǎn)的額定起重量不小于3 t。吊運(yùn)500 m焊接長(zhǎng)鋼軌的起重設(shè)備應(yīng)具備集中控制功能，實(shí)現(xiàn)了同步升降、同步橫移，吊運(yùn)過程中應(yīng)避免摔跌、撞擊鋼軌；⑦施工便線建設(shè)：施工便線是鋪軌基地運(yùn)輸長(zhǎng)鋼軌進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的保證，南京南動(dòng)車所鋪軌基地內(nèi)最小曲線半徑為300 m能夠滿足行車要求，豎曲線設(shè)計(jì)為平坡。

2.4 長(zhǎng)鋼軌裝卸

第一，長(zhǎng)軌卸車存放的施工工藝流程，見圖1。

第二，裝卸長(zhǎng)鋼軌步驟說明：①行車人員引導(dǎo)長(zhǎng)軌列車以不超過15 km/h的速度，通過鋪軌基地聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入鋪軌基地長(zhǎng)軌存放區(qū)，并引導(dǎo)機(jī)車按指定位置對(duì)位停車，安裝列車防溜車裝置；②卸軌人員登上長(zhǎng)軌列車，按卸軌順序逐層拆除鎖軌裝置；③由總控司機(jī)操作32臺(tái)電動(dòng)葫蘆到達(dá)平車上，各組在平車上的人員負(fù)責(zé)檢查夾軌鉗、葫蘆、螺栓等連接。然后手動(dòng)操作夾軌作業(yè)，保證鋼絲繩中心兩線重合（中心與機(jī)臂線重合、中心與所吊鋼軌線重合），最后適當(dāng)調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊；④由總控司機(jī)按照指揮人員檢查完成后下達(dá)命令，群起運(yùn)送長(zhǎng)軌到達(dá)指定位置；⑤由各輔助人員使用撬棍工具手動(dòng)操作調(diào)節(jié)鋼軌到指定位置；⑥長(zhǎng)鋼軌卸車完成后由卸車人員安裝鎖軌裝置，并按行車人員要求封車。

第三，長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸。行車安全是長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸作業(yè)的重中之重。為了保障長(zhǎng)鋼軌順利運(yùn)輸至鋪軌施工現(xiàn)場(chǎng)，需配備足夠的運(yùn)輸人員，制定完善的管理制度。①根據(jù)運(yùn)輸距離，成立運(yùn)輸組織機(jī)構(gòu)，配備足夠的運(yùn)輸人員；②依據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》相關(guān)規(guī)定并結(jié)合工程運(yùn)輸生產(chǎn)實(shí)際，制度運(yùn)輸組織和各項(xiàng)規(guī)章制度、崗位責(zé)任制、技術(shù)安全措施，以保障工程運(yùn)輸安全通暢；③工程運(yùn)輸所配備的運(yùn)輸設(shè)備（施）應(yīng)狀態(tài)良好，并按規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)、維修；④根據(jù)運(yùn)輸線路的實(shí)際情況，制定有針對(duì)性的運(yùn)輸線路巡檢辦法，確保行車安全；⑤發(fā)車前嚴(yán)格檢查長(zhǎng)鋼軌的鎖定裝置是否完好。

圖1 施工工藝流程

第四，長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)施工工序。機(jī)車推送鋪軌列車進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)鋼軌推送車前輪軸距已鋪鋼軌前端7 m時(shí)停車。長(zhǎng)軌運(yùn)輸車對(duì)位停車打好鐵鞋后，進(jìn)行長(zhǎng)軌鋪設(shè)作業(yè)。①鋼軌鎖定車位于長(zhǎng)軌運(yùn)輸車的中間。作業(yè)人員松開上層一對(duì)待拖拉鋼軌的鎖軌裝置。（注：拖拉鋼軌從鋼軌中心距最接近1 508 mm的一對(duì)開始，再逐步向外成對(duì)拖拉鋼軌，最后向內(nèi)成對(duì)拖拉鋼軌。下層鋼軌照舊。）；②卷揚(yáng)機(jī)拖拉鋼軌，解鎖鋼軌的同時(shí)，擺開上層鋼軌的擋軌裝置，開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)反轉(zhuǎn)，把卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩從換向輪處牽引至離鋼軌前端4 m處安裝鋼軌夾具。（距離大于等于4 m），在鋼軌頭安裝魚頭，開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)鋼軌前端穿過推送機(jī)構(gòu)輥輪0.5 m時(shí)，停止卷揚(yáng)取下鋼軌夾具和魚頭。啟動(dòng)推送馬達(dá)推送鋼軌至鋼軌前端離推送輥輪15 m時(shí)停止推送，在既有軌前端10 m處放置枕木頭，在枕木頭前放置第一對(duì)地面滾輪；③牽引車牽引鋼軌，將牽引車退至懸臂鋼軌的前端，將鋼軌前端穿人牽引車夾軌裝置中，在其前后安裝鋼軌夾具，并打好斜鐵，啟動(dòng)牽引車牽引鋼軌，5 s后啟動(dòng)推送裝置推送鋼軌，在距離第一對(duì)地面滾輪10 m的位置放置第二對(duì)地面滾輪，以此每隔10 m（15個(gè)軌枕）放置一對(duì)地面滾輪，當(dāng)鋼軌末端離過渡升降裝置前端滾輪0.5 m時(shí)停止?fàn)恳?，降下過渡裝置，使過渡裝置最低處略高于鋼軌頂面，列車后退，直到鋼軌落到枕木上，用搖臂壓機(jī)撤出枕木，緩慢將鋼軌放置在地面滾輪上；④對(duì)軌及落槽，利用牽引車倒退來對(duì)軌。在牽引車后10 m處放置枕木頭，拆除鋼軌夾具，牽引車向前走行，使鋼軌緩慢脫離鋼軌落在枕木頭上。用搖臂壓機(jī)撤出枕木。緩慢將鋼軌落入槽中。撤出地面滾輪，將鋼軌落入槽中。沿線收回地面滾輪，放置在小平車上。用液壓內(nèi)燃扳手進(jìn)行隔五緊一。用方尺方鋼軌，鋸齊鋼軌。

第五，K922焊機(jī)焊接長(zhǎng)鋼軌。工地單元軌采用K922移動(dòng)式焊軌車組焊接，由軌道車推送進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行移動(dòng)焊軌作業(yè)。進(jìn)行焊接前必須按照驗(yàn)標(biāo)要求對(duì)鋼軌進(jìn)行型式試驗(yàn)焊接，在焊接結(jié)果經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門檢驗(yàn)合格后焊機(jī)方可上線作業(yè)。

第六，質(zhì)量與技術(shù)保證措施。①建立健全項(xiàng)目質(zhì)量保證體系，貫徹ISO9002質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，編制質(zhì)量計(jì)劃和創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，在施工中認(rèn)真執(zhí)行，確保實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)；②各級(jí)技術(shù)人員要認(rèn)真審核設(shè)計(jì)文檔，學(xué)習(xí)有關(guān)的規(guī)范、規(guī)則和細(xì)則等，并編制詳細(xì)的施工安排和相關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書，層層進(jìn)行交底，做到心中有數(shù)；③成立QC小組，對(duì)無砟軌道長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)中遇到施工難點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)，確保鋪設(shè)成功；④施工人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn)，合格后方可參加施工；⑤嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，長(zhǎng)軌條進(jìn)場(chǎng)后要逐根進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌檢測(cè)，制定各項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不合格長(zhǎng)軌條進(jìn)行返廠更換，確保零缺陷；⑥加強(qiáng)監(jiān)督檢查力度，充分發(fā)揮各級(jí)質(zhì)檢部門的質(zhì)量監(jiān)控作用，層層把關(guān)，以工序質(zhì)量確保整個(gè)施工質(zhì)量，使工程質(zhì)量處于受控狀態(tài)；⑦建立健全施工組織機(jī)構(gòu)，建立健全崗位責(zé)任制和安全、質(zhì)量、職業(yè)健康、環(huán)境保證體系，規(guī)范管理制度，按專業(yè)配備精干高效的管理隊(duì)伍、技術(shù)干部隊(duì)伍和施工作業(yè)隊(duì)伍。

[1]鐵道部29號(hào)令.鐵路技術(shù)管理規(guī)程[S].

[2]京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].鐵建設(shè)[2004]157號(hào).

[3]客運(yùn)專線鐵路軌道工程質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].[2005]160號(hào).