雙塊式無砟軌道排架施工問題及解決措施

張 磊

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

近年來，為了滿足大經(jīng)濟(jì)區(qū)、大城市的增量運(yùn)輸?shù)男枨螅v出既有線路用來發(fā)展貨物重載運(yùn)輸，適應(yīng)日益增長的運(yùn)輸需要，國內(nèi)大力發(fā)展客運(yùn)專線建設(shè)。在鐵路客運(yùn)專線雙塊式無砟軌道施工中，為了保證軌道控制精度，提高線路鋪設(shè)效率，研制開發(fā)了雙塊式無砟軌道排架。通過工廠對(duì)軌道排架的精確加工，在施工中使用軌道排架作為鋪設(shè)工具集中組裝軌排，以實(shí)現(xiàn)雙塊式無砟軌道施工的高精度、高效率。

1 工程概況

蘭新客運(yùn)專線（蘭烏二線）采用雙塊式無砟軌道技術(shù)，全線施工類型大多數(shù)為路基段施工，其鋼軌采用60kg/m，U71Mn（G）鋼軌，軌枕采用雙塊式軌枕，軌枕間距一般為650mm，路基段在路基基床表面鋪設(shè)的支撐層寬度為3400mm，兩側(cè)設(shè)置1/3斜坡，16%水平坡。

2 軌道排架

2.1 軌道排架組成

雙塊式無砟軌道排架針對(duì)客運(yùn)專線雙塊式無砟道床施工設(shè)計(jì)，其整體結(jié)構(gòu)將應(yīng)鋪設(shè)軌道組件合成為框架式，集工具軌、軌面高低調(diào)節(jié)器、軌向調(diào)節(jié)器為一體，用60kg/m鋼軌和型鋼制造。排架長度根據(jù)軌枕間距設(shè)計(jì)，縱向聯(lián)結(jié)使用改制型60kg/m鋼軌夾板。軌排各部尺寸和軌面高程按鋪設(shè)60kg/m鋼軌技術(shù)條件設(shè)計(jì)。

軌道排架技術(shù)性能：

（1）排架軌距：1435±0.5mm

（2）軌面調(diào)整量：460~820mm（超高值0~180mm）

（3）軌底坡：1∶40

（4）軌向調(diào)整量：左、右移動(dòng)各60mm

（5）鋪設(shè)軌枕類型：60kg/m軌道雙塊式軌枕

（6）鋪設(shè)道床寬度：2800mm

2.2 軌道排架適用條件

雙塊式無砟軌道排架能夠滿足我國時(shí)速200km/h、250km/h、300km/h及以上鐵路雙塊式無砟軌道道床施工，并能在路基、橋梁、隧道內(nèi)施工。它適用于各類雙塊式無砟軌道斷面道床施工，滿足鋪設(shè)長軌的道床技術(shù)要求；適用線路條件：線路平面R≥1000m，線路縱面i≤30‰。

3 軌排施工常見問題

使用組合式無砟軌道排架施工，可以有效提高軌道鋪設(shè)效率。但若施工人員操作不當(dāng)或軌道排架本身存在著不完善因素，都會(huì)對(duì)施工速度和質(zhì)量造成影響，從而不能滿足客運(yùn)專線的高精度、高質(zhì)量要求。

3.1 高低螺柱及角度調(diào)節(jié)螺栓的調(diào)節(jié)

軌排支腿上安裝有高低調(diào)整螺柱以及角度調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)整軌排的幾何狀態(tài)。使用梅花扳手或套筒扳手旋轉(zhuǎn)豎向高低螺柱，可以調(diào)整軌道水平、超高；通過活動(dòng)扳手操作軌排上的角度調(diào)節(jié)螺栓可以調(diào)整高低螺柱的垂直度，使螺柱保持相對(duì)垂直狀態(tài)。

軌排粗調(diào)時(shí)，需調(diào)節(jié)軌道高程與水平至大概位置，以便于最后的精調(diào)實(shí)施。在施工時(shí)，施工人員往往先安裝軌枕，并將軌排吊裝至指定位置，此時(shí)軌排和軌枕重量完全由幾根高低螺柱承受，底面及螺紋處摩擦力增大，不易調(diào)節(jié)高程和角度。若強(qiáng)行調(diào)節(jié)，則易損壞高低螺柱和角度調(diào)節(jié)裝置的螺紋，多次累積會(huì)降低施工精度，并易損壞底面混凝土。

3.2 接頭軌縫寬度控制

軌排拼裝時(shí)，前后軌排接頭處應(yīng)留有一定寬度的軌縫，根據(jù)鋪設(shè)線路的狀態(tài)確定其數(shù)值。對(duì)于線路的直線段，軌縫寬度應(yīng)控制在6~10mm的范圍內(nèi)，以8mm為宜；對(duì)曲線段，線路內(nèi)、外側(cè)軌縫不同，內(nèi)側(cè)較小，外側(cè)較大，具體數(shù)值需根據(jù)線路的曲線半徑來確定。

軌排吊裝應(yīng)由龍門吊來完成，但天車行走及放置時(shí)必然會(huì)引起軌排的晃動(dòng)，而且還需要人工控制軌排方向和位置，導(dǎo)致不能對(duì)接頭軌縫寬度進(jìn)行精確控制。對(duì)于部分無法使用龍門吊的施工現(xiàn)場，則只能使用吊車進(jìn)行吊裝，此時(shí)軌縫寬度將更加難以控制。同時(shí)，若軌排放置時(shí)晃動(dòng)過大，軌頭撞擊到已放置好的軌排，不但會(huì)影響前一軌排的位置，軌頭也易發(fā)生變形，從而對(duì)精調(diào)產(chǎn)生影響。

3.3 夾板連接

軌排軌頭之間通過夾板連接在一起，使之具有與鋼軌一樣的整體性，更接近于將要鋪設(shè)鋼軌的狀態(tài)。

在路基直線段施工中，均采用6500mm軌排，軌排順次擱置，首尾軌枕間距為321+321+8=650mm，其中8mm為軌縫（曲線段軌縫略有變化）。

32m橋梁段的軌排布置方式與路基段類似，區(qū)別在于每隔32m橋梁段各需采用一塊6700mm的軌排。6500mm軌排的首尾軌枕間距為296+346+8=650mm，6700mm軌排的首尾軌枕間距為296+296+8=600mm，其中8mm為軌縫（曲線段軌縫略有變化）。

軌排夾板長度為540mm，由于扣件本身具有一定的寬度，致使軌頭處夾板和兩側(cè)扣件產(chǎn)生擠壓，造成扣件無法正常安裝甚至損壞，如圖1所示。待混凝土澆筑完成并拆卸軌排后，此處扣件需要調(diào)整或更換，降低了施工效率，提高了成本。

3.4 橋梁段排架軌向調(diào)節(jié)

拼裝前通過軌排的基準(zhǔn)器，達(dá)到粗放的目的，拼裝完成后進(jìn)行精調(diào)，通過軌向調(diào)節(jié)器來控制軌向。

在橋梁段軌排施工中，橋梁用軌向調(diào)節(jié)器分為兩種類型，分別為短軌向調(diào)節(jié)器和長軌向調(diào)節(jié)器，短軌向調(diào)節(jié)器用于橋梁防護(hù)墻一側(cè)的支撐及調(diào)節(jié)；長軌向調(diào)節(jié)器用于橋梁的另外一側(cè)。

進(jìn)行軌向調(diào)節(jié)時(shí)，采取將軌向調(diào)節(jié)器支撐在軌排支腿側(cè)面的鋼板上的方式來進(jìn)行頂推。長軌向調(diào)節(jié)器的支撐方向與水平方向有一定夾角，若角度過大，支撐位置不當(dāng)，調(diào)節(jié)時(shí)則有可能將支腿頂起，造成豎向位移。在實(shí)際施工中，由于橋面支撐鋼筋位置不當(dāng)或者出于方便的需要，工人常將長軌向調(diào)節(jié)器頂部置于支腿上側(cè)鋼板處支撐（如圖2所示），這就造成了精調(diào)時(shí)軌向和軌面高程的互相影響。

3.5 螺柱底面支撐

高低螺柱底面支撐在橋面或路基混凝土上，旋調(diào)高低螺柱時(shí)，由于支撐面積小，軌排及軌枕重量大，容易造成支撐混凝土的損壞，使橋面不平整。另外，混凝土本身存在的不平整，會(huì)使螺柱旋調(diào)時(shí)支撐位置發(fā)生移動(dòng)。

為防止損壞橋面和路基混凝土，可在螺柱下墊一小塊鋼板以擴(kuò)大支撐面積。這樣可保護(hù)混凝土不受損壞，但是螺柱與鋼板、鋼板與混凝土之間仍可能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，無法保證支撐位置的固定，還有可能使軌向發(fā)生變化。

4 處理及改進(jìn)措施

（1）高低螺柱及角度調(diào)節(jié)螺栓的調(diào)節(jié)應(yīng)在軌排吊起時(shí)進(jìn)行，此時(shí)支腿懸空，螺柱底面無摩擦力，螺柱和角度調(diào)節(jié)螺栓的螺紋處也無附加阻力，易于調(diào)節(jié)，并可保護(hù)螺紋不被損壞。

（2）對(duì)于接頭軌縫寬度的控制，可用一小段板厚為8mm的角鋼搭置于已放置好的排架軌頭上，下一套軌排放置時(shí)，在保證軌向的前提下緊貼角鋼放置即可。根據(jù)現(xiàn)場情況，若無合適的角鋼，也可將兩塊8mm鋼板焊接成“L”型搭置于軌頭，尺寸以施工使用方便為宜。

（3）夾板連接處由于空間不足，容易導(dǎo)致扣件安裝不合格甚至損壞。在不影響夾板本身強(qiáng)度的前提下，將夾板下側(cè)（夾板正確安裝時(shí)所處狀態(tài)的下側(cè)）兩端較厚部分切掉長為10cm的一段，或者在出廠前通過機(jī)床加工將兩端凸起部分磨平10cm，再行安裝即可。

（4）橋梁段長軌向調(diào)節(jié)器應(yīng)支撐于支腿側(cè)面下端的鋼板上，使其端部的圓弧面與鋼板接觸，防止產(chǎn)生豎向分力。同時(shí)橋面上用于支撐軌向調(diào)節(jié)器的鋼筋與支腿的距離應(yīng)以軌向調(diào)節(jié)器有足夠的調(diào)節(jié)范圍為準(zhǔn)，距離過大會(huì)使其調(diào)節(jié)范圍變小，距離過小則會(huì)導(dǎo)致軌向調(diào)節(jié)器無法放置到指定位置。

（5）對(duì)于螺柱底面的支撐問題，可以參考無砟軌道板多向精調(diào)爪的工作原理，將螺柱底部改裝為與精調(diào)爪類似的裝置?？山璐藬U(kuò)大底面的支撐面積，同時(shí)螺柱的旋調(diào)和水平移動(dòng)在裝置內(nèi)部進(jìn)行，更加穩(wěn)定；還可通過加潤滑油減小阻力，方便施工。

5 結(jié)論

綜上所述，軌排施工法雖然大大提高了雙塊式無砟軌道的施工效率，但同時(shí)也存在著一些問題，我們只有通過規(guī)范施工過程和對(duì)軌排的不斷完善，才能使雙塊式無砟軌道排架施工技術(shù)水平不斷提高，對(duì)以后的工程實(shí)踐具有借鑒和指導(dǎo)意義。

[1]桑志亮，徐振龍.旭普林型無碴軌道施工工藝研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2007，（3）:18-21.

[2]楊明輝，王貴榮，錢振地.雙塊式軌枕長軌排調(diào)整支撐架設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2007，（6）:77-79.