CRTSⅡ型無砟軌道更換長軌施工方法

蔣 兵 上海鐵路局上海工務(wù)段

CRTSⅡ型無砟軌道更換長軌施工方法

蔣 兵 上海鐵路局上海工務(wù)段

結(jié)合京滬高鐵下行線K1167.200～K1167.700更換長軌施工，重點(diǎn)介紹CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路更換長軌施工方法，并分析了軌道板傷損控制、長軌條固定及限界控制等施工控制要點(diǎn)。

更換長軌；施工；控制要點(diǎn)

高速鐵路運(yùn)營過程中逐步出現(xiàn)擦傷等鋼軌傷損，對鋼軌成段傷損地段需要進(jìn)行更換長軌處理。CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路因其軌道結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場工況與普通有砟線路存在較大差異，在CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路上進(jìn)行更換長軌施工從卸軌更換、、舊軌回收、新軌打磨、逐級提速等方面均需精心組織，確保施工順利。本文以京滬高鐵下行K1167.200～K1167.700更換長軌施工為例,介紹CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路更換長軌施工方法,為無砟軌道高速鐵路組織更換長軌施工提供借鑒。

1 概述

京 滬 高 鐵 下 行 K1167.200～K1167.700右股鋼軌頂面連續(xù)壓傷,深度達(dá)到重傷，需對右股更換500 m范圍鋼軌，根據(jù)既有軌源使用2根250 m長軌。施工地段線路允許速度310 km/h，CRTSⅡ型無砟軌道結(jié)構(gòu)，位于直線地段，線路坡度0.25‰；線路上既有鋼軌為攀枝花鋼廠生產(chǎn)的P60 U71Mn(K)軌型，扣件為福斯羅300-1扣件系統(tǒng)；施工地段鎖定軌溫為25℃。

2 施工方法及流程

整個施工分為五個階段連續(xù)四天進(jìn)行。第一階段使用長軌車卸新軌；第二階段換軌、焊接；第三階段使用長軌車收舊軌；第四階段使用鋼軌打磨車對換軌區(qū)段鋼軌進(jìn)行打磨；第五階段逐級提速至常速。

2.1 施工條件

利用施工天窗進(jìn)行，卸軌施工封鎖時(shí)長300 min。卸軌前京滬高鐵下行K1167.200～K1167.700限速160 km/h，卸軌后至收軌結(jié)束前限速80 km/h，大修段、電務(wù)段配合施工。換軌施工封鎖時(shí)長330 min，換軌施工開通后首列限速45 km/h、第二列至收軌前限速80 km/h，電務(wù)段配合施工。收軌施工封鎖時(shí)長300 min，收軌施工開通后首列限速120 km/ h、第二列限速160 km/h至另有命令時(shí)止，大修段、電務(wù)段配合施工。鋼軌打磨施工封鎖時(shí)長300 min，鋼軌打磨施工開通后限速160 km/h、200 km/h、250 km/h各一列后恢復(fù)常速，電務(wù)段配合施工。

2.2 分階段實(shí)施

2.2.1 卸軌

卸軌由大里程向小里程方向進(jìn)行，卸下的長軌放置于道心待換，使用短拉桿與既有一股鋼軌連接固定。

（1）準(zhǔn)備工作。

由工務(wù)段組織進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查確定好卸軌起終點(diǎn)位置并做好現(xiàn)場標(biāo)記，加工400×220×160（mm）短木枕頭、1200×80× 80（mm）木條和950 mm長軌距拉桿若干。大修段根據(jù)確定的卸軌方向準(zhǔn)備好長軌列車和待卸長軌條。

（2）施工方法及步驟。

①施工開始后工務(wù)段卸軌配合人員在每處電務(wù)設(shè)備（導(dǎo)線）兩端道心處各放置1根木條，其余地段每隔30米左右均勻放置2根木條。木條主要用于架空卸下長軌條以保護(hù)電務(wù)設(shè)備和安裝短拉桿固定長軌。

②卸軌配合人員自卸軌起點(diǎn)開始在軌道板兩線間側(cè)承軌槽間隔內(nèi)放置3根枕木頭，之后25 m范圍內(nèi)每間隔1個承軌槽放置1根枕木頭，每根250 m長軌條端部均按此放置枕木頭。枕木頭主要用于架空卸下長軌條以保護(hù)軌道板。

③施工開始后長軌車由大里程方向進(jìn)入封鎖區(qū)間運(yùn)行到卸軌起點(diǎn)。車上操作人員拆除鋼軌鎖定，推送長軌條使軌條頭部到達(dá)卸軌口位置，待長軌條頭部平穩(wěn)落在卸軌起點(diǎn)枕木頭上后，配合人員將提前準(zhǔn)備好的鋼絲繩一端固定在K1167.710處的右股鋼軌上，另一端用鋼軌卡子固定在待卸長軌條頭部。長軌列車機(jī)車以小于5 km/h的速度牽引長軌車向小里程方向移動。長軌因一端固定而被緩緩?fù)舷侣渲裂鼐€軌道板上的短枕木上，當(dāng)長軌落地25 m左右后長軌車停車，卸軌配合人員使用壓機(jī)、撬棍、鋼軌抬鉗將卸在枕木頭上的長軌撥至道心存放。長軌車?yán)^續(xù)向小里程方向卸車，工務(wù)段配合人員跟隨在后撥長軌條至道心，并按同樣方法卸下第2根長軌條。

④長軌條全部撥至道心后撥直撥順長軌方向，在放置木條處安裝短拉桿與右股線上鋼軌連接，固定卸下的長軌條。檢查卸下的長軌條頂面超出線上鋼軌頂面限界情況，新卸下的鋼軌頂面不高于線上鋼軌頂面10 mm。

⑤長軌車運(yùn)行至預(yù)定的保養(yǎng)點(diǎn)停放，等待回收舊軌。

2.2.2 換軌

更換長軌由中間向兩端分別撥出舊軌、兩端向中間分別撥進(jìn)新軌、使用德國鋁熱焊工藝線上焊接3處的方法進(jìn)行。換下的長軌擺放道心，切割成2根250米長軌條，并將大里程端舊長軌條運(yùn)至與小里程端舊長軌條并排擺放以滿足長軌車收軌要求。

2.2.2.1 準(zhǔn)備工作

（1）由工務(wù)段組織換軌施工隊(duì)伍及機(jī)具，主要包括撥軌組、扣件組、龍門組、焊接組、焊縫探傷組、安全技術(shù)把關(guān)組等施工人員分組及相應(yīng)機(jī)具、材料。

（2）高鐵車間施工前將施工范圍內(nèi)軌道幾何尺寸進(jìn)行逐根枕測量并用油漆標(biāo)注于承軌臺側(cè)面。

（3）技術(shù)人員確定新舊鋼軌切割位置并畫好切割線。

2.2.2.2 工方法及步驟

（1）施工開始后龍門組施工人員在換軌兩端連接2.5 m橫向?qū)Ь€，切割兩端新軌多余搭頭；撥軌組人員同步拆除拉桿后將新軌撥至承軌臺邊緣；電務(wù)人員拆除電務(wù)導(dǎo)線。

（2）舊軌割軌人員及機(jī)具到達(dá)新長軌搭頭處在確認(rèn)導(dǎo)線連接到位后按指定位置使用氧割割軌并取出氣割的軌端。

（3）中間龍門處鋼軌斷開后扣件組施工人員拆除施工范圍內(nèi)全部扣件，外側(cè)扣件擺兩線間底座板靠邊，內(nèi)側(cè)扣件擺北股內(nèi)側(cè)軌腳處兩承軌槽間，扣件嚴(yán)禁擺放道心。

（4）龍門組在兩端指定位置切割線上鋼軌；扣件完全拆除后撥軌組集中到中間龍門處由中間向兩端撥出舊軌，舊軌跨過新軌擺放道心，撥舊軌時(shí)扣件組同步配合拆除軌底膠墊。

（5）舊軌完全撥出后撥軌組由兩端龍門向中間撥新軌入槽。兩端新軌頭部落槽后焊磨組人員使用焊縫調(diào)節(jié)塊控制焊縫并使用軌縫調(diào)整器調(diào)整焊縫。

（6）扣件組待新軌就位50 m左右距離時(shí)作業(yè)人員立即安裝扣件鎖定，鎖定范圍為焊縫向中間20 m范圍，鎖定到位后焊磨組焊接鋼軌。

（7）新軌到位后同步測量軌溫，根據(jù)軌溫決定是否拉伸；需拉伸時(shí)根據(jù)拉伸量確定中間龍門處兩端新軌切割線，如軌溫正好不需拉伸則預(yù)留28 mm焊縫，使用軌縫調(diào)整器適當(dāng)拉直軌條。

（8）拉伸或拉直軌條后扣件組安裝全部扣件，焊磨組焊接鋼軌。電務(wù)人員進(jìn)行新軌鉆孔倒棱，安裝電務(wù)導(dǎo)線。

（9）鋼軌氣割人員對大里程端舊軌在指定位置進(jìn)行氣割（氣割2處將長軌分成3段以便于人工運(yùn)軌）。對換下的兩根舊軌條小里程端頭部向內(nèi)76 mm軌腰處氣割2個方孔40×40（mm），間隔924 mm。

（10）撥軌組分三次將大里程端舊軌條向小里程方向運(yùn)軌約250 m距離，保證小里程端兩根舊長軌條頭部對齊，滿足長軌車收軌要求。

（11）運(yùn)軌結(jié)束后撥軌組對舊長軌條在氣割處鉆孔上夾板連接，待兩根舊長軌條到位后，安裝拉桿使道心長軌條與一股線上鋼軌連接固定，兩根長軌之間使用鐵絲捆扎牢固。

（12）扣件組進(jìn)行軌道幾何尺寸回檢、精調(diào)，焊接結(jié)束后檢查焊縫平直度，探傷人員進(jìn)行焊縫探傷，全面檢查并開通線路。

2.2.3 收軌

換下的舊軌保持長軌條狀態(tài)，使用長軌車進(jìn)行回收，長軌車由小里程向大里程方向回收舊軌。

（1）準(zhǔn)備工作

①在小里程方向舊長軌條軌腰按距端部216 mm和356 mm左右距離使用氧焰氣割兩個眼孔，孔徑40 mm左右，本項(xiàng)工作在換軌當(dāng)天完成。

②長軌車在保養(yǎng)點(diǎn)時(shí)，收軌人員將滾道梁全部打開并固定好。

（2）工方法及步驟

①工務(wù)段配合人員拆除固定舊長軌條使用的拉桿及捆扎用的鐵絲，使舊長軌條完全處于自由狀態(tài)；在舊軌條大里程方向端部位置，在道心橫向放置2根短枕木（規(guī)格：1 450mm×160mm×220 mm）并用扒釘固定，用于阻擋收軌時(shí)道心舊軌條向大里程方向竄動；在舊軌條大里程方向頭部的軌底放置2個滑輪并將滑輪固定好，防止長軌車用鋼絲繩拉舊軌條時(shí)，舊軌條頭部在軌道板滑動時(shí)碰擦損傷軌道板。

②施工開始長軌車運(yùn)行至收軌起點(diǎn)后，將牽引機(jī)車解掛并向大里程方向運(yùn)行出舊長軌條范圍。

③長軌車對位后由收軌配合人員將道心舊軌條頭部用壓機(jī)打高并放下收軌小車連接好，長軌車以小于5 km/h速度向大里程方向收軌，待地面舊軌還剩余25 m左右時(shí)長軌車停車，使用車上卷揚(yáng)裝置將地面剩余舊軌回收上車并鎖定好，回收小車、關(guān)閉滾道梁，機(jī)車連掛后運(yùn)行至預(yù)定車站。

④工務(wù)段配合人員回收木條、枕木頭、軌距拉桿等，檢查開通線路。

2.2.4 鋼軌打磨

主要對新?lián)Q鋼軌進(jìn)行鋼軌廓形打磨，采用道岔打磨大機(jī)進(jìn)行，使新、舊軌廓形一致，確保列車高速運(yùn)行動態(tài)平穩(wěn)，大機(jī)打磨過程中工務(wù)技術(shù)人員需適時(shí)對打磨過地段鋼軌進(jìn)行輪廓測量，達(dá)到預(yù)定打磨效果后停止打磨。

2.2.5 逐級提速

逐級提速自大機(jī)打磨結(jié)束線路開通后首列開始，確認(rèn)車按160 km/h運(yùn)行,其后列車按 200 km/h,250 km/h,300 km/h（常速）各一列進(jìn)行逐級提速。每速度等級列車工務(wù)段均安排技術(shù)人員進(jìn)行添乘確認(rèn)，無動態(tài)不良反應(yīng)方進(jìn)行下一速度等級提速。

3 施工控制要點(diǎn)分析及措施

3.1 軌道板傷損控制

由于CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)與有砟線路的差異，在無砟軌道高速鐵路進(jìn)行更換長軌施工對軌道板的保護(hù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，本次施工在卸長軌、換長軌、收長軌各個環(huán)節(jié)均存在損傷軌道板的可能，主要可能項(xiàng)及控制措施如下：

3.1.1 長軌條對軌道板的損害

卸長軌時(shí)長軌頭部、尾部著地時(shí)存在傷損軌道板可能，采取了長軌條頭、尾部軌道板墊木枕頭、拉索固定待卸長軌端部進(jìn)行拖拽式卸軌的方法進(jìn)行控制。收長軌時(shí)長軌可能竄動造成軌道板傷

損，采取了舊長軌條尾部使用木枕固定防止竄動的方法進(jìn)行控制。

3.1.2 工機(jī)具對軌道板的損害

卸長軌、換長軌過程中撥動鋼軌、氣割鋼軌使用的工機(jī)具均可能造成軌道板傷損。采取的控制方法是撥動長軌條時(shí)使用鋼軌抬鉗并盡可能做到輕起輕放，撬棍作為配合工具要求在軌枕板接縫內(nèi)借力，不得利用承軌臺借力；氣割鋼軌時(shí)在氣割處下方軌道板面放置一塊鐵板防止氧焰燒傷軌道板；焊接時(shí)坩堝下方放鐵板置并鋪沙防止鐵水濺出燒傷軌道板。

3.2 長軌條固定及限界控制

由于施工需分階段進(jìn)行，卸下的長軌條和換下的長軌條需在運(yùn)行條件下在線路道心上擺放，因此對長軌條進(jìn)行固定及限界控制至關(guān)重要，措施如下：

3.2.1 長軌條固定

根據(jù)CRTSⅡ型無砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次施工采取短拉桿將長軌條和一股線上鋼軌進(jìn)行連接的方式進(jìn)行固定。

由于長軌條擺放于道心，本次采用的拉桿長為950 mm并預(yù)先加工好，固定長軌條時(shí)每30 m左右安裝一根拉桿。由于安裝拉桿必須保證軌底與軌道板之間有空隙，因此安裝拉桿處必須使用木條墊在長軌條底部，CRTSⅡ型無砟軌道鋼軌底部至軌道板面約80 mm間距，木條的厚度以80 mm進(jìn)行加工，同時(shí)受上述間距影響，拉桿軌卡的高度必須控制在80 mm內(nèi)，因此需對拉桿軌卡進(jìn)行打磨減小軌卡高度確保能夠安裝。

由于施工期是夏季高溫時(shí)節(jié)，安裝拉桿固定長軌條時(shí)還必須考慮長軌條的伸縮問題，因此在安裝拉桿時(shí)線上鋼軌側(cè)拉桿軌卡螺栓應(yīng)緊到位，長軌條上拉桿軌卡螺栓不能緊死，應(yīng)預(yù)留一定空隙使長軌條可進(jìn)行溫度應(yīng)力伸縮以防止長軌條在道心伸縮變形。

3.2.2 長軌條限界控制

根據(jù)車輛部門要求，道心長軌條頂面高度不得超過既有規(guī)定面25 mm，本次施工對長軌條頂面高度計(jì)劃控制在既有軌頂面高度向上10 mm內(nèi)，因此墊長軌條軌底的木條應(yīng)盡可能保證加工精度，使其厚度不影響到長軌條高度超限。長軌卸下和換下后，還必須使用弦繩置于既有的左右股鋼軌頂面測量道心長軌條的頂面高度，并在鋼軌頂面高點(diǎn)處逐處測量，確保沒有一處高度超限。對軌底木條擺放位置差異引起的鋼軌擾曲逐一檢查，發(fā)現(xiàn)高度超限時(shí)立即調(diào)整木條位置確保長軌條頂面高度控制在計(jì)劃范圍內(nèi)。

4 結(jié)束語

文中介紹的無砟軌道高速鐵路更換長軌施工為局管內(nèi)CRTSⅡ型無砟軌道高速鐵路運(yùn)營線路首次進(jìn)行此類施工，并通過實(shí)踐證明了其施工方法的安全性、合理性和可靠性。文中介紹的施工方法，對CRTSⅡ型乃至其他類型無砟軌道高速鐵路進(jìn)行類似施工提供了積極經(jīng)驗(yàn)，具有借鑒、指導(dǎo)意義。

[1]中華人民共和國鐵道部.高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則（試行）.北京：中國鐵道出版社，2012.

[2]李超雄，等.高速鐵路無砟軌道線路養(yǎng)護(hù)維修.北京：中國鐵道鐵道出版社，2011.

責(zé)任編輯：萬寶安 胡雄偉

來稿日期：2014-12-10

表3 軌道精調(diào)作業(yè)完成后檢測靜態(tài)允許偏差

6 取得的效果

利用此方法軌道精調(diào)后我段靜態(tài)測量TQI值7項(xiàng)指標(biāo)上行1.59下行為1.58平均1.59，圓滿完成了預(yù)期目標(biāo)。滿足了列車動態(tài)檢測安全性、穩(wěn)定性和平穩(wěn)性要求，在385 km/h速度條件下TQI值7項(xiàng)指標(biāo)下行線2.16、上行線2.06、上下行平均2.11。輪軸橫向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率均滿足評判標(biāo)準(zhǔn)的要求；轉(zhuǎn)向架未出現(xiàn)橫向失穩(wěn)，橫向穩(wěn)定性滿足評判標(biāo)準(zhǔn)的要求；車體橫向、垂向平穩(wěn)性等級達(dá)優(yōu)，為杭長高鐵后期開通運(yùn)營打好了堅(jiān)定基礎(chǔ)。

7 結(jié)束語

軌道精調(diào)作業(yè)流程及方法的探索是工務(wù)部門一項(xiàng)長期又艱巨的任務(wù)，這次的軌道精調(diào)雖然取得了前所未有的成績，但也存在著許多不足之處，如由于施工單位精調(diào)材料提供不及時(shí)而影響精調(diào)進(jìn)度，由于前期軌道精測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致方案錯誤造成返工等。這些問題都有待于我們這一代工務(wù)人進(jìn)一步去摸索和總結(jié)，從而為今后高鐵軌道精調(diào)積累更有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。

責(zé)任編輯：萬寶安 胡雄偉

來稿日期：2015-01-06