膠濟(jì)客專鋪設(shè)60kg/mU75V新軌施工方法探討

佟 強(qiáng)

（濟(jì)南局集團(tuán)公司濟(jì)南工務(wù)機(jī)械段，助理工程師 山東 濟(jì)南 250022）

換鋪無(wú)縫線路施工，即在有限的封鎖時(shí)間內(nèi)完成鋼軌卸車、軌條焊接、鋼軌換鋪及舊料回收等一系列作業(yè)。因膠濟(jì)客專施工與普速鐵路施工有很多的不同，加大了點(diǎn)內(nèi)的工作量及施工難度，所以必須改善原有施工工藝和組織管理，施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理和嚴(yán)密監(jiān)控，在確保營(yíng)業(yè)線行車安全的前提下，安全優(yōu)質(zhì)地完成換鋪任務(wù)。

1 工程概況

膠濟(jì)客專上行K 350+593.60～K 362+071.85（章丘客～濟(jì)南東）既有鋪設(shè)為60 kg/mU 75 V 跨區(qū)間無(wú)縫線路；既有曲線6條，最小曲線半徑為2198.6 m，最大線路坡度為3.5‰；道床均為碎石道床，道床頂寬3.5 m，邊坡1：1.75；軌枕為Ⅲa型混凝土軌枕或Ⅲa型混凝土橋枕，1667根/km配置；扣件均為Ⅱ型彈條扣件；橋梁8座均為混凝土橋，有護(hù)軌的混凝土梁橋共6 座，橋梁護(hù)軌均為50 kg/m 護(hù)軌，護(hù)軌扣件為扣板扣件；電務(wù)設(shè)備為ZPW2000 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，沿線分部有信號(hào)機(jī)、無(wú)源應(yīng)答器等；換軌地段中和軌溫值均為27℃。

2 施工車輛及編組

2.1 施工車輛 軌道車3臺(tái)、平板車4輛、焊軌車2輛、正火車、鋼軌打磨車各1輛、長(zhǎng)軌車2列。

2.2 車輛編組 根據(jù)作業(yè)內(nèi)容分為兩列編組。第一列由軌道車和平板車（搭載人員、料具、換軌小車等）組成，編組為①鋼軌打磨車+②軌道車+平板車+平板車+數(shù)控氣壓焊軌車+③軌道車+正火車④自行式焊軌車+⑤平板車+平板車+軌道車。第二列由長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸車和收軌車（卸軌車）組成。

3 施工方案

3.1 施工方法 采用長(zhǎng)軌車將新軌卸到碴肩上，利用人工將舊軌撥至道心，將新軌撥入承軌槽中，舊料收到平板車上，墊設(shè)滾筒，利用撞軌器、拉伸器拉伸進(jìn)行應(yīng)力放散、線路鎖定及鋼軌除銹打磨，最后利用長(zhǎng)軌車將放置在道心的舊軌進(jìn)行回收的施工方法。

3.2 施工流程

3.2.1 卸軌作業(yè) 長(zhǎng)軌車進(jìn)入封鎖區(qū)間→長(zhǎng)軌車運(yùn)行到卸軌地點(diǎn)對(duì)位→作業(yè)尾車端機(jī)車與長(zhǎng)軌車解體運(yùn)行到安全地點(diǎn)→車上鋼軌解除鎖閉→打下間隔鐵→利用卷?yè)P(yáng)機(jī)輸送鋼軌→地面配合人員在既有鋼軌上掛鋼絲繩，軌卡打到新軌上→列車運(yùn)行卸新軌到枕木頭碴肩上→作業(yè)結(jié)束，作業(yè)尾車端連掛機(jī)車→返回站內(nèi)。

3.2.2 前焊作業(yè) 線路封鎖后，利用拉伸器拉動(dòng)100 m長(zhǎng)軌條對(duì)位→除銹打磨→焊軌車就位→對(duì)軌焊接→正火→粗打磨→鋼軌探傷。

3.2.3 換軌作業(yè) 換軌車組進(jìn)入封鎖區(qū)間→人工撥軌，舊軌撥到道心，新軌入槽→鋸軌→拉伸→合龍→平板車收料→鋼軌除銹打磨→車輛連掛→返回→開通線路。

3.2.4 收軌作業(yè) 推送運(yùn)機(jī)具小車至舊軌隔斷處→利用夾板或插短軌連接鋼軌→長(zhǎng)軌車運(yùn)行到收軌起點(diǎn)→作業(yè)尾車端機(jī)車與長(zhǎng)軌車解體運(yùn)行到安全地點(diǎn)→放下收軌小車→舊軌上架→長(zhǎng)軌車推進(jìn)運(yùn)行→鋼軌上車→車上撥動(dòng)鋼軌就位鎖閉→作業(yè)結(jié)束，作業(yè)尾車端連掛機(jī)車→長(zhǎng)軌車返回。

4 施工中主要控制工序及要點(diǎn)

4.1 封鎖點(diǎn)前準(zhǔn)備 因施工地段既有線路允許速度為200 km/h，線間距小于6.5 m 地段，換軌施工期間鄰線限速120 km/h。人員不能在封鎖前上道作業(yè)，工具無(wú)法具體到位，所以只能由少數(shù)專業(yè)人員進(jìn)行道床清理、機(jī)具準(zhǔn)備、拆除防爬設(shè)備等工作，最大限度減少封鎖點(diǎn)內(nèi)工作量。

4.2 長(zhǎng)軌車卸軌作業(yè)

1）卸前工作。提前清理平整石碴，拆除道口等影響卸軌作業(yè)的障礙物，在線路鋼軌上標(biāo)出安裝防脹支撐的位置。重點(diǎn)在岔前岔后卸軌作業(yè)時(shí)，杜絕對(duì)信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生損壞。由于鋼軌存放地段信號(hào)設(shè)備多，電氣化地段增設(shè)了扼流變壓器，岔間線的膠接絕緣較多，產(chǎn)生聯(lián)電的可能性大，須在卸下的新軌膠接絕緣處及時(shí)墊設(shè)膠墊，安裝防脹支撐，防止鋼軌侵限，危及行車安全。

2）卸軌作業(yè)。一是卸軌人員按指定位置把地面拉軌軌卡安設(shè)在線路鋼軌上，同時(shí)將由卸軌槽放下的鋼絲繩的一端掛在軌卡上，另一端掛在第一根長(zhǎng)軌條的端部的軌卡上。二是列車以3-5 km/h 速度前進(jìn)，兩側(cè)軌條由鋼絲繩牽引并緩慢地通過尾部的卸軌龍口卸到線路兩側(cè)碴肩上。三是長(zhǎng)軌車后人員隨長(zhǎng)軌車移動(dòng)撥軌，其余人員清道及安裝防脹支撐使長(zhǎng)鋼軌距正線鋼軌外側(cè)距離應(yīng)不少于800 mm，并不得高于正線鋼軌，防止鋼軌侵限。四是當(dāng)長(zhǎng)軌條落地夠80 m 時(shí)，隨即撤除地面拉軌軌卡及鋼絲繩。長(zhǎng)軌靠自重產(chǎn)生的阻力將車上長(zhǎng)軌拖下來(lái)。五是當(dāng)?shù)谝桓墬l卸完后，停車并后退（預(yù)留搭頭），相鄰單元軌節(jié)搭接量要控制在0.5～1.0 m間。六是所卸長(zhǎng)軌要拔順、拔直，軌道電路地段做好絕緣處理，鋼軌接頭錯(cuò)開，防止長(zhǎng)鋼軌因軌溫升高縱向竄動(dòng),使軌頭頂緊,橫向侵入限界,確保營(yíng)業(yè)線行車安全。

3）施工隊(duì)必須加強(qiáng)對(duì)線路存放鋼軌的巡查工作，每日要安排人員對(duì)線路上存放鋼軌進(jìn)行巡查，確保線路上存放的鋼軌不影響行車安全。

4.3 前焊（自行式焊軌車）

1）拉軌對(duì)位。使用拉軌器使鋼軌對(duì)位，長(zhǎng)軌條預(yù)留搭接量，滿足焊軌需要。

2）準(zhǔn)備焊軌作業(yè)。地面配合人員將活動(dòng)端長(zhǎng)軌條下支墊焊軌用滾筒。拉軌或撥軌時(shí)，應(yīng)合理控制待焊鋼軌距本線的距離，保證線間距4 m 的直線地段焊接時(shí)整車作業(yè)過程中最大輪廓尺寸控制在距本線線路中心1.85 m 以內(nèi)。撥直墊平焊縫兩端15～20 m范圍內(nèi)的鋼軌，待焊軌條的兩軌端墊實(shí)、墊平、對(duì)直，調(diào)節(jié)鋼軌預(yù)留3 mm焊縫。在墊滾筒時(shí)要保證軌縫前后15～20 m鋼軌目視平直，用1 m直尺測(cè)量，軌縫軌頂面中軸線上拱度不大于+0.3 mm。鋼軌作用邊平直度偏差不超過±0.3 mm；在焊接的位置預(yù)先將焊頭下的石碴扒低200 mm，便于軌端打磨、焊接對(duì)軌和焊后正火。

遇有風(fēng)、雨、雪天氣焊接時(shí)，焊前、焊接過程中及焊后應(yīng)采取防風(fēng)、防雨、保溫等措施。雨量達(dá)到中雨或風(fēng)力達(dá)到5級(jí)時(shí)不應(yīng)進(jìn)行焊接、熱處理作業(yè)。

3）焊后正火。在焊軌車轉(zhuǎn)移到下一焊軌點(diǎn)，正火車對(duì)位正火。焊頭軌溫降低至400℃（用測(cè)溫儀）后，正火車對(duì)焊接接頭熱處理采用全斷面正火加熱，正火時(shí)鋼軌不準(zhǔn)受力（正火前工班長(zhǎng)必須全面檢查焊頭外觀，以便在正火后及時(shí)矯正外觀超標(biāo)的焊頭，對(duì)矯正過的焊頭須進(jìn)行二次正火）。

4）焊后打磨。焊頭打磨應(yīng)在焊縫溫度低于200℃時(shí)進(jìn)行，軌頭部應(yīng)采用仿形打磨機(jī)打磨，軌腰、軌底用手提砂輪打磨作業(yè)。打磨過程中應(yīng)保持軌頭的外形輪廓，打磨長(zhǎng)度不應(yīng)超過焊縫兩側(cè)各450 mm的限度，軌底上角、下角應(yīng)打磨圓順，不允許出現(xiàn)打磨灼傷。

5）焊縫探傷。焊縫應(yīng)按TB/T2658.21-2007 的規(guī)定規(guī)進(jìn)行全斷面探傷檢查，內(nèi)部缺陷不得超過規(guī)定范圍。探傷時(shí)焊頭的軌溫不應(yīng)高于40℃或自然軌溫。未經(jīng)焊縫探傷或探傷不合格焊縫（前焊）的長(zhǎng)軌不得鋪設(shè)上道使用。

4.4 長(zhǎng)鋼軌換鋪 當(dāng)軌道車由后焊端進(jìn)入時(shí)，在換軌地段前防護(hù)點(diǎn)位置停車解體，甩下1 臺(tái)軌道車、2個(gè)平板、數(shù)控焊軌車后，3 臺(tái)軌道車牽引剩余車輛不超過5 km/h 的速度通過換軌地段，由1 臺(tái)軌道車牽引兩個(gè)平板車在次日施工地段進(jìn)行扣件預(yù)卸工作，另2 臺(tái)軌道車牽引焊軌車、正火車作業(yè)；當(dāng)由前焊準(zhǔn)備地段進(jìn)入時(shí)，在施工地段前一度停車解體，甩下3 臺(tái)軌道車、2 個(gè)平板、自行式焊軌車、正火車，各自作業(yè)，另外一組車輛以不超過5 km/h 的速度通過換軌地段，進(jìn)行后焊準(zhǔn)備作業(yè)。舊撥軌組根據(jù)施工安排進(jìn)行舊軌切割，組織人員將舊軌撥入道心后，更換橡膠墊板、扣件、站栓螺桿全面涂油、原樣恢復(fù)軌下墊片；新軌撥軌組將新軌撥入承軌槽，按每隔40 根枕設(shè)置新型放散滾筒，在后焊前50-70 m左右甩彎，后焊開始焊接時(shí)，安排3-5 人配合后焊把撥軌槽撥入承軌槽。在后焊位置鎖定前后50 m內(nèi)鎖定線路后，進(jìn)行焊接，當(dāng)后焊完成后前后撞軌，釋放應(yīng)力，并進(jìn)行預(yù)拉伸，使鋼軌處于自由伸縮狀態(tài)。然后進(jìn)行拉伸鎖定作業(yè)，當(dāng)拉伸量達(dá)到預(yù)設(shè)量后，下架龍口合攏，然后隔2 根枕卡1 根軌距水平，后逐個(gè)上緊，并保證扣壓力滿足設(shè)計(jì)要求。上述作業(yè)完畢后，配合電務(wù)恢復(fù)電務(wù)設(shè)備、按設(shè)計(jì)更換扣件和更換整正橡膠墊板，按照設(shè)計(jì)墊設(shè)12 mm 軌下過渡膠墊板。

4.5 后焊數(shù)控氣壓焊 采用數(shù)控氣壓焊軌車進(jìn)行焊接，焊軌車受到焊機(jī)作業(yè)條件限制，鋼軌需高于站栓高度方可作業(yè)。鋼軌入槽后，焊接負(fù)責(zé)人需確認(rèn)順坡線路質(zhì)量符合要求方可對(duì)位作業(yè)，作業(yè)時(shí)做好防溜及鄰線防護(hù)工作。焊接完成后，焊軌車牽出焊接地點(diǎn)50 m待命，作業(yè)人員進(jìn)行鋼軌打磨及恢復(fù)調(diào)高地段的線路工作。

4.6 應(yīng)力放散

1）施工軌溫低于鎖定軌溫時(shí)：根據(jù)長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度的不同，長(zhǎng)軌條中間設(shè)置輔助撞軌器（每隔五百米設(shè)置一套），軌下增設(shè)新型放散滾筒（每隔40根軌枕設(shè)置一處），并每隔100米設(shè)置一處測(cè)量標(biāo)記。新軌拉伸到位后先一股后另一股，拉伸合攏后及時(shí)撤下撞軌器，檢查滾筒是否撤除。

2）施工軌溫高于鎖定軌溫時(shí)：根據(jù)長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度的不同，長(zhǎng)軌條中間設(shè)置輔助撞軌器（每隔五百米設(shè)置一套），軌下增設(shè)滾筒（每隔40根軌枕設(shè)置一處），使長(zhǎng)軌達(dá)到自然狀態(tài)后再進(jìn)行鎖定。

4.7 合攏

1）根據(jù)拉伸量鋸切舊軌，安裝拉伸器配合撞軌拉伸合攏，上夾板，先一股后另一股恢復(fù)線路。

2）施工期間，下架龍口軌端、螺栓孔必須采取倒棱處理。鋼軌螺栓孔應(yīng)按45°倒角進(jìn)行倒棱，倒棱深度為0.8—2.0 mm。當(dāng)新舊軌有錯(cuò)牙時(shí)，墊設(shè)長(zhǎng)度200 mm，厚度2-3 mm鐵墊片，整治錯(cuò)牙。

3）新舊軌接頭范圍內(nèi)同步做好行車面及導(dǎo)向面的打磨。

4）電容孔、電務(wù)孔按規(guī)定倒棱，安裝連接線。

4.8 收舊軌

1）準(zhǔn)備。提前調(diào)查舊軌狀態(tài)、鋁熱焊接頭凸起位置，備足連軌用夾板、接頭螺栓、氧氣乙炔、枕木頭等材料和單軌小車、齒條式壓機(jī)等機(jī)具。

2）封鎖作業(yè)。

①長(zhǎng)軌車收軌不需停電（收2層）。

②封鎖命令下達(dá)后，按規(guī)定設(shè)置防護(hù)。

③長(zhǎng)軌車憑調(diào)度命令進(jìn)入封鎖地段作業(yè)，地面配合人員進(jìn)行連軌作業(yè)。

④長(zhǎng)軌列車到達(dá)后，作業(yè)尾車端機(jī)車解體后運(yùn)行到安全地點(diǎn)，通過滑桿放下收軌小車，用壓機(jī)抬起舊鋼軌端部，安裝上收軌梭頭，收軌車根據(jù)施工負(fù)責(zé)人的指揮緩慢地推行，當(dāng)鋼軌通過收軌通道到達(dá)滑道后，收軌適當(dāng)加快速度，安排專人監(jiān)視鋼軌在車上運(yùn)行狀態(tài)，提前預(yù)告鋼軌到尾部的距離。

⑤長(zhǎng)軌車推進(jìn)運(yùn)行方向人員隨車移動(dòng)扶軌。

⑥舊軌到達(dá)長(zhǎng)軌車尾部后，切割鋼軌，并撥軌至外側(cè)，收完一段鎖定后，繼續(xù)推行收軌，開通前連掛作業(yè)尾車端機(jī)車，返回車站。

5 結(jié)束語(yǔ)

在本次無(wú)縫線路換鋪施工中，形成了一整套科學(xué)合理的換鋪施工工藝，確保了安全、正點(diǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)合理地完成了換鋪任務(wù)。歷經(jīng)25次封鎖施工，共完成換鋪無(wú)縫線路27.71 km，現(xiàn)場(chǎng)焊接138個(gè)接頭，卸軌、回收舊軌均為27.71 km，施工效率和質(zhì)量均有提高，為以后客專的大型換軌施工積累了經(jīng)驗(yàn)。