機(jī)械工程師淺談新建玉鐵鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械整道施工技術(shù)

姜國慶

引言

大型養(yǎng)路機(jī)械是集機(jī)、電、液、氣于一體的現(xiàn)代化鐵路機(jī)械，具有技術(shù)先進(jìn)、速度快、高度自動化和養(yǎng)路質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。用來進(jìn)行鐵路的養(yǎng)護(hù)工作，是短時(shí)間內(nèi)提高線路質(zhì)量的最有效途徑[1]。其中搗固車通過起道、撥道、搗固、砟肩夯拍等作業(yè)可使線路水平、高低、軌向和三角坑扭曲量、道床的橫向阻力等參數(shù)都在驗(yàn)收范圍內(nèi)。穩(wěn)定車可鞏固搗固作業(yè)質(zhì)量、增加道床密實(shí)度和道床穩(wěn)定性，配砟車具有對道床進(jìn)行拋砟、配砟、整形和清掃軌枕面等作用。[2]伴隨著大型養(yǎng)路機(jī)械的投入使用，不僅僅提高了新建鐵路的整道速度和精度，而且大幅緩解了營業(yè)線養(yǎng)護(hù)時(shí)施工與運(yùn)行之間的沖突，推動了我國鐵路事業(yè)飛速地向前發(fā)展。

在我國鐵路線路大修、維修中，運(yùn)用大型養(yǎng)路機(jī)械整道已成為不可缺少的手段，且工法已進(jìn)入持續(xù)規(guī)范發(fā)展的階段[3]。實(shí)踐證明，對于新建鐵路，大型養(yǎng)路機(jī)械也起著至關(guān)重要的作用。筆者在新建玉鐵鐵路的施工中，曾配合運(yùn)用大型養(yǎng)路機(jī)械施工，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，本文將重點(diǎn)介紹新建鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械整道技術(shù)控制。

1 工程概況

新建玉林至鐵山港鐵路正線機(jī)械鋪設(shè)無縫線路132.6公里，站線鋪軌19.3公里，鋪道岔59組，道碴46.2萬m3。鑒于工期短任務(wù)重，施工中投入的大型機(jī)械主要有： DPK32型鋪軌機(jī)、TJ165架橋機(jī)、大型養(yǎng)路機(jī)械組（包含D08-32自動整平搗固車、WD-320軌道動力穩(wěn)定車、SPZ-200配砟整形車）、推送設(shè)備兩套（含內(nèi)燃機(jī)車）。

施工中我們采用“七補(bǔ)碴，六搗固，六穩(wěn)定”的施工方法，順利完成了玉鐵線線DK1+500～DK138+700共132.6km線路的整道工作，經(jīng)軌檢車檢測，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在2014年7月的動態(tài)檢測后，受到路局領(lǐng)導(dǎo)與軌道專家的一致肯定與贊揚(yáng)，認(rèn)為試驗(yàn)車的平穩(wěn)度、舒適度較高，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。我們對此施工方法進(jìn)行總結(jié)，形成本工法。

2 整道施工技術(shù)

2.1 施工人員配置及施工工藝

測量班組人員3臺班（每臺班6人，需水準(zhǔn)儀2臺，全站儀1臺）。大型養(yǎng)路機(jī)械操作人員1臺班（搗固車5人，穩(wěn)定車3人，配砟車3人，維修人員2人）。具體配置情況如表1所示。大型養(yǎng)路機(jī)械養(yǎng)護(hù)作業(yè)施工工藝流程圖如圖1所示。

2.2 施工工法

玉鐵鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速為160km/h，施工中我們采用“七補(bǔ)碴，六搗固，六穩(wěn)定”的施工方法，重點(diǎn)在搗固車作業(yè)。第一、二、三遍采用粗略法，第四、五、六遍采用精確法搗固作業(yè)。施工中每階段整道，大型養(yǎng)路機(jī)械的施工計(jì)劃如表2所示。

線路初期，幾何形態(tài)不好，偏差較大。搗固車激光小車的自動撥道范圍有限，故此搗固車在第一、二、三遍搗固時(shí)可采用人工輸入起、撥道量。起道量不宜大于60mm，一次撥道量不宜大于50mm，起道量50mm以上宜采用雙搗作業(yè)。

線路后期，幾何形態(tài)較好，偏差很小。搗固車在第四、五、六遍搗固宜采用順平法作業(yè)，起道量控制在15mm左右，采用單搗，夾持時(shí)間設(shè)置在0.8s，搗固車起終點(diǎn)重合地段采用搭接法作業(yè)。搗固車必須按照樁點(diǎn)標(biāo)注的起撥道量數(shù)據(jù)精確作業(yè)，當(dāng)沒有起撥道樁點(diǎn)時(shí)，搗固車根據(jù)車上的自動抄平系統(tǒng)進(jìn)行近似法作業(yè)，直線地段宜采用激光作業(yè)。

穩(wěn)定車走行速度取0.6km/h～0.9km/h，由下往上速度逐層降低。薄弱地段、路堤路塹交接部位及橋梁過渡處增加穩(wěn)定次數(shù)2～3次。第六遍整道后，對線路橫向阻力和支承剛度全面抽測。對道床達(dá)不到初期穩(wěn)定狀態(tài)的路段，補(bǔ)加動力穩(wěn)定次數(shù)，直至符合要求。

2.3 測量數(shù)據(jù)要求

測量精準(zhǔn)度很重要，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度直接影響每階段整道的成果。測量工班的人員每天至少要完成5km的測量數(shù)據(jù)，以滿足大型養(yǎng)路機(jī)械施工。由于廣西天氣雨水較多，盛夏之時(shí)陽光刺眼，測量任務(wù)艱巨。在測量之前，結(jié)合工程部線下測量班的數(shù)據(jù)，在軌枕上每間隔5m（約7-8根間）寫上里程標(biāo)志，曲線的幾何要素（包括直緩點(diǎn)、緩圓點(diǎn)、圓緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)的里程）。在大型養(yǎng)路機(jī)械第一、二、三遍整道前宜采用全站儀測量。全站儀能測量出軌道縱向和橫向的偏差，并從儀器中直接導(dǎo)出測量數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)，大幅度減少測量時(shí)間。數(shù)據(jù)要求：5m一個(gè)點(diǎn)，起道、撥道量（右為正、左為負(fù)），數(shù)據(jù)均精確到毫米。在大型養(yǎng)路機(jī)械第四、五、六遍整道前宜采用采用水準(zhǔn)儀精確測量起道量。數(shù)據(jù)要求：間隔5m一個(gè)起道量，直線段間隔300m一個(gè)撥道量（右為正、左為負(fù)），特殊地段如坡峰和坡底、曲線起始的直緩點(diǎn)均應(yīng)給予撥道量，數(shù)據(jù)均精確到毫米。

2.4 施工注意事項(xiàng)

①鐵路鋪設(shè)前底砟應(yīng)不少于20cm，以便于大型養(yǎng)路機(jī)械施工。對于在預(yù)鋪碴面上直接鋪設(shè)的長鋼軌，由于道床阻力很小，軌道易發(fā)生變形，鋪軌結(jié)束后應(yīng)及時(shí)分層補(bǔ)充道碴，采用大機(jī)分層起道，搗固、動力穩(wěn)定作業(yè)。

②每次起道作業(yè)后軌枕頭外側(cè)應(yīng)有足夠道碴，以保證長軌軌道的穩(wěn)定性。為避免在起、撥道作業(yè)中發(fā)生脹軌跑道現(xiàn)象，起撥道作業(yè)軌溫宜在長鋼軌鋪設(shè)軌溫（+15，-20℃）范圍內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁超溫作業(yè)。

③遇有撥接龍口、新線高填方路基、線橋結(jié)合部、橋涵過渡段、大抬道、巖溶塌陷等薄弱地段視具體情況安排補(bǔ)強(qiáng)搗穩(wěn)。

④作業(yè)結(jié)束時(shí)設(shè)置的順坡應(yīng)在直線上，一般不在圓曲線上順坡，嚴(yán)禁在緩和曲線上順坡結(jié)束作業(yè)，順坡坡度不大于2‰。

⑤搗固作業(yè)時(shí)，在無障礙區(qū)段必須同步進(jìn)行砟肩夯拍作業(yè)，夯拍器激振器必須打開。搗固裝置夾持壓力和夾持幅度必須達(dá)到規(guī)定要求，夾持幅度的標(biāo)準(zhǔn)為夾持油缸的伸出量必須達(dá)到50mm以上，作業(yè)后的軌枕面沒有插痕。

⑥穩(wěn)定車在路基上工作速度一般為0.6～0.9km/h，由下層至上層速度逐層降低。從路基向橋上進(jìn)行動力穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)在上橋前30m范圍內(nèi)把加載值逐漸降低50%，并在下橋后30m范圍內(nèi)再把加載值逐漸提高到原來的數(shù)值。隧道中亦采用在橋上同樣的方法處理。穩(wěn)定車在橋上進(jìn)行動力穩(wěn)定應(yīng)避開橋梁自振頻率，工作速度不得低于1km/h，在橋上不得開始起振、也不宜結(jié)束動力穩(wěn)定作業(yè)。

3 體會和建議

本工法較傳統(tǒng)的“人工―大型養(yǎng)路機(jī)械組混合整道”而言，大大提高了作業(yè)效率，縮短35%的工期，節(jié)省大量人工，更能保證工程質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人工費(fèi)在逐步提高，大型養(yǎng)路機(jī)械組整道的經(jīng)濟(jì)價(jià)值優(yōu)勢已較為明顯。近年來，我國鐵路建設(shè)進(jìn)入全面發(fā)展階段，在速度和技術(shù)自主創(chuàng)新等方面不斷刷新世界紀(jì)錄。鐵路速度在不斷提高，對線路的幾何形態(tài)要求也不斷提高，單純依靠人工整道作業(yè)已經(jīng)不能達(dá)到現(xiàn)行鐵路的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展大型養(yǎng)路機(jī)械已列入我國鐵路主要技術(shù)政策，并成為我國鐵路技術(shù)進(jìn)步的一項(xiàng)重要標(biāo)志。因此，筆者建議在新建鐵路上大力推廣此整道方法。