鐵路有砟軌道施工鋪軌方法探究

史旭君

中鐵二十二局集團第二工程有限公司 北京 100041

對于鐵路建設(shè)工程的鋪軌施工，經(jīng)濟有效的鋪軌方法可以有利于控制工程的質(zhì)量、成本和工期，特別是鐵路的有砟軌道進行鋪軌施工時，需要結(jié)合實際情況制定合理的施工方案，選擇高效可行的鋪軌方法。本文主要是探究有砟軌道施工的鋪軌方法，以便提升鋪軌技術(shù)，對鐵路建設(shè)的發(fā)展提供幫助。

一、有砟軌道的介紹

有砟軌道是指在軌道下面首先使用道砟攤鋪道床基底，隨后在基底之上再進行軌道的鋪設(shè)。它具有彈性良好、成本低、更換與維修方便、吸噪特性好等優(yōu)點。

和有砟軌道相對應(yīng)的是無砟軌道，無砟軌道主要是利用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代道砟道床的軌道結(jié)構(gòu)，使整個軌道的穩(wěn)定性極好，是當(dāng)今高速鐵路的最常用也是最先進的施工技術(shù)。

有砟軌道更多的是用于重載鐵路，重載鐵路主要是運輸比較重或者是大型的貨物。因為我國地大物博，鐵路運輸任務(wù)非常艱巨，所以在運輸過程中，對于鐵路的運行能力及承重能力要求比較嚴格。因為在重載鐵路上行車的關(guān)鍵并不是速度，而是車輛運行的密度、安全和運輸?shù)奈锲返臄?shù)量、質(zhì)量。如此重量的擠壓會導(dǎo)致鐵路軌道結(jié)構(gòu)的變形甚至損壞，所以如果使用無砟軌道，后期維修和養(yǎng)護難度很大。但是如果使用有砟軌道，維修成本低、速度快、難度小，優(yōu)勢比較明顯。

二、鐵路施工中常見的鋪軌方法

鐵路施工中軌道的鋪設(shè)方法有很多，比較常見的主要有換鋪法、長軌排鋪設(shè)法、單枕連續(xù)鋪設(shè)法以及群枕法等。

2.1 換鋪法

首先提前在鋪設(shè)現(xiàn)場鋪設(shè)工具軌（一般為25m或12.5m長的標(biāo)準軌)，然后上砟整道，確保運送長軌的施工車輛能夠順利運行至施工現(xiàn)場，長軌卸至現(xiàn)場以后，將先期鋪設(shè)的工具軌拆除，再使用相關(guān)的工具將長軌換鋪，安裝扣配件鎖定連接。這種方法比較常用，鋪設(shè)線路較短或者既有線改造等施工經(jīng)常采用換鋪法。

2.2 長軌排鋪設(shè)法

首先要做的是根據(jù)軌道的長度鋪設(shè)相應(yīng)的軌枕和鋼軌，然后使用將軌道連接起來，讓軌道形成一個整體。這樣的方式就是長軌排鋪設(shè)法，使用這樣的方法可以很好地保證軌道的整體性，此方法更加適合用于情況比較特殊的軌道的鋪設(shè)上，如線路改建，線路換鋪、插鋪等。

2.3 單枕連續(xù)鋪設(shè)法

首先布枕機組一根一根連續(xù)排布好軌枕，然后進行鋪軌作業(yè)，這樣可以快速有效的鋪設(shè)軌道。而且，使用單枕連續(xù)鋪設(shè)法不僅可以有效的減少施工過程中排設(shè)軌枕所需要的人力，大幅度的使用機械進行鋪軌，而且可以更好地推進鋪軌的進度，還可以降低施工的強度和難度，讓整個鋪軌工作的開展變得相對簡便快捷。

2.4 群枕法

顧名思義，群枕法主要是將軌枕按照規(guī)定數(shù)量分組裝車，然后借助鋪軌機組一排一排或一組一組的布設(shè)。群枕法鋪軌機組是基于單枕連續(xù)作業(yè)鋪軌機組的基礎(chǔ)上提出的新型鋪軌設(shè)備。群枕法的缺點也極為突出，就是軌枕不能確保均勻布枕，枕間距不能很好的保證，以至于后續(xù)的人工調(diào)整等工作量就很大，這也是群枕法鋪軌機組需要解決的難題。據(jù)悉，目前國內(nèi)外尚無功能成熟，技術(shù)先進的群枕法鋪軌機組，未來值得去研究。

三、有砟軌道的常用鋪軌方法

在有砟軌道的鋪軌施工中，比較常用的鋪軌方法有人工鋪軌、機械換鋪、機械直鋪，下文做以詳細介紹：

3.1 人工鋪軌

首先介紹的是人工一次性直鋪長軌。其重點根據(jù)施工需求把長軌卸至施工地點然后人工直接鋪設(shè)長軌。由于鋪軌工作需要的人力和設(shè)備等都非常多，成本投入大，涉及的專業(yè)廣泛，因此這種方法適合營業(yè)線，臨近營業(yè)線以及復(fù)線、增建線等線路的鋪軌，選擇列車車次少、人流量小而且施工對營業(yè)線的影響小的區(qū)間施工，在施工過程中如果出現(xiàn)問題必須及時解決，以確保營業(yè)線的正常運行。因為長軌鋪設(shè)施工難度大，工序繁瑣，全程都需要人工配合，所以最好采用人力和機械相結(jié)合的方式進行施工比較適合，這樣既可以減少人力的投入，又能很大的提高效率，加快進度，采用這種方法進行施工能起到一個事半功倍的效果。

其次是人工換鋪。人工換鋪首先通過鋪設(shè)工具軌或者提前組裝好軌排連接成線路，長軌車將長軌運送至施工地點卸長軌，最后人工完成換鋪。這種鋪軌方式極大的降低了施工難度，效率也極為顯著。缺點就是前期需要一部分工具軌流轉(zhuǎn)使用，而且鋪設(shè)的工具軌或者軌排連接的線路質(zhì)量要能保證長軌車輛安全運送長軌至施工地點。換鋪過程中在需要將工具軌拆除，將長軌撥入或吊入承軌槽，然后用扣配件緊固連接好即可。

應(yīng)用實例。此方法在中鐵二十二局承建的酒額（酒泉至額濟納旗）鐵路項目得到使用。酒額鐵路位于甘肅省和內(nèi)蒙古西部地區(qū)，主要承運酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地的所需的軍用物資。在酒額鐵路酒泉至東風(fēng)段升級改造工程中，其中原位改建工程85.406km，全部采用人工組裝軌排，再進行長軌換鋪的施工方法。在施工過程中，該方法不僅使得施工質(zhì)量有保證，節(jié)約施工成本，而且對施工效率也有極大的保障，值得以后鐵路建設(shè)中同類項目借鑒和應(yīng)用。

3.2 機械換鋪

是傳統(tǒng)的有砟軌道施工中比較常用的一種鋪軌方法。主要使用鋪軌機將已經(jīng)組裝好的工具軌排鋪設(shè)至線路指定位置，然后使用長軌大列卸長軌，用換軌車更換長軌。

這種方式首先必須對相應(yīng)的工序進行進行研究和分析并制定可行的施工方案，再根據(jù)方案進行軌道的鋪設(shè)，保證其鋪設(shè)的效率和準確性。機械換鋪方式需要消耗大量的人力物力，而且需要按照嚴格的鋪設(shè)要求來進行施工，要提前確定好施工方向。和單枕軌道鋪設(shè)的方式相比較而言，機械換鋪的方式還多了提前組裝工具軌排的工序，施工效率逐漸降低，施工成本也很高。

3.3 機械直鋪：單枕連續(xù)法鋪軌

目前鋪軌機組大多采用單枕連續(xù)作業(yè)法鋪軌。如CPG500鋪軌機組和SVM-1000鋪軌機組都采用的單枕連續(xù)作業(yè)法。

主要是使用相應(yīng)的長軌鋪設(shè)的機組將軌道鋪設(shè)一步到位。在已經(jīng)完成的道床上牽引車輛將長軌大列牽引到其應(yīng)該鋪設(shè)的位置上，布枕和鋪軌機組同時作業(yè)，人工配合緊固連接好線路即可。這樣的鋪軌方法也是當(dāng)今的鋪軌方式中機械化程度最高的方法，大量工作是鋪軌機組完成，對于人力的使用比較少。

對于單枕連續(xù)法鋪軌和上述的機械換鋪法而言，都需要選址建設(shè)一個鋪軌基地，并且鋪軌基地作為鋪軌工作的一個后方保障，需要有一定的存儲能力和裝卸能力，還需有一定的調(diào)度功能。所有機鋪長軌需要從鋪軌基地裝長軌大列，軌枕需要進行硫磺錨固以后，根據(jù)長軌數(shù)量裝夠配套的軌枕數(shù)量，并經(jīng)過調(diào)度車輛運行至施工現(xiàn)場。

鐵路建設(shè)會受到許多因素的影響如環(huán)境氣候，地理條件，人為因素等。而如何在不同的條件影響下選擇最合適的施工方式進行鐵路建設(shè)施工，使整個工程的順利竣工開通尤為關(guān)鍵。因此，在施工前期的需要進行對項目整體進行深入細致的勘察，然后制定可行的施工方案，選擇一套最佳的施工方式對整個項目來說極其重要。

四、有砟軌道軌道鋪設(shè)存在的問題

有砟軌道在運營過程當(dāng)中會存在一些問題。

首先鐵路的運輸會經(jīng)過一些山川河流，所以軌道的鋪設(shè)不僅僅會在地面上，甚至可能會在隧道內(nèi)或者是橋上。如果鋪設(shè)在隧道或者是橋上的話那么有砟軌道的基底就不是路基，而是混凝土填充層和防水保護層。混凝土面的硬度很大，保護層厚度薄，如果進行有砟軌道鋪設(shè)的話，很容易因為道床底層硬度太大導(dǎo)致底砟攤鋪不均勻，這種現(xiàn)象如果發(fā)生在低速運行的列車上的話并不會存在特別的問題，但是如果行駛的列車速度較高，底砟攤鋪不均勻引起安全問題或鐵路某一處的損耗問題。再者道砟會對橋面防水保護層造成破壞，維修比較困難，久而久之可能會影響到線路質(zhì)量。

其次，有砟軌道在建設(shè)和使用時，維修養(yǎng)護成本很大。比如說，線路搗固養(yǎng)護，通過搗固機對線路進行搗固，使道床的道砟分布更加緊密嚴實，從而讓線路的幾何尺寸和穩(wěn)定性更好，可以保證有砟軌道的使用效果和使用周期。隨著有砟軌道使用時間和周期的逐漸增加，有砟軌道的道床會變臟，有砟軌道相互之間會出現(xiàn)因為磨損或者是運輸過程中掉落下來的物質(zhì)填滿軌道的縫隙，導(dǎo)致有砟軌道出現(xiàn)臟污。如果有砟軌道出現(xiàn)的臟污越來越多的話，有砟軌道相互之間因為顆粒的填滿讓整個道床的強度變小，排水性能也會變差。有砟軌道是使用道砟鋪設(shè)的道床，能起到緩沖作用，所以列車在運行的過程中會因為道路不平緩產(chǎn)生震動的現(xiàn)象，由于道砟的粒徑變小，緩沖功能就相對減弱。所以，就需要對道床進行清篩，道床清篩對于營業(yè)線來說施工難度也不容小覷，成本也不小。

另外，因為列車的高速行駛，會讓車體下面的砟石因為震動而飛起來，在砟石飛起來以后很容易會刮碰到列車的某一個部位，或者是砟石飛起來之后落到了鋼軌上，讓列車在通過的時候出現(xiàn)顛簸的感覺，甚至?xí)?dǎo)致安全事故。

五、未來有砟軌道的研究方向

在將來的有砟軌道的軌道鋪設(shè)過程中，更多的對有砟軌道的道床以下的結(jié)構(gòu)以及土工織物等進行詳細的了解和深入研究。除此之外，有砟軌道的難點在于后期的維修和養(yǎng)護上，基于有砟軌道的維修和養(yǎng)護，長期監(jiān)測的技術(shù)研究是十分有必要的。

結(jié)束語

綜上所述，在鐵路高速發(fā)展的當(dāng)今社會，施工方法有很多種，根據(jù)實際情況和項目的施工需求如何選擇一種經(jīng)濟高效，安全可行的施工方法非常關(guān)鍵。本文就有砟軌道的鋪軌方法進行了簡單的總結(jié)和探究，希望能對我國的鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。但是有砟軌道在鋪設(shè)后運營和使用過程當(dāng)中還會存在一些問題，后續(xù)會對其進行深入研究。