重載鐵路無縫線路換鋪施工及關(guān)鍵技術(shù)研究

文良華

由于近幾年朔黃鐵路貨運(yùn)量逐年增加，車流量增大且車流密度增加導(dǎo)致軌道病害加劇、大中修周期縮短，在確保運(yùn)輸安全且不影響運(yùn)量的前提下進(jìn)行無縫線路換鋪施工，是重載鐵路運(yùn)輸面對(duì)的必然選擇，尤其是小半徑曲線、長(zhǎng)大隧道內(nèi)的換鋪施工更是重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此總結(jié)成套施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝，勢(shì)在必行。

一、施工技術(shù)要求

（1）以每個(gè)軌條單元設(shè)計(jì)里程，線路兩側(cè)處預(yù)埋位移觀測(cè)樁，在鋼軌拉伸到位后，進(jìn)行標(biāo)記。

（2）將影響卸軌作業(yè)的道口橡膠板等設(shè)備進(jìn)行拆除，埋設(shè)木枕頭并且均勻、平整石砟，卸軌到位后按照曲線25m、直線50m進(jìn)行釘固，然后將妨礙換軌施工的地錨拉桿、軌距拉桿等設(shè)備以及紅外測(cè)溫設(shè)備、機(jī)車地面感應(yīng)器進(jìn)行拆除。

（3）詳細(xì)調(diào)查缺失的零配件數(shù)量，以備換軌時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，并詳細(xì)記錄軌條單元內(nèi)的曲線資料，并在換鋪完成后及時(shí)將曲線資料恢復(fù)，用白油漆將水平墊板的厚度標(biāo)到軌枕上，并在新軌條入槽后及時(shí)恢復(fù)水平膠墊。

（4）電務(wù)施工人員拆除影響換軌的軌道電路連接線，并將施工地段內(nèi)的扣配件進(jìn)行全面拆卸，將鋼軌墊起后及時(shí)更換軌底的水平膠墊和尼龍底座，并將螺栓涂抹防銹油。

（5）施工人員將需換鋪地段的長(zhǎng)軌條進(jìn)行打磨除銹，確保換鋪完成后電務(wù)信號(hào)正常。

（6）按照設(shè)計(jì)規(guī)定：長(zhǎng)軌條內(nèi)側(cè)10號(hào)大軌距擋板）、外側(cè)為6號(hào)小擋板；擋板底座為外2內(nèi)4；擋板底座及軌距擋板壓緊頂嚴(yán)，并仔細(xì)查看彈條扣件扭緊情況，規(guī)定彈條扣件必須達(dá)到“三點(diǎn)接觸”，相對(duì)應(yīng)的扭矩為120～150N·M。

（7）對(duì)線下單元焊及時(shí)進(jìn)行探傷檢查，確保焊縫質(zhì)量符合要求后方可上線；線上鎖定焊組織相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行探傷，確保焊頭質(zhì)量及安全。

（8）拉伸放散時(shí)，始端攏口需逆向松開100m扣件，鋸切的舊軌條長(zhǎng)度根據(jù)計(jì)算的拉伸量確定，拉伸量 ?l=αl(tz?t0)，其中α為鋼軌線膨脹系數(shù)，α=0.0118mm/（m·℃）；l為軌條長(zhǎng)度（m）；t z為軌條的設(shè)計(jì)鎖定軌溫，℃；t0為軌條的實(shí)測(cè)軌溫，℃。軌溫用軌溫表現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并在長(zhǎng)軌條拉伸放散到位后、鎖定前將滾杠以及豎向滾筒撤除。

（9）換軌及放散完成后，在終端攏口的新舊軌打孔并安裝夾板，夾板用凍結(jié)夾板進(jìn)行臨時(shí)過渡，安裝夾板時(shí)，在舊軌一端墊入錯(cuò)牙墊片，確保新舊軌過渡平直、無錯(cuò)牙，夾板螺栓用加力扳手進(jìn)行反復(fù)緊固，確保行車安全。

（10）換軌完成后換軌機(jī)械車組運(yùn)行至下一個(gè)軌條單元進(jìn)行卸扣件作業(yè)，并在拉伸鎖定完成后返回至換鋪地段進(jìn)行舊料回收作業(yè)。

二、工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)

（1）朔黃鐵路原平分公司為山區(qū)重載鐵路，橋隧相連且眾多，小半徑曲線眾多，導(dǎo)致?lián)Q軌過程中存在小半徑曲線地段進(jìn)出軌卡阻嚴(yán)重、軌道幾何尺寸不易控制、軌距拉桿與地錨拉桿多且不易拆卸等困難，并且換鋪地段經(jīng)常處在2條及以上的曲線地段，有時(shí)甚至是反向曲線；在換軌過程中，新舊軌條所在的曲線半徑不同，因曲線上股鋼軌入槽后比舊軌的上股長(zhǎng)，導(dǎo)致還沒有換入槽的長(zhǎng)軌條出現(xiàn)“鼓肚”的狀況，下股軌條入槽后比舊軌短，還沒有換入槽長(zhǎng)軌條出現(xiàn)“拉直”的狀況，“卡阻”換軌車組，極大地影響換軌進(jìn)度。

（2）小半徑曲線地段進(jìn)行無縫線路換鋪施工時(shí)，換軌車組將待換長(zhǎng)軌條的始端攏口抬高1m左右，以寧武西工務(wù)工隊(duì)管內(nèi)無縫線路換鋪為例，長(zhǎng)軌條設(shè)計(jì)鎖定軌溫為26℃，彈條扣件拆除后，實(shí)際軌溫約10℃，易導(dǎo)致待換長(zhǎng)軌條側(cè)翻。

（3）在小半徑曲線地段，幾何尺寸超標(biāo)、超限等病害突出，超層超厚水平墊板較多，換軌車組通過時(shí)膠墊較多容易導(dǎo)致“卡輪”，使換軌車停留處理卡住車輪的膠墊，影響換軌車組的走行。

（4）隧道內(nèi)換軌過程中存在煤灰多粉塵大、瞭望條件差、螺桿銹蝕、人員機(jī)具上下道不方便等困難，影響換軌進(jìn)度。

三、解決措施

（1）針對(duì)新舊軌條卡住換軌車組，影響換鋪進(jìn)度的狀況，采取在軌條始端上股用拉伸器1拉伸新軌條，并且利用撞軌器1向換軌車組運(yùn)行前方撞軌，另外兩臺(tái)撞軌器2、3向逆換軌車組前進(jìn)方向撞軌，如下圖1，最大程度減小新軌條因換鋪產(chǎn)生的應(yīng)力。換軌車組繼續(xù)運(yùn)行，撞軌器根據(jù)換軌車組位置相對(duì)移動(dòng)，換軌車組駛出一定距離后，立即將始端彈條扣件鎖定至少40根枕木，并用鋸軌機(jī)切掉始端軌條帶眼部份，利用閃光焊將始端進(jìn)行鎖定焊接。換軌車組運(yùn)行至下一條曲線后，兩臺(tái)撞軌器1、2移動(dòng)至曲線下股，一起逆向換軌車組運(yùn)行方向撞軌，3號(hào)撞軌器配合2號(hào)拉伸器在曲線上股向換軌車組前進(jìn)方向撞軌，如下圖2。

圖1 拉伸、撞軌示意圖

圖2 拉伸、撞軌示意圖

通過撞軌使曲線上下股新軌產(chǎn)生縱向移動(dòng)，可利用下列公式計(jì)算新軌長(zhǎng)度變化量 ，作為撞軌器配合換軌車組走行的參考值：

其中，λ為既有軌和新軌的距離；L為曲線總長(zhǎng)；R為曲線半徑。λ一般在550 mm～700 mm間，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)。例如曲線半徑R=500 m，舊軌條與新軌條的距離為0.65 m，換鋪地段曲線長(zhǎng)度為1km，如果不考慮緩和曲線的影響，新軌條的縱向移動(dòng)量為：

在舊軌上用氧氣乙炔提前進(jìn)行切口，以解決曲線上舊軌“卡阻”問題，根據(jù)曲線半徑按照150m～200m的距離在軌條上“切口”，并安裝接頭夾板，接頭夾板每邊擰緊一條螺栓，保證換軌車組通過后能及時(shí)解除已換下舊軌的連接，使已換下的舊軌不卡住換軌車組。

（2）直線或半徑800m及以上曲線地段按50m保留一處彈條扣件不松、半徑800m以下曲線按25m保留一處彈條扣件不松，待換軌車組到達(dá)前進(jìn)行處理?？奂M人員緊跟換軌車組，分組安裝滾杠及豎向滾筒(曲線范圍安裝)，以便換鋪和拉伸長(zhǎng)軌時(shí)鋼軌自由伸縮；安裝扣件時(shí)螺帽上二到三絲，防止拉伸長(zhǎng)軌時(shí)鋼軌側(cè)翻。

（3）通過改進(jìn)換軌車組，加固舊軌進(jìn)槽口和其滾筒前后結(jié)構(gòu)，消除膠墊等阻塞鋼軌槽口的影響；并且換軌之前安排專人用鐵鏟鏟除水平膠墊，使水平膠墊與舊軌分離。

（4）利用平板車加焊圍欄將施工人員送到施工地段，解決長(zhǎng)梁山內(nèi)施工人員到達(dá)施工地段步行距離長(zhǎng)、人員上下道不方便等問題；針對(duì)隧道煤灰多、螺桿銹蝕，提前安排人員天窗點(diǎn)內(nèi)及時(shí)清掃煤灰，并對(duì)換軌地段螺栓進(jìn)行涂油或錨固。

四、結(jié)語

為確保換軌施工安全、正點(diǎn)、有序完成，原平分公司統(tǒng)一部署、周密組織，管理人員全程盯控，并總結(jié)成套的施工工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，保質(zhì)保量地完成無縫線路換鋪任務(wù)，為山區(qū)重載鐵路無縫線路換鋪施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。