無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)在城市地鐵工程中的應(yīng)用

北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理有限公司 / 王承濱

無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)因能有效控制軌道接縫數(shù)量，提高軌道線路的完整性和平順度，能最大程度減小地鐵列車在運(yùn)行中受到的沖擊，提高地鐵運(yùn)行的安全性和舒適性。但無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要開(kāi)展的施工環(huán)節(jié)較多，施工人員應(yīng)在實(shí)際施工中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)環(huán)節(jié)的施工要求，保證各項(xiàng)鋪設(shè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能最大化提高地鐵工程的整體質(zhì)量。

1 無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)在城市地鐵工程中的應(yīng)用方法

1.1 連入法鋪設(shè)

連入法多應(yīng)用于具有超長(zhǎng)線路的城市地鐵工程鋪設(shè)施工中。該種鋪設(shè)方式難度較小，具體操作方式是將長(zhǎng)軌條的開(kāi)始端以焊接的方式與上段長(zhǎng)軌條的結(jié)束端進(jìn)行連接，即直接將換軌車龍門在續(xù)鋪開(kāi)始端與新舊鋼軌進(jìn)行連接，新軌會(huì)隨著換軌車的前進(jìn)與開(kāi)始端進(jìn)行有效連接。采用連入法鋪設(shè)方式能一起完成連入與焊接作業(yè)，換軌車在開(kāi)始端向前行進(jìn)，直到終端位置停止，施工人員利用聯(lián)結(jié)器將新舊軌道進(jìn)行有效連接。連接方式通常采用氣壓焊或鋁熱焊。

1.2 插入法鋪設(shè)

插入法對(duì)不同軌溫環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，可用于設(shè)計(jì)規(guī)定和軌溫差別較大的軌道鋪設(shè)作業(yè)中。插入法的具體應(yīng)用方式需要先將整體線路鋪設(shè)作業(yè)進(jìn)行分段，然后由施工人員將緩沖軌直接插入到長(zhǎng)軌條中，直到軌溫達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求后，再以拉伸法進(jìn)行應(yīng)力放散。完成以上施

工操作后，拆除緩沖軌，并將焊接軌同步插入到軌條預(yù)留孔中，最后進(jìn)行終焊。需要注意的是，終焊作業(yè)的溫度不能過(guò)高。

2 工程案例

2.1 工程概況

吉林省某地鐵工程的軌道工程第5合同段施工中需要進(jìn)行整體道床和無(wú)縫線路的鋪設(shè)，其中整體道床的鋪設(shè)形式包含地下短軌枕整體道床、地下長(zhǎng)軌枕整體道床、彈性短軌枕整體道床等，無(wú)縫線路鋪設(shè)方式采用接觸焊洞內(nèi)一次性焊接。該軌道工程正線設(shè)為雙線，軌距設(shè)為1435mm，最大行車速度設(shè)為90km/h，以DC1500V的方式進(jìn)行供電，普通地段內(nèi)設(shè)置輔助線長(zhǎng)度為100m，地鐵車站正線線路設(shè)計(jì)最大坡度在3‰以內(nèi)，地鐵線路區(qū)間正線線路設(shè)計(jì)最大坡度值50‰，最小坡度值大于20‰。

2.2 無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)要求

無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)需要達(dá)到《無(wú)縫線路鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)維修》中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）在城市地鐵工程中應(yīng)用無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況科學(xué)確定軌條的焊接方式，本工程中因地下線整體溫度較為均勻，最終選擇以直鋪法配合移動(dòng)式接觸焊的方式進(jìn)行線路無(wú)縫鋪設(shè)。施工前確認(rèn)貫穿洞內(nèi)的長(zhǎng)軌條起止端溫度均在設(shè)計(jì)鎖定溫度范圍內(nèi)，相鄰長(zhǎng)軌條鎖定溫度差小于5℃。

（2）對(duì)地鐵軌道進(jìn)行無(wú)縫鋪設(shè)施工過(guò)程中，必須保持相鄰長(zhǎng)軌條位移偏差值在40mm以內(nèi)。

3 地鐵工程中無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)的應(yīng)用方法

3.1 施工復(fù)測(cè)及精度

需要對(duì)施工復(fù)測(cè)人員的技術(shù)水平和施工經(jīng)驗(yàn)做出嚴(yán)格要求，同時(shí)為其配備相應(yīng)的精密測(cè)量設(shè)備。

3.2 基標(biāo)

該地鐵工程軌道結(jié)構(gòu)多樣性強(qiáng)，施工難度較高，為確保施工精度合格，施工之前對(duì)基標(biāo)設(shè)置進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并對(duì)軌道較差位置基標(biāo)進(jìn)行必要的加密。

3.3 無(wú)縫線路工程施工

本工程中采用的鋼軌規(guī)格為60kg/mPD3，在短軌排鋪設(shè)結(jié)束的區(qū)段進(jìn)行焊軌形成無(wú)縫線路。正式焊接作業(yè)前以試驗(yàn)的方式確定合適的焊接參數(shù)，后采用K922型移動(dòng)式接觸焊軌車開(kāi)展焊軌作業(yè)。實(shí)際開(kāi)展的無(wú)縫線路鋪設(shè)施工滿足下述施工要求。

（1）由于焊軌參數(shù)是以試驗(yàn)的方式取得，需要在正式施工前對(duì)以該參數(shù)焊接的樣品質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確定焊接質(zhì)量合格后，在正式焊接施工中嚴(yán)格遵守該參數(shù)，嚴(yán)禁隨意更改。本合同段施工中每完成300個(gè)鋼軌焊接作業(yè)后進(jìn)行一次焊接質(zhì)量驗(yàn)收。

（2）完成對(duì)夾的鋼軌縫隙寬度應(yīng)在1mm以內(nèi)，若超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)需要重新對(duì)夾，焊縫位置結(jié)合去瘤刀面靈活確定。開(kāi)展焊接作業(yè)時(shí)需結(jié)合不同鋼軌的種類和焊接標(biāo)準(zhǔn)靈活選用焊接方式，最大化提高焊接質(zhì)量。完成對(duì)焊工作后需立即冷卻焊縫的，本工程中采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻，直至焊縫溫度小于500℃以后，才可開(kāi)啟軌道車和焊軌車。

（3）本工程中應(yīng)用移動(dòng)式熱處理設(shè)備對(duì)鋼軌焊頭進(jìn)行熱處理，正火處理過(guò)程中，若鋼軌焊頭溫度降至500℃以下，可對(duì)其進(jìn)行中再次加熱，使軌底溫度保持在820℃以上，軌頭溫度不超過(guò)950℃，熱處理過(guò)程中可利用測(cè)溫儀對(duì)各部分溫度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)做好溫度變化記錄。

（4）完成軌條焊接作業(yè)后，需在無(wú)縫線路鋪設(shè)質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)要求下對(duì)其進(jìn)行打磨及矯直。

（5）利用超聲波設(shè)備對(duì)完成焊接的接頭進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保所有焊接接頭完好無(wú)傷，若焊縫未能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)其進(jìn)行返工處理。

3.4 無(wú)縫線路應(yīng)力放散與鎖定的施工

本合同段線路選用連入法進(jìn)行施工，該種施工方式是先對(duì)第一段單元軌節(jié)進(jìn)行放散操作，然后在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行鎖定，再以焊接的方式連接第二單元軌和上一單元軌節(jié)。第二單元及后續(xù)單元的施工一直重復(fù)以上操作，直至完成所有單元的施工并最終構(gòu)成無(wú)縫線路。具體操作流程如下：

（1）根據(jù)標(biāo)段施工強(qiáng)度將25m標(biāo)準(zhǔn)軌焊接成單元軌節(jié)。

（2）根據(jù)作業(yè)軌溫應(yīng)用不同的應(yīng)力放散和鎖定方法，若作業(yè)軌溫處于鎖定軌溫范圍，應(yīng)力放散和鎖定方式采用“滾筒+直接鎖定”方法，若作業(yè)軌溫小于鎖定軌溫范圍，采用“拉伸機(jī)+滾筒+拉伸鎖定”的方法進(jìn)行應(yīng)力放散和鎖定。

（3）每段單元軌節(jié)的應(yīng)力放散和鎖定都應(yīng)在上一單元軌節(jié)的應(yīng)力放散和鎖定完成之后才能進(jìn)行。

（4）最后一段單元軌節(jié)需要在鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器前進(jìn)行合攏，合攏長(zhǎng)度需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，完成放散應(yīng)力和鎖定后最終形成無(wú)縫線路。

（5）做好詳細(xì)的鋼軌鋪設(shè)記錄。

3.5 軌道整理及檢測(cè)

（1）對(duì)完成鋪設(shè)的軌道進(jìn)行整理、打磨，結(jié)合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行收尾工作，使其能達(dá)到交付標(biāo)準(zhǔn)。（2）對(duì)軌道狀態(tài)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵具有運(yùn)輸量大、安全性高、便捷性強(qiáng)等運(yùn)輸特點(diǎn)，能有效緩解城市中不斷提高的交通壓力，無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)在當(dāng)前地鐵工程的建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛，本文以實(shí)際工程施工為例，對(duì)無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，希望能以此促進(jìn)我國(guó)地鐵交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。