既有線無縫線路換軌施工技術(shù)探討

于維輝

（國能鐵路裝備公司神維分公司準(zhǔn)格爾工務(wù)機(jī)械段，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

普通鐵路軌道線路中，鋼軌連接環(huán)節(jié)較為薄弱，列車通過接縫時形成的振動及沖擊會對行車平穩(wěn)性及旅客舒適感構(gòu)成影響，同時會破壞線路的穩(wěn)定性，加大維修難度。近年來，列車軸重、行車速度及密度持續(xù)增長，進(jìn)一步加劇了上述問題，已無法滿足現(xiàn)代化高速重載運(yùn)輸要求。無縫線路將接頭消除，能很好地應(yīng)對上述問題，故而逐漸成為現(xiàn)代鐵路發(fā)展的主要方向。同時，既有線無縫線路換軌施工中，不會對既有線運(yùn)輸情況構(gòu)成影響，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

一、工程概況

國內(nèi)某條鐵路既有線原本為P60 普通線路，通過多年應(yīng)用后，線路中受損地段較多，且部分鋼軌磨損嚴(yán)重，亟待更換。基于此，本文選擇人工換軌及換軌車換軌相結(jié)合的方式，選擇P75 無縫線路進(jìn)行換軌施工，選擇氣壓焊施工進(jìn)行鋼軌焊縫。圖1 呈現(xiàn)了氣壓焊施工工藝流程圖。

二、施工技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)

（1）首先，需要結(jié)合設(shè)計圖面向線路展開全面復(fù)測，在與設(shè)計圖認(rèn)真核對之后，將準(zhǔn)確的配軌資料提供給焊軌廠。根據(jù)相關(guān)原則來看，現(xiàn)場焊軌中實(shí)際配置時應(yīng)當(dāng)滿足數(shù)倍于待焊標(biāo)準(zhǔn)軌的要求。（2）軌溫鎖定25±5℃，在換軌無縫線路時如果單元軌節(jié)超出規(guī)定的軌溫范圍，應(yīng)當(dāng)引入撞軌拉伸措施將軌溫鎖定[1]。若有應(yīng)力放散的需要，需參照“勻、準(zhǔn)、夠”的標(biāo)準(zhǔn)。（3）全區(qū)間鄰近無縫線路的單元軌條軌溫，與同單元軌條左右股軌溫之間的差異不得超出5℃。（4）安裝扣件時，需要參照下述標(biāo)準(zhǔn)：一是要嚴(yán)格控制扣件軌距擋板與尼龍座之間的距離，縫隙超過2mm（不緊貼）的數(shù)量需要控制在6%以內(nèi)。二是細(xì)致查驗(yàn)扣件螺栓扭緊程度，確保與0.1～1.0mm 間隙的彈條扣件標(biāo)準(zhǔn)相符合，且符合100～150N·m 的螺栓扭力矩標(biāo)準(zhǔn)，同時不良數(shù)量需控制在8%以內(nèi)。（5）參照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提前埋設(shè)鋼軌防爬觀測樁，無縫線路換軌施工驗(yàn)收階段需要參考必檢項目對鋼軌爬行觀測展開檢查，應(yīng)力放散施工階段同樣如此。通過施工、建立及建設(shè)等三方單位的統(tǒng)一查驗(yàn)確認(rèn)后，存檔留存，并以竣工文件資料保存檢查資料。（6）正線中插入的部分短軌，保證新軌不低于6m 的長度，短軌插入時不得出現(xiàn)超過連續(xù)兩根的情況。

三、無縫線路換軌施工

（一）施工程序

卸軌—換軌—焊軌—應(yīng)力放散—收軌—整修線路—整理線路外觀，通過有機(jī)同步穿插上述幾項工作，有利于勞動效率的提高。

（二）施工準(zhǔn)備

1.提前完成線路調(diào)查作業(yè)，確保換軌條件達(dá)標(biāo)，將線路道砟扒除后，所有扣配件逐一露出。對線路扣配件缺失情況進(jìn)行調(diào)查，做好準(zhǔn)備工作[2]。施工現(xiàn)場調(diào)查中，應(yīng)提前派遣專人開展清點(diǎn)作業(yè)，對比焊接物品清單，避免出現(xiàn)漏帶的情況。2.施工天窗開始前，向指定地點(diǎn)提前散布補(bǔ)充扣配件，拆除新軌防漲措施。3.對各組作業(yè)人員明確施工范圍，要求他們提前到達(dá)對應(yīng)地點(diǎn)等待指令。

（三）人工換軌封鎖施工實(shí)施階段

1.各級人員需要提前到達(dá)崗位，同時逐一做好防護(hù)工作及點(diǎn)外作業(yè)管理。2.駐站聯(lián)絡(luò)員向施工負(fù)責(zé)人傳達(dá)封鎖點(diǎn)命令起止時間后，再由施工負(fù)責(zé)人向防護(hù)員傳達(dá)，防護(hù)員根據(jù)命令做好停車信號防護(hù)設(shè)置，并反饋施工負(fù)責(zé)人，通過確認(rèn)后即可下達(dá)施工指令。3.發(fā)布施工指令后，扣件拔軌組負(fù)責(zé)對施工范圍內(nèi)的扣件實(shí)施拆卸作業(yè)，待完成拆除后根據(jù)計劃完成新舊撥軌組的劃分，舊拔軌組結(jié)合撬棍向線路道心撥動既有線待換鋼軌，其50m 間距位置處由撥新軌組負(fù)責(zé)將新軌撥入槽內(nèi)，舊拔軌組完成既有線待換鋼軌的撥動后，撥新軌組負(fù)責(zé)再次將其撥動至曲線外股外側(cè)碴肩上。4.撥軌期間，統(tǒng)一由負(fù)責(zé)人指揮，長約60m 的范圍內(nèi)布設(shè)撥軌人員，并向前依次循環(huán)撥軌[3]。5.現(xiàn)場技術(shù)人員待每組撥軌作業(yè)完成后，進(jìn)行最后一對長鋼軌里程的量取并記錄，同時向相關(guān)技術(shù)部門反饋記錄，為下一對長跪位置的掌握提供便利。6.扣件組在新軌入槽50m 后負(fù)責(zé)帶好此段扣件，焊軌班負(fù)責(zé)氣壓焊此處鋼軌。

（四）應(yīng)力放散施工

1.提前明確放散單元軌節(jié)位置，且交底工作要做好。2.對放散機(jī)具展開細(xì)致查驗(yàn)，保障完好率達(dá)到100%。3.全員應(yīng)當(dāng)提前就位，并按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置防護(hù)。4.以施工命令為中心，拆除待放散單元軌節(jié)扣件并放置滾杠，每個滾杠之間相隔6.5m。5.落實(shí)撞軌器的安置，每個撞軌器之間保持300～500m 的間距。6.將負(fù)責(zé)觀測軌溫變化的軌溫計安置在鋼軌陰陽面。7.測得軌溫如果沒有超出規(guī)定范圍，引入自由放散法，每隔500m 設(shè)置臨時觀測點(diǎn)一個，由技術(shù)人員測得軌溫沒有超出范圍時，即可告知施工負(fù)責(zé)人可以撞軌，鋼軌出現(xiàn)為零的位移變化時，撞軌結(jié)束，并向施工負(fù)責(zé)人傳達(dá)停止撞軌緊扣件的信息，隔三上一鎖定鋼軌并將所有扣件逐一扭緊。8.測得軌溫比鋼軌鎖定軌溫更低時，引入綜合放散法，通過拉伸放散，安置臨時觀測點(diǎn)且彼此保持500m 的間距，兩端分別作為拉伸端、固定端，以拉伸量計算公式為根據(jù)完成拉伸量的計算，并以計算結(jié)果為依據(jù)對鋼軌進(jìn)行拉伸，待拉伸量與計算值符合后，即可進(jìn)行撞軌，鋼軌出現(xiàn)為零的位移變化時，撞軌結(jié)束，并向施工負(fù)責(zé)人傳達(dá)停止撞軌緊扣件的信息，隔三上一鎖定鋼軌并將所有扣件逐一扭緊[4]。9.下一單元放散中，應(yīng)當(dāng)提前完成上一單元與待放散單元的焊接作業(yè)，促成整體。10.放散結(jié)束后，與設(shè)備管理單位一同進(jìn)行線路檢查作業(yè)，保障合格后線路即可開通。

（五）軌道整理及舊軌切割回收

1.軌道整理

封鎖點(diǎn)內(nèi)竣工且線路正式開通前，通過小型機(jī)具的應(yīng)用整理軌道。依次做好軌距、方向及高低的調(diào)整工作，完成扣配件補(bǔ)齊作業(yè)，恢復(fù)、整修、夯實(shí)道床斷面，同時整修打磨不平焊縫，測定鋼軌爬行量并將軌溫鎖定復(fù)核。整理無縫線路時，需要密切結(jié)合下述要求：（1）高溫時，切忌組織會對線路穩(wěn)定性構(gòu)成影響的整理作業(yè)，建議安排扣件整理、道床外觀整理等作業(yè)。（2）整理作業(yè)具體實(shí)施中，需要將軌溫切實(shí)把握，嚴(yán)密審查鋼軌位移距離，并密切分析鎖定軌溫變化情況，并將軌溫條件作為后續(xù)作業(yè)開展的依據(jù)。（3）軌溫一旦比設(shè)計規(guī)定軌溫更高，此時緩沖區(qū)及伸縮區(qū)內(nèi)不得實(shí)施整理作業(yè)。

2.舊軌切割回收

車站收軌車發(fā)車前，相關(guān)負(fù)責(zé)人需要對人員到位、機(jī)具、器械等狀態(tài)及情況展開密切檢查，具體包含：對鋼絲繩、卡頭數(shù)量等捆軌用具進(jìn)行檢查，同時也包含作業(yè)人員佩戴防護(hù)用品、勾拉軌工具、收軌作業(yè)用撬棍等檢查作業(yè)，且要關(guān)注發(fā)電機(jī)機(jī)械、水、機(jī)油狀態(tài)等。圖2 呈現(xiàn)了收軌作業(yè)順序。

四、無縫線路防脹預(yù)防與處理

無縫線路夏季高溫期間，鋼軌內(nèi)部溫度壓力特別大，稍有不慎就會導(dǎo)致軌道出現(xiàn)橫向變形的情況。人工作也或列車運(yùn)行等因素的干擾下，可能會突然增大軌道彎曲變形情況，導(dǎo)致軌掌跑道，對行車安全構(gòu)成嚴(yán)重的危害。因此，施工期間需要嚴(yán)格控制上述引起脹軌的情況，賦予軌道穩(wěn)定的保障。

（1）無縫線路換軌施工作業(yè)間，低溫時盡量選擇拉伸施工方法，此方法使用中涉及的鎖定軌溫，與通常施工中確定的鎖定軌溫相比，準(zhǔn)確性、均勻性更高，能在一定程度上環(huán)節(jié)鎖定軌溫降低的程度。拉伸施工條件如果不具備，建議選取設(shè)計鎖定軌溫中較高溫度。（2）無縫線路換軌施工期間，需要對軌長進(jìn)行準(zhǔn)確丈量、合攏，以設(shè)計規(guī)定為依據(jù)完成線路的鎖定，并及時做好位移觀測樁的埋設(shè)及記錄[5]。（3）確保無縫線路對軌道彎曲變形具備足夠的抵抗能力和較高的穩(wěn)定性，在穩(wěn)定無縫線路方面，橫向道床阻力發(fā)揮著關(guān)鍵作用，所以必須確保道床斷面具備符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的幾何尺寸，且應(yīng)確保道床的密實(shí)、豐滿。（4）參照當(dāng)時的季節(jié)特點(diǎn)，同時結(jié)合線路狀態(tài)和鎖定軌溫，合理進(jìn)行無縫線路維修計劃的擬定，高溫季節(jié)中切忌開展會對線路穩(wěn)定性構(gòu)成影響的作業(yè)，冬季實(shí)施作業(yè)時需要對鋼軌長度變化降低鎖定軌溫予以關(guān)注。（5）養(yǎng)護(hù)無縫線路時，應(yīng)以《鐵路線路修理規(guī)則》中規(guī)定的作業(yè)軌溫條件為根據(jù)嚴(yán)格進(jìn)行。（6）氣溫不低于35℃或作業(yè)和維修作業(yè)數(shù)天內(nèi)，需要嚴(yán)格開展巡道作業(yè)，對線路方向變化展開密切監(jiān)控，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況需即刻實(shí)施應(yīng)對措施。

結(jié)語

綜上所述，本文以某條既有鐵路為例探討了無縫線路換軌施工，通過人工換軌封鎖施工、應(yīng)力放散施工、軌道整理及舊軌切割回收及線路防脹預(yù)防的作業(yè)流程，保障施工能在“天窗”點(diǎn)內(nèi)順利開展，安全可靠且質(zhì)量高，能為類似既有線無縫線路換軌施工的開展提供參考。