鐵路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器原位鋪設(shè)施工技術(shù)研究

王君勛

（中鐵二十二局集團有限公司第二工程有限公司，北京 100875）

1 工程概況

新建贛龍鐵路設(shè)計速度為200km/h，其中將金山特大橋為100m 大跨度連續(xù)梁，橋長為667m，墩高為106m，根據(jù)設(shè)計要求需鋪設(shè)SA60-600B 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器標(biāo)準(zhǔn)全長為17.2m，重為23t，含28 根混凝土枕、梁縫處1 根可動鋼枕和1 對P60 鋼軌。上下行各2 處，共鋪設(shè)4 處，根據(jù)設(shè)計圖紙要求鋪設(shè)在連續(xù)梁與簡支梁梁縫處。為保證軌道的平順性和舒適性，對鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的鋪設(shè)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

2 原位鋪設(shè)法

2.1 鋪設(shè)方案選擇

將金山特大橋小里程端是石筍山隧道出口，隧道口與橋頭距離為2.5m；大里程端是芋子英隧道進口，隧道口與橋頭距離為2.85m。該橋最高橋墩高達106m，兩端靠近隧道口距離太短，無法修建施工便道。經(jīng)充分考慮地形條件，鋪設(shè)方案選擇原位鋪設(shè)法，即鋪設(shè)上行線時利用下行線運輸軌料，鋪設(shè)下行線時利用上行線運輸軌料。

2.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備工作

第一，與橋梁施工單位提前溝通：溝通內(nèi)容包括提前組織進場施工，減輕后續(xù)工期壓力；測量控制點，并由軌道、橋梁兩家施工單位互相復(fù)核；施工前一個月熟悉施工現(xiàn)場并了解當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r。

第二，測量定位：測量班提前將尖軌、線路中心等位置進行測量定位，并設(shè)置醒目標(biāo)識。在橋梁兩側(cè)擋砟墻上將設(shè)計方案要求的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器鋪設(shè)位置做出標(biāo)記，并標(biāo)出每根軌枕的位置線。放線完成后，通過鋼尺丈量其長度是否與設(shè)計長度相符，特別是確保尖軌位置測量放線無誤。

軌道車輛牽引載有鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的貨車駛?cè)腠椖抗さ兀谪涇嚲嚯x施工場地20m 處對好位置，停車打好鋼靴后，進行鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的吊卸及相應(yīng)的鋪設(shè)工作[1]。一是將鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器平放在三輛平板車中間，并加以固定，操作者應(yīng)使用抓具釋放捆綁裝置。二是操作時必須平穩(wěn)，使用抬鉗時要避免剪斷的鋼筋擦傷人體。每一捆綁處均應(yīng)解開，以保證吊卸安全。三是軌道吊使用前，必須檢驗吊掛綁扎系統(tǒng)是否滿足相關(guān)要求，繩卡結(jié)構(gòu)應(yīng)堅固，走行式裝置應(yīng)完善，限位開關(guān)、剎車等其他安全裝置也必須正常。四是軌道吊上不得擱置及堆放易燃物品。五是走行開始前以蜂鳴器(鈴)示警，緩慢啟動。六是軌道吊操作時需要有指揮人員輔助，操作人員須聽從指揮，嚴(yán)禁私自進行起掛及降落。七是其他吊具也要捆扎結(jié)實，不得斜拉或拖曳重物。八是由兩臺軌道吊合吊一重物時，宜采用平衡梁方式。九是吊掛重物時不得站人。十是不得讓吊掛的重物長時間滯留在高空。

第三，放散：鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器鋪設(shè)位置兩端的單元軌節(jié)應(yīng)提前進行放散鎖定，技術(shù)人員應(yīng)提前了解掌握應(yīng)力放散相關(guān)數(shù)據(jù)。鋸軌前一周內(nèi)應(yīng)詳細記錄氣溫、軌溫（鎖定軌溫）等參數(shù)便于確定鋸軌位置。在測量、定位完成后，技術(shù)人員要對鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的全長進行檢查，使其長度與現(xiàn)場標(biāo)志長度相符，然后鋸斷長軌，除去此段鋼軌和軌枕，騰出用于鋪設(shè)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的空間。

第四，鋸軌：鋼軌鋸除前至少保證30 人的勞動力在現(xiàn)場等候，按既有線施工程序，在規(guī)定時間內(nèi)按步驟移除鋼軌、軌枕，同時將道碴扒至路肩兩側(cè)，以不影響施工為宜。為現(xiàn)場施工方便，應(yīng)將鋸除的鋼軌、軌枕同步轉(zhuǎn)移至提前準(zhǔn)備好的N17 路用平板車上。按常規(guī)時間計算，該工序應(yīng)控制在2h 內(nèi)。

鋸軌時兩端各預(yù)留3cm 以便鋁熱焊施工。同時，為方便施工，上下行線路不應(yīng)同時鋸軌，應(yīng)保證有一條線路具備行車條件。

第五，平整道床：鋼軌、軌枕移除后，立即組織工人在測量人員的指揮下開始平整道床。按15cm 的厚度控制底層道床，采用人工掛線方式進行平整。同時測量人員按縱向每5m 測量一次道床頂面高程，相鄰兩點高差不大于10mm。道床的平整度直接影響鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的整體平整度、直順度，良好的平整度能使尖軌處更加密貼。

第六，連續(xù)梁與簡支梁梁縫處安裝擋砟板。擋砟板應(yīng)提前運至指定位置，在技術(shù)人員的帶領(lǐng)下安裝。安裝過程中應(yīng)遵循先兩側(cè)后中間的原則，安裝后應(yīng)檢查有無松動現(xiàn)象。

第七，數(shù)據(jù)分析收集、數(shù)據(jù)分析與調(diào)整。一是伸縮調(diào)整儀布設(shè)完成，在經(jīng)過一次大型機器養(yǎng)路和人工養(yǎng)路試驗后，技術(shù)人員使用軌檢小車收集鋼軌線形數(shù)據(jù)進行分析(在采集過程中還需要對上下200m 處一同收集)，確定調(diào)節(jié)方法和調(diào)整數(shù)量。二是在調(diào)節(jié)中應(yīng)盡量確定舒卷調(diào)節(jié)器的幾何尺寸，并利用對線路前后的調(diào)整來確定全段線路的幾何狀態(tài)。

2.3 鋪設(shè)過程中的注意事項

2.3.1 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的側(cè)向倒運，一是在將鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器吊運到指定位置時，應(yīng)將道木放置于預(yù)定的軌道上，使其與鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的軌道保持一致。二是鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器在下落時，可隨時改變其坐墊的位置，在落座后，利用20 臺齒槽式壓機進行伸縮調(diào)節(jié)，將預(yù)定軌道固定，并將滑輪置于預(yù)定軌道上。三是橫向倒推裝置的安裝必須平滑和正確，在滑移之前可利用木楔墊平導(dǎo)軌輔助安裝。每個導(dǎo)軌上至少放2 個滑輪，位置要相同，并視受力狀況而定，最好對正鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。四是全體工作人員沿鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器縱向排列，確保每個導(dǎo)軌的位置都有人。五是在鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器橫向滑行時，應(yīng)由操作人員說明操作注意事項、操作技術(shù)和操作程序，在施工過程中要集中精神、聽從指揮、一致操作。在進行鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器橫向運動時，必須檢查滑輪的完整性，要設(shè)置相應(yīng)的滑車位置和操作人員。確認(rèn)安全后，可以進行垂直運動。在側(cè)推時，操作者要均勻發(fā)力，并防止腳掌打滑。

2.3.2 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的橫向倒置，一是在平移完成后，首先在走道上鋪上道木，然后用20 臺齒槽式壓機進行伸縮調(diào)節(jié)，并將預(yù)定軌道的皮帶輪拉出來。二是拆除橫向運動裝置，使滑輪由橫向轉(zhuǎn)為縱向。在安裝時，一定要確保與滑輪的重量相稱，每3 根道木之間要有2 根平行。三是輥子安裝完成后，按橫向倒轉(zhuǎn)的方法，在橫向兩個方向和斜邊方向上分別施加張力，手工縱向推進。防止在前進過程中由于受力不均勻造成的脫軌。

2.3.3 可伸縮調(diào)節(jié)器原位鋪設(shè)，一是在鋼軌收縮調(diào)節(jié)器鋪設(shè)完成后，用手將鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器中臨時過渡用的道木和軌道從齒槽式壓機上取下，使鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器緩慢地降落在指定位置。二是根據(jù)操作規(guī)程，按軌道、道木的順序抽取。在使用過程中，要正確地使用齒槽，避免高壓桿翻轉(zhuǎn)或損壞。落地后不能“放炮”，要緩慢地壓下，防止高速下降造成鐵軌部件的損傷。

2.3.4 回填土方，起道養(yǎng)路，一是回填槽必須保證鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器軌道通量足夠，以滿足大型機械設(shè)備養(yǎng)護要求。二是道路施工采用人工和大型機械設(shè)備結(jié)合的方式，首先采用大型機械設(shè)備，對施工條件受限的鋪卷部分進行人工搗實。

2.4 施工技術(shù)要點

2.4.1 準(zhǔn)確放線，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置是正確的。最簡單的方法是在2 根基本導(dǎo)軌上安裝2 塊加強夾板，夾板的中心位置位于梁縫的中心。將小錘球置于加強夾板的中心位置，觀察其與梁縫的位置關(guān)系，可以大致判斷鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置。

2.4.2 縱向和橫向加強，在澆筑之前，調(diào)節(jié)閥要進行橫向和縱向加固，以保證在澆筑時，調(diào)節(jié)閥不會出現(xiàn)位移和變形，為后續(xù)精調(diào)工作創(chuàng)造良好的條件。一是調(diào)節(jié)器的縱向位置是由鐵絲網(wǎng)和鐵絲條相結(jié)合而成。二是為了確保鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的橫向穩(wěn)定性，必須安裝一個橫向微調(diào)機構(gòu)，一般使用地錨和橫向螺栓結(jié)合的形式，簡易而方便。既能夠?qū)︿撥壣炜s調(diào)節(jié)器位置加以調(diào)整，又能夠達到穩(wěn)定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，避免其側(cè)向移動的效果，尤其是鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器處在曲線位置時更需要做好側(cè)向的穩(wěn)定。必要時應(yīng)對鋼軌加以支撐，避免其于混凝土澆筑時發(fā)生扭曲[2]。

2.4.3 保持基本軌外側(cè)密貼，鋼筋在施工及鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器精調(diào)工作過程中應(yīng)一直維持基礎(chǔ)軌外側(cè)的緊密連接，以便于鋼筋施工結(jié)束后的精調(diào)作業(yè)。

2.4.4 檢驗鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器扣板壓力，檢驗鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器扣板壓力是否合格的方式，是用1mm 厚鋼板尺從扣板的兩頭往內(nèi)塞，塞進1cm 即為合格，小于1cm 表示扣板壓力過大，超過1cm 表示扣板壓力不夠，必須擰緊螺釘。

2.4.5 尖軌處軌距加寬，SA60-300 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的尖軌頂端軌距加寬最多為3mm，但是在動檢試驗中，由于在尖軌頂端的最大軌距和軌距變化率有兩個過點，所以無法通過調(diào)整軌距來排除故障，這是鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)性缺陷，這種問題會一直存在。3 條伸縮臂的軸心和尾端的累積縱向作用距離都是4×0.6=2.4（m）。軌距變形對輪軌的接觸有一定的影響，而對輪子的橫向振動影響較小。所以，連續(xù)梁上控制系統(tǒng)的特性決定了其監(jiān)測和維修工作的重要性。

2.5 存放與運輸

一是存放：為避免因存放不當(dāng)而引起鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器局部變形，建議根據(jù)工期安排由生產(chǎn)廠家直接運至施工現(xiàn)場。如不可避免需要存放時，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計說明書的規(guī)定存放于鋪架基地。鋪架基地設(shè)施必須齊全完備，無積水，場地平整。二是運輸：運輸方式一般采用N17 路用平板車（配有2 臺10t 軌道吊用于裝卸作業(yè)），由軌道車輛牽引至施工現(xiàn)場。采用軌道吊、扁擔(dān)梁進行裝卸作業(yè)。運輸過程中，由行車調(diào)度室合理調(diào)配具有行車指揮經(jīng)驗的人員擔(dān)任車長，按工程線規(guī)定的行車速度運行。發(fā)車前安全員應(yīng)認(rèn)真檢查鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器是否捆綁牢固。

2.6 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的鋪設(shè)

第一，鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器運輸至現(xiàn)場后，利用軌道吊、扁擔(dān)梁吊放軌枕于設(shè)計位置，人工配合精確布枕。此過程注意不要擾動道床，盡量保證道床平整。布枕完畢后，技術(shù)人員根據(jù)型號準(zhǔn)確安裝軌下橡膠墊板和鐵墊板。過程中組織工人根據(jù)提前標(biāo)注在擋砟墻的位置擺放軌枕，同時用線繩標(biāo)出軌枕邊線，便于人工布枕。擺放過程中應(yīng)4 人為1 小組，從兩端往中間有序擺放；軌枕擺放完畢再行組織擺放鋼軌，N17 路用平板車提前到達指定位置，利用車載軌道吊在規(guī)定位置系好鋼絲繩，安全員檢查無誤后，同步吊起鋼軌緩慢擺放在軌枕之上。整個起吊過程，應(yīng)有專職安全員、指揮人員在場指揮、把控。第二，技術(shù)人員測量軌溫，必須在設(shè)計鎖定軌溫允許范圍內(nèi)鋪設(shè)鋼軌。第三，根據(jù)施工經(jīng)驗，應(yīng)先將基本軌鋪設(shè)就位，利用相鄰的長鋼軌端部軌縫調(diào)整基本軌的位置。然后再鋪設(shè)尖軌，尖軌的中部應(yīng)與設(shè)計中心位置重合。鋼軌就位檢查無誤后，開始組裝扣件。首先安裝尖軌中部的扣件，同時檢查基本軌與尖軌的相對位置，然后再安裝剩余扣件。

2.7 回填道砟與起道搗固作業(yè)

第一，小型挖掘機配合人工在軌枕間填充道砟，回填道砟應(yīng)目測道床飽滿度，使用機械作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“一人一機一防護”，避免機械設(shè)備碰觸鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。第二，先期使用小型搗固機組進行搗固養(yǎng)護，對搗固不到位的伸縮裝置等部位應(yīng)采用軟軸重點補強搗固。第三，預(yù)留5cm 高程作為大型搗固機組作業(yè)量。剩余起道量由人工采用10 臺齒條式起道機（對稱布置）整體起道，每次起道量控制在5cm 以內(nèi)。起道搗固作業(yè)時應(yīng)同步回填道砟，確保道砟飽滿。

2.8 調(diào)整細部尺寸

第一，人工起道至設(shè)計高程后，開始調(diào)整軌距、軌向等幾何尺寸。位于直線上時，軌向采用20m 弦線測量外矢距。在曲線上時，采用40m 弦線測量外矢距。第二，測量人員隨后進行第一遍數(shù)據(jù)采集。目前比較常用的是利用軌檢小車采集線路線形數(shù)據(jù)，此時應(yīng)將前后200m 的線路同時納入調(diào)整范圍。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)總結(jié)調(diào)整方案和調(diào)整量。第三，當(dāng)調(diào)節(jié)器位置與前后線路方向有沖突時，應(yīng)調(diào)整前后線路。

2.9 焊聯(lián)

焊聯(lián)一般采用鋁熱焊，該過程必須在設(shè)計鎖定軌溫允許范圍內(nèi)進行。應(yīng)首先檢查調(diào)整基本軌與兩端長鋼軌的軌縫，其次檢查確認(rèn)基本軌與尖軌的相對位置。檢查無誤后，最后實施焊聯(lián)作業(yè)。

2.10 放散鎖定

第一，道床達到初期穩(wěn)定、線路初步精調(diào)后，進行應(yīng)力放散作業(yè)。因為是在鎖定軌溫范圍內(nèi)鋪設(shè)，故采用等溫鎖定的方法。第二，按以下步驟進行施工：先將扣件松開，再用圓筒墊上，使其處于自由、無約束的狀態(tài)。在設(shè)計溫度為±3℃的情況下，首先將鋼軌放入槽口，然后用一套扣件將鋼軌固定在鋼軌上，最后將鋼軌固定在鋼軌上（扣件的扭力必須滿足設(shè)計要求）。第三，為了保證左右兩股的位置一致，應(yīng)該將左右兩股同時分開。

2.11 行車后的技術(shù)參數(shù)檢查

第一，行車前，技術(shù)人員聯(lián)合監(jiān)理、工務(wù)段對各項技術(shù)參數(shù)進行再次確認(rèn)，重點檢查軌距、扣件阻力、道床阻力、尖軌密貼度等。第二，通行車輛必須遵循第1趟車限速為15km/h、第2～5 趟車限速為40km/h。行車前由副司機、車長、安全員等在崗監(jiān)督。第三，每次行車后，立即組織技術(shù)人員對各項技術(shù)指標(biāo)進行復(fù)核，誤差較大的應(yīng)立即組織整改，直至達到放行條件。

3 作業(yè)流程

測量放樣—放散鋸軌—平整道床—鋪設(shè)—回填道砟—起撥道、搗固作業(yè)—調(diào)整尺寸—焊聯(lián)鎖定—裝車運輸。

4 結(jié)論

鐵路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器原位鋪設(shè)施工技術(shù)滿足了上下行線路有一條線路具備行車條件的需求。在應(yīng)用原位鋪設(shè)施工技術(shù)時注意如下事項：第一，要正確使用齒條壓機，防止壓機傾覆傷人。落位時禁止“放炮”，預(yù)防急速下落造成鋼軌、軌枕受損。第二，根據(jù)工程線情況，制定可行的運輸線路速度，配備經(jīng)驗豐富的車長、司機等人員確保行車安全。到達施工現(xiàn)場后應(yīng)采取一度停車、打鋼靴等措施，緩慢靠近鋪設(shè)位置。第三，發(fā)車前應(yīng)由列檢員檢查車輛以及鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器是否捆綁牢固等。第四，吊裝過程中，設(shè)專人指揮，兩端同時起吊確保平穩(wěn)。第五，采集數(shù)據(jù)后應(yīng)交由有施工經(jīng)驗的人員進行數(shù)據(jù)分析和匹配。