厦深铁路42号大号码道岔铺设施工工艺研究

方向明，郭 勇

(中铁一局集团新运工程有限公司，陕西咸阳 712000)

1 42号道岔的主要技术参数及结构特点

主要技术参数如下。

道岔前长a=60.573 m，后长b=96.627 m，全长L=157.2 m，辙叉角 a=1°21'50.13″，导曲线半径 R=5 000.717 5 m，尖轨组件长 46.19 m，辙叉组件长30.591 m，最长导轨长49.192 m，见图1。

图1 右开道岔平面示意(单位:m)

主要结构特点如下。

尖轨为切线型，采用44.24 m长的60D40钢轨制造，为弹性可弯尖轨，尖端采用藏尖式［1］。

转辙器设6个牵引点，采用分动钩型外锁闭装置。

可动心轨辙叉采用钢轨组合型，心轨用60D40钢轨制造，跟端为双肢弹性可弯心轨，翼轨用轧制的特种断面钢轨制造。

心轨设3个牵引点，采用钩型外锁闭装置。

扣件采用分开式Ⅱ型弹条扣件。

道岔区钢轨设置1∶40的轨底坡或轨顶坡，道岔内钢轨接头采用铝热焊接［2］。

2 道岔运输、存储与吊装

道岔钢轨及组件均为长大构件，从生产厂家运往施工现场需采用专用D型平板车。道岔的运输过程是影响道岔铺设的关键，因此选用提前发货、现场倒装的方案，即先将道岔发货到施工现场存放，铺设时再倒装铺设。

道岔临时存放在专设的存放区，存放区内搭设钢轨及组件存放平台;台位两相邻支点距离不大于4 m，整组台位高低、水平差小于10 mm;存放区需做好防雨设施，保持场地平整、排水通畅。

道岔吊装是保证道岔铺设精度和质量的关键，吊装采用专用吊具和柔性吊带，合理布置吊点位置，相邻吊点间距不大于3 m，防止钢轨或组件划伤或变形［3］。

尖轨组件:尖轨组件长46.19 m，采用2个18 m长组合吊架进行吊装，轨端伸出吊架最外侧吊点不大于3 m，两吊架最近吊点距离不大于5 m。

辙叉组件:辙叉组件长30.591 m，采用1个18 m组合吊架和1个9 m吊架进行吊装，轨端伸出吊架最外侧吊点不大于2 m，两吊架最近吊点距离不大于2 m［4］。

轨件吊装是施工作业中对轨件挠动最大的作业，也是最易对轨件造成损伤的作业，作业时要遵循如下控制要点。

(1)吊装前，结构工程师和专业吊装人员要对吊装作业现场进行详细的了解，对吊装作业区域、周围构筑物、吊点位置、轨件存放位置等进行现场察看，并就吊装作业过程进行现场演示。

(2)吊装过程中要缓起缓落，吊装设备起升、降落、水平移动作业要同步进行，构件吊装过程中产生的竖向挠度不得大于构件自由长度的1/500，在水平方向产生的弯曲不得大于构件自由长度的1/1 000［5］。

(3)专用吊具要采用刚性构件，在承受荷载状态下不易产生变形，宜选用承载50 kN的柔性吊带，保证吊装过程中强度和承载力满足要求。

(4)吊装采用的大型设备要满足使用要求，在吊装作业半径确定的情况下，设备的提升能力要有较大的富余，保证吊装作业过程安全平稳，每次吊装作业前，先进行试吊，并进行5～10 s的静载试验，安全平稳后再进行起升作业。

3 道岔铺设工艺

3.1 道岔铺设工艺流程

道岔铺设工艺流程见图2。

图2 道岔原位铺设工艺流程

3.2 主要工艺及控制重点

3.2.1 测量放线、道岔定位

施工前，在路基交接过程中，依据设计资料，利用测量控制网测设、复核道岔的岔前、岔心、岔后桩位，桩顶刻十字丝，确保桩位准确无误，并建立道岔控制网。道岔前后各50～100 m线路范围应同道岔区完成联测［6］。

在车站每端岔区设2～3个临时水准点，设置位置离道岔施工地点不大于250 m，水准点位置要能满足整个岔区道岔施工。

3.2.2 底砟摊铺、平台组装

道岔底砟厚度按20 cm厚度控制，道岔两端前后30 m范围内做好顺坡［7］，并同道岔范围内一并完成碾压。底砟平整度满足10 mm/3 m、密实度满足1.7 g/cm3要求［8］。

利用方钢、垫木搭设拼装平台，整组平台高低差不大于5 mm，精细调整用厚度5、10 mm簿木板和木楔进行，平台的平整度是决定道岔铺设精度的关键，要经过反复调整，确保平台处于同一水平面。方钢摆放示意见图3。

图3 方钢摆放示意

3.2.3 道岔铺设

(1)布枕时，在与轨枕接触的钢丝绳上套上橡胶套或在轨枕底部安装铁卡，多根吊装时岔枕间用木楔塞上，防止岔枕碰伤或损坏。

(2)用水准仪调整岔枕高低，保证相邻2根岔枕高低差不大于2 mm，整组道岔的岔枕高低差不大于5 mm。岔枕布设见图4。

图4 岔枕布设

(3)用2把100 m长卷尺调整岔枕间距(按岔枕间距累积值控制)。

(4)铺设钢轨。铺设钢轨顺序为先辙叉后尖轨，先直股后曲股。首先根据道岔理论咽喉位置和心轨第一牵引点位置确定辙叉位置，再由辙叉组件与尖轨组件的位置来定位尖轨位置。铺设导轨时先直股后曲股，从尖轨跟部往后依次布设。

(5)道岔粗调内容包括:道岔方正、轨距、支距、尖轨及辙叉组件框架尺寸等，调整顺序为先尖轨、后导轨、最后辙叉。

(6)检查牵引点处框架尺寸并调整。

(7)道岔铺设完成并粗调完毕后，利用手摇压机同时起升道岔，起升过程中设专人统一指挥，保证平稳同步起升，起升到道岔离组装平台15 cm时停止起升，拆除组装平台，再缓缓落下就位。

道岔铺设的关键控制点如下。

道岔是由各组件构成的整体，各组件位置精确到位，则道岔整体框架良好，道岔框架符合要求后，还需对道岔的直、曲尖轨尖端相错量进行检验和调整。直、曲尖轨的定位是决定转辙设备安装后是否能运营良好的关键。尖轨与基本轨相对位置，直、曲尖轨相错量要全部精确调整就位，保证道岔铺设质量。

3.2.4 道岔一次精调

(1)道岔就位并经过精细整道后，用道尺、支距尺、弦线、板尺等检测器具对道岔轨距、支距、方向、高低、水平等项点进行检测，并调整使其达标，轨距、支距调整通过更换缓冲调距块或轨距块来完成，方向、高低、水平整改通过精细起道拨道完成［9］。

(2)尖轨与基本轨密贴和尖轨与滑床台板密贴的调整:尖轨与基本轨密贴调整时要注意对水平、轨距等形位尺寸的控制，在基本轨方向良好的情况下，尖轨与基本轨处于密贴状态，如不密贴，先检查尖轨有无硬弯或变形，再进行调整或更换。尖轨与滑床台板密贴调整时要对尖轨与滑床台板的总体状况综合考虑，首先检查基本轨的高低，再对尖轨与台板的总体密贴状况进行测试，找出缝隙最大点和完全密贴点，然后判断是基本轨高低问题、尖轨问题或是垫板组件问题。基本轨水平问题排除后，再处理密贴过紧且直接影响其他部位密贴的部分台板，必要时可以同时配合起升岔枕来实现，但要注意钢轨水平的保持。

(3)调试完转辙器部分的轨距、密贴及空吊板后，应检查顶铁与尖轨轨腰的间隙，顶铁与尖轨轨腰的间隙应不大于1 mm，间隙大于1 mm时要在顶铁与基本轨轨腰间加入调整垫片再进行组装。

(4)可动心轨辙叉部分密贴及空吊板的调整:这2个项点在组装时已达到标准，但是由于吊装等原因可能会发生变化，如果不合格可采取与转辙器部分同样的调整方式进行调整，应同时调整密贴及空吊板，不可单独进行调整。

(5)辊轮的调整:辊轮的安装位置为尖轨在密贴状态下，靠近尖轨的辊轮与尖轨轨底有1 mm的缝隙，双辊轮中靠近尖轨的辊轮顶面高于滑床台面2 mm，远离尖轨的辊轮高于滑床台面3 mm，安装、调整采用专用工具进行。

3.2.5 道岔焊接

道岔焊接作为道岔无缝化的关键工艺，是道岔铺设的关键环节，道岔焊接采用铝热焊，选择与岔轨材质相应的焊剂进行焊接［10］。

焊头是整组道岔的薄弱环节，焊接过程中，要把握好轨头加热时间和预热温度，防止过烧或加热不均影响焊接质量［11］。

道岔内钢轨间的焊接无需在锁定轨温范围内完成，但需满足铝热焊接相关技术标准。岔内钢轨焊接完成，道岔基本轨、导轨应力放散完成后，再完成尖轨焊接及道岔与区间线路焊联。

道岔内部接头焊接顺序见图5。各焊头焊接顺序为:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12。

图5 道岔焊接顺序

3.2.6 应力放散，道岔锁定

道岔作为一个固定区，不能进行拉伸放散，应力放散采用在锁定轨温范围内自然放散的方式进行。

(1)拆开扣配件，让钢轨处于自然状态，在轨底每10 m支垫1个滚筒，用铜锤轻轻敲击轨腰，直、曲基本轨从中间朝两头敲打，直、曲导轨从辙叉朝岔前方向敲打，敲打完毕立即取出滚筒，锁定道岔，复紧扣件。道岔锁定后，对道岔进行机械捣固作业时，一次起道量不得大于20 mm，不得连续拆除道岔配件，防止道岔内部产生应力集中，改变道岔锁定轨温。

(2)道岔与区间钢轨焊接时，道岔前后100 m作为道岔的一部分，焊接时松开扣件，每10 m支垫滚筒释放应力，锁定焊接完成后紧固扣件，道岔与线路形成跨区间无缝线路。

3.2.7 尖轨自由伸缩控制

道岔尖轨无扣件锁定，若尖轨与基本轨相对位置发生较大变化，直接会影响转辙机正常工作。尖轨的伸缩量控制是确保工电设备正常运转的关键。尖轨焊头焊接在基本轨和导轨应力放散完成后在锁定轨温范围内进行，是确保基本轨和导轨在内部无应力的情况下完成尖轨与导轨焊接。尖轨自由端会随着轨温的变化产生少量的自由伸缩，不会影响转辙设备的正常使用［12］。

3.2.8 机械捣固、道岔精调

利用CPⅢ控制网、轨检小车对道岔区进行联测，为机械捣固提供精确数据，根据数据对道岔区进行集中起、拨、捣作业。捣固作业顺坡长度应伸出道岔区前、后不小于100 m，顺坡不大于6‰。

机械捣固与精调作业是一个系统的作业过程，需要将两项工序结合起来，同步进行整改，提高道岔铺设质量。

4 结语

漳州车站(厦深铁路中间站)42号大号码道岔已全部铺设完毕，并于2012年6月29日正式开通运营，经过运营检验，道岔设备各项指标正常，满足使用要求。道岔的组件多为长大构件，自重大、易变形，要在运输、吊装、存放等方面控制好产生变形的因素，避免产生塑性变形。在道岔施工方法上，尽量采用原位铺设法一次就位，要减少道岔组件和钢轨倒运和吊装的次数，缩短存放的时间，铺设完成后尽早完成精调。42号道岔作为一个独立的单元轨节，全长为157.2 m，轨温升降带来的道岔伸缩量较大，在锁定轨温控制上要精细严格，防止锁定轨温超标尖轨伸缩量过大影响转辙机正常工作，通过对道岔进行滚筒放散，能有效地控制道岔的锁定轨温，控制道岔的伸缩位移。采用原位铺设法铺设大号码道岔，符合经济性、安全性、可靠性的要求，道岔铺设较为简便，适宜于现场施工。

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