高寒地区区间无缝线路施工技术

李腾飞

(中铁二十局集团第四工程有限公司,山东青岛 266100)

高寒地区区间无缝线路施工技术

李腾飞

(中铁二十局集团第四工程有限公司,山东青岛 266100)

介绍高寒地区区间无缝线路施工的工艺、技术及方法。

区间无缝线路 高寒地区 施工

1 引言

无缝线路是将标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路。无缝线路具有运行速度高、旅客舒适度好、工务维修量小等优点，在客运专线、客货共线及货运专线上等得到广泛应用。

无缝线路分区间无缝线路、跨区间无缝线路。区间无缝线路分为固定区、伸缩区，区间无缝线路与岔区间设置缓冲区。高寒地区无缝线路工作环境恶劣，确定合适的锁定轨温，防止断轨、及计算断轨后轨缝宽度是无缝线路的重要内容。

2 无缝线路施工技术

2.1 道砟铺设

道砟分层铺设碾压，压实后道砟密度应大于1.6g/m3，道床顶面标高应较设计标高低50-70mm，为大机整道时抬道预留高度。

2.2 轨排铺设

采用铺轨机铺设工具轨排。

2.3 拖放长轨

(1)配轨。按照设计文件进行配轨，配轨表中的非标长轨采用锯切标准长轨而成。配轨后的站内轨条、两站间的长轨条均需较设计长度有一定富余量，以备单元长轨起点、终点处因保证相错量不超标进行切割。

(2)长轨装车。配轨后对长钢轨进行切割，切割后的非标轨应标明长度及使用里程，做好标识，便于其它单元轨节配轨使用。采用群吊进行长轨的装车。装车时注意钢轨标注L的长轨应对应线路的左股，标注R的长轨应对应线路的右股，不可混装。轨端的安全门应关闭良好。装车时专人对长轨的长度，左右股位置及紧固装置进行检查并予以记录。

(3)拖放长轨。长轨运输车到达拖放位置后，首先把车上的安全门打开(拖拉结束后需关上安全门)，将分轨装置横向调整到与要拖拉钢轨相对应的位置；调节分轨推送车和过渡顺坡车上升降滚筒到合适高度。将卷扬装置上的钢丝绳穿过引导车推送装置和分轨导框后，夹持已松开待铺的一对长钢轨的前端，打紧斜楔挡；启动卷扬机，将长钢轨从枕轨运输车组上拖出，并通过分轨装置向车体两侧分出，待钢轨通过导框后，调整分轨导框的位置，使钢轨内宽为1435mm；钢轨顺利通过推送机构前面至卷扬装置下方，取掉斜楔，松开夹钳。推送装置夹紧油缸动作，使上下滚轮夹紧钢轨。卷扬装置转动将钢轨从推送车推至轨道上，用钢丝绳将长轨端部固定在已铺钢轨轨枕上；完成上述工作后，钢轨运输车组以6～10km/h左右的速度向前行驶，距前端钢轨头位置时，降到3km/h以下，并由专人指挥。长轨拖放至道心，更换短轨时将短轨放置在砟肩上以便收轨车回收工具短轨。

2.4 单元轨的联合接头焊接

单元轨的联合接头焊接现场焊接一般采用塑性气压焊或铝热焊，铝热焊质量不易保证，气压焊以设备轻便，工艺较为简单而的到广泛应用。气压焊的主要施工工序有钢轨打磨及对正、点火焊接、推凸、回火、打磨、探伤等。

2.5 换铺长轨

单元轨节焊接完成并经探伤合格后换铺长轨，长轨宜单股更换。

施工人员分别站在道心和枕木端手持钢钎拨移长轨，保证长轨进入承轨槽，依次将长轨全部拨入。

拨入后检查长轨起点与缓冲区距离，如距离较大，采用拉轨器拉轨，拉轨后单元轨节之间轨缝不宜小于15mm。与缓冲区连接的长轨端部钻孔后直接采用高强夹板与缓冲区短轨联结。

单元轨之间采用无孔夹板连结。单元轨起点、终点处左右股相错量不得大于100mm。

气温过低不宜进行长轨拖放及换铺。

2.6 胶结绝缘接头施工

采用12.5m长胶结绝缘钢轨，长轨换铺后按照设计位置切割长轨后插入胶结绝缘轨，采用气压焊将胶结绝缘轨与长轨焊接。

2.7 上砟整道

长轨换铺后进行两捣两稳，整道后的线路标准应满足静态检测标准，轨枕横向阻力不得小于6.5KN/m，道床竖向阻力应大于600KN/mm。可采用道床阻力仪对三道两稳后的道床进行测定做为线路锁定的依据。

2.8 应力放散锁定

(1)位移观测桩埋设。位移观测桩采用C20砼预制，断面150*150mm，长度600mm。桩顶埋设￠20mm钢筋，钢筋顶部锯刻十字槽或在钢筋中心钻设小孔。

观测桩应对称线路左右埋设，左右侧观测桩连线尽量垂直线路中心线。观测桩内侧边缘距线路中心应大于3100mm，埋设后桩顶与路肩面基本平齐。

区间长轨条起点处埋设一对观测桩，距起点100m处及单元锁定焊接头处均埋设一对观测桩，其间等距离埋设观测桩，观测桩距离不得大于500m。

桥上可在侧面挡砟墙上设置钢筋桩，站内在两线间埋设观测桩。

(2)轨温调查。施工前一周对轨温进行观测。调查分晴天、阴天及大风天气进行，锁定轨温附近测量频率可适当加大。

(3)长轨锁定。当日轨温符合锁定轨温时采用滚筒放散法进行放散锁定。

封锁线路采用内燃扳手松开扣件，需使扣件与轨距挡板分离。起道器顶升钢轨后装入滚筒，使钢轨安放在滚筒上。滚筒安装距离8-10m左右，不宜过大。

施工时20m左右分布一名作业人员，负责两台轨筒的插入与撤除、初步松开道钉螺帽、锁定时安装螺帽、检查并调整轨距挡板橡胶垫板等扣配件位置。

及时观测轨温，当轨温进入锁定轨温时，人工持锤对称敲击钢轨腰部产生振动使钢轨中的残余应力得到均匀分布，敲击应由一端向另一端进行，随即撤除滚筒，采用内燃扳手紧固站栓螺帽锁定钢轨，紧固力矩100-150N.M，以 扣件前 頦与轨距挡板接触为标准。锁定施工由一端向另一端推进。记录单元轨起点、终点锁定时的轨温的平均值作为单元轨的锁定轨温。

放散锁定由小里程向大里程推进，放散时，松开本单元扣件及相邻已锁定单元100m段线路扣件，单元节之间锁定焊接头焊接后，本单元及相邻已锁定单元100m钢轨一同进行放散锁定。

单元轨节实际锁定轨温在设计锁定轨温范围内，左右股单元轨节锁定轨温之差不大于3℃，前后单元轨节锁定轨温之差不大于5℃，同区间无缝线路各单元轨节实际最高与最低锁定轨温相差不超过10℃。

当气温较低，当日轨温低于设计锁定轨温时采用综合放散法。

综合放散法松开扣件、安装滚筒同滚筒放散法，由于轨温低于设计锁定轨温，须采用拉轨器对钢轨进行拉伸。

拉伸长度σl=α×L×(T锁-t)

σl：各临时位移观测点的钢轨计算拉伸量；

α：钢轨的线膨胀系数：取0.0000118m/℃；

T锁：施工控制锁定轨温；

t：拉伸钢轨时钢轨的平均轨温；

L：各位移观测点至上次放散单元轨伸缩区起点的距离。

为保证单元轨节各部位线性伸长，应等距设置临时观测点，拉伸时曲线地段采用撞轨器撞轨，减轻滚筒对钢轨的约束阻力。提前计算各观测点的伸长值，拉伸时各点实测伸长值与计算值符合时即可进行线路锁定。

高寒地区施工期较短，轨温较低时为保证线路锁定质量可临时锁定，待春天时气温回升后再行正式锁定。

锁定时采用无缝线路观测准直仪将观测零点标记在轨腰上，标记采用观测无缝线路位移观测准直仪进行。标记时准直仪的观测仪架于线路一侧的观测桩上，调平后对中观测桩的十字中心，准直仪的对中器架立于线路另一侧，调平后对中该观测桩的十字中心，观测仪瞄准对中器棱镜中心后拧紧水平制动，观测仪的望远镜竖向旋转对准轨腰，望远镜十字丝位置即为标记零点。临时做好标记点后，锁定结束后及时按照临时标记点粘贴观测金属标尺。标尺零点应对准轨腰上的观测零点标记。

对观测桩进行统一编号，并记录初位移，初位移宜为零。

2.9 位移观测

线路锁定后定期对钢轨的位移进行观测。观测采用无缝线路位移观测准直仪进行。观测仪、对中器调平对中同上，拧紧水平制动后旋转观测仪望远镜，对准金属标条，望远镜十字丝与金属标条零点之差值即为线路爬行量。

放散之后第一个月内每一星期观测一次，以后每一个月观测一次。位移观测桩处换算200m范围内的相对位移量不得大于10mm，任何一个位移观测桩处位移量不得超过20mm，发现位移量超标者，应迅速查找原因，并对该单元轨重新进行应力放散及锁定。