无缝线路施工技术

昝盛

摘要：无缝线路的推广应用是20世纪铁道工程领域最优秀的成绩之一，我国正线无缝线路已达到4万多公里。无缝线路比普通线路接缝少，是将许多根标准长度钢轨焊接成相当长的轨条并铺布在轨枕上的线路。它有助于减少列车能耗，保持列车运行平稳，冲击振动少，旅客舒适；车辆冲击轨缝的噪声减轻，有利于环境保护，是铁路现代化的主要内容之一，是轨道结构的发展方向。本文阐述了无缝线路铺设施工技术的几个要点。

关键词：轨道工程 无缝线路铺设 放散锁定 施工

0 引言

与普通无缝线路相比，无缝线路进一步提高了线路的平顺性和强度，改善了列车运行状况，降低了轨道部件的损耗和维修工作量，因此对其施工技术进行研究具有重要的意义。

1 无缝线路的路基处理

客运专线铺设无缝线路最主要的先决条件是路基良好、稳固。对于复杂地质条件下的路基工程，需要做好充分的调查和准备，保证施工质量。

1.1 岩溶地质 要采用勘探技术，准确查明岩溶的发育位置和形态，并评估和预报岩溶的突发性涌水突泥事故。

1.2 滑坡地质 在调查滑坡地质的基础上，根据各类滑坡发生、发展的机理，利用现场观测、模型试验和计算机技术等开展滑坡治理工作。针对崩塌和落石，可以采用钢缆绳为主要构成材料的柔性防护系统，利用钢绳网、支撑绳、锚杆和稳定地层的传力过程，实现覆盖式主动防护或拦截式被动防护。

1.3 软土路基 主要是软土路基加固处理工程，采用基于数值分析的软土本构模型了解软土的受力特征，采用排水固结法、袋装沙井和塑料插板排水固结法、粉体喷射搅拌法、旋喷法、挤密砂桩加固法等方法，结合土工合成材料，从而加固软土路基。

1.4 多年冻土地质 要掌握多年冻土的特性，根据不同的特性，采用保护或破坏多年冻土的设计原则，对不良地段采用个别设计。

2 无缝线路施工技术要点

2.1 无砟道床长钢轨铺设 铺轨前复测线路中线基桩，线路中线基桩按直线段100m，曲线段20m一对的原则埋设，曲线上的直缓、缓圆、曲中、圆缓、缓直点和道岔中心、变坡点、竖曲线起终点各加设一对基桩。每日铺轨轨温、接头相错量、锯轨情况、到达里程等，及时记录并反馈到铺轨基地，以便及时调整配轨长度、为线路放散锁定提供依据和形成完整的“配轨表”。

2.2 有砟道床无缝线路铺设

2.2.1 道床底砟。为了保证铺轨进度和轨道养护质量及线路稳定，采用摊铺机和压路机摊铺碾压道床底砟。道砟摊铺前测设中线，并挂线摊铺，摊铺后，表面目视平坦，用3m直尺测量高低差不超过10mm。

2.2.2 上砟整道。铺轨过后利用已铺轨道，采用K13运砟列车及大型机械化养路机组进行第一次上砟整道，并采用捣固车进行双捣作业，以减少初次整道后的下沉量，提高养路质量和作业效率。

为保证轨道铺设精度及道床的稳定状态达到设计标准，在放散锁定前，完成2次补砟、2次捣固、2次稳定的上砟整道作业，使道床达到初期稳定状态，保证道床支承刚度不小于70kN/mm，横向阻力不小于7.5kN/枕。

放散锁定后进行2遍精细整道，使线路达到设计稳定状态及要求的开通时速标准。

第一遍精细整道作业，针对形成无缝线路后所发生的变化进行仔细调整，并对线路中心线和曲线正矢作精确定位。由于还有一定的起道量，所以稳定车作业仍然紧随其后。第二遍精细整道作业，主要针对线路局部不达标之处和第一遍精细整道稳定车作业后所出现的变化进行最终的精细调整，没有起道量，稳定车可以不作业。

2.3 长钢轨运输及工地换铺 长钢轨在焊轨厂设固定门吊装车，利用TLDK型运轨列车运输，换铺前采用大型机械化养路机组对线路进行初次整道，保证直线顺直、曲线圆顺、水平目视平坦，使长钢轨换铺时顺利入槽。每次换轨时将换轨作业轨温、长钢轨接头相错量、锯轨情况、到达里程及时记录并反馈给基地，以便及时调整长钢轨长度、为线路放散锁定提供依据和形成完整的“配轨表”。换轨时工地接触焊轨缝按8±2mm预留，当计算预留锁定焊轨缝为负值时，按瞎缝办理，在锁定焊接时锯轨处理。换铺后的长钢轨接头采用专用联轨器临时连接，保证行车运输安全。

2.4 工地钢轨焊接 工地钢轨焊接采用移动式闪光接触焊，待线路大机整道2遍后可进行现场单元轨焊接，即将已铺设的500m长钢轨焊接成1000～2000m单元轨节。

工地钢轨焊接可使用UN5-150ZB型移动闪光接触焊（闪光对焊）的方法焊接，焊机进场确认设备一切正常后将待焊钢轨按规定要求进行焊接型式试验，确定焊接参数合格后方可正式施工。

工地钢轨焊接施工工艺流程如下：拆除扣件→支垫滚筒→轨端打磨→焊机对位→焊接与推瘤→正火→矫直→粗打磨→探伤检查→精磨→外观检查。

拆除待焊钢轨接头前方全部长钢轨及后方10m范围内的扣配件，并每隔12.5m支垫滚筒，将钢轨垫高，减少钢轨纵向移动阻力。在曲线段或长大坡度处焊接时，可适当减少滚筒垫放间距。采用端磨机对钢轨端头500mm范围内钢轨轨顶、轨底和端面除锈，轨腰打磨位置为100～350mm范围内，打磨后的表面要见光泽，不得有锈斑。打磨要沿钢轨方向纵向打磨，禁止横向打磨，对母材的打磨量不得超过0.2mm。焊机对正后用机头钢轨夹紧装置夹紧钢轨，对准系统将两根钢轨沿钢轨中轴线对中，启动焊机进行焊接，焊接时间约2分钟，焊接完成后自行完成推瘤。推瘤后，在未经打磨处理的情况下，使用1m凹槽检测直尺和塞尺检查接头错边。正火使用火焰加热器对焊接接头进行加热，焊接接头低于500℃时方可正红，加热温度控制在850～950℃，钢轨温度控制使用红外测温仪测量。粗打磨使用仿形打磨机沿钢轨方向纵向打磨，粗磨后的表面应平整、光洁，与母材过渡圆顺。焊接接头冷却到50℃以下时进行超声波探伤检查，探伤检查不合格的接头需锯掉重新焊接。探伤合格后的接头沿焊缝及焊缝中心线两侧各450mm长度范围内进行精磨作业，使用电子平直仪检查平直度，1m平直尺检测表面不平度，检测合格视为焊接接头合格。

2.5 无缝线路放散锁定施工工艺控制要点

2.5.1 放散锁定工艺的选择。无缝线路放散锁定工艺主要包括两种施工方法，第一种为滚筒放散法，第二种为拉伸放散法，两种方法的选择主要是根据锁定时钢轨的实测轨温决定，一般情况下，只有在钢轨实测轨温低于设计锁定轨温的情况下才进行单元轨节的放散锁定作业，如实测轨温高于单元轨节锁定轨温，不进行单元轨节的放散锁定作业。如果放散完毕后实测轨温恰好在设计锁定轨温范围内，则采用滚筒放散法进行放散锁定；如放散完毕后实测轨温低于设计锁定轨温，则采用拉伸放散法进行放散锁定。

2.5.2 单元轨节达到零应力状态的确定。在单元轨节放散过程中，放散完毕后，单元轨节必须达到零应力状态，零应力状态的确定主要依据以下两点：①单元轨节全长范围内全部采用滚轮垫起，目视轨面平坦，无塌腰或鼓包现象，同时轨底不受扣件锚栓等异物约束，整个单元轨节处于自由状态。②在撞轨过程中，单元轨节的末端出现了反弹现象。

2.5.3 单元轨节锁定的控制。无缝线路单元轨节的锁定控制必须从以下两个方面进行控制，第一要保证单元轨节在设计锁定轨温范围内进行锁定，第二整个单元轨节的锁定要尽量均匀。

要保证单元轨节在设计锁定轨温范围内进行锁定， 必须采用三块以上轨温计进行测量，对测量数据求平均值，方可保证测量轨温的准确，同时，要求达到锁定轨温或拉伸长度后，立即进行后龙口的锁定，后龙口端锁定长度不得小于25m，同时观察后龙口轨缝情况，待全部锁定完毕后，利用轨缝变化差值换算实际锁定轨温，如实际锁定轨温超出设计锁定轨温允许误差范围或与前一单元轨节的锁定温度差值超过规范要求，则松开全部扣件，重新进行放散锁定。

拉伸放散锁定施工中，要保证锁定的均匀，必须控制各观测点的实际位移值与计算位移值之差，如偏差较大，可采取双向撞轨的方法进行调整。

3 结束语

无缝线路作为轨道结构技术的进步使得铁路的速度、安全和乘坐舒适度得到了极大提高，从而成为未来铁路发展的方向。也满足了人们对铁路的速度、舒适和安全要求不断提高。施工技术人员必须掌握无缝线路的施工技术，科学的指导施工，以保证无缝线路工程的质量。

参考文献：

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[2]《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术施工指南》（TZ216-

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[3]中华人民共和国铁道部.TB10413-2003 J284-2004.铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2012：38-49.