蓟县西车站可动心轨单开道岔铺设施工技术

杨国正

(中铁二局股份有限公司，四川成都 610031)

1 工程概况

蓟县西站位于天津市蓟县赵庄子村东北约500 m处，为大秦线既有站。新建及改建的重车线方向采用P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔，设计图号为SC-381，道岔全长为43.2 m(a-16.592 m，b-26.618 m)，重量 70.77 t，道岔允许轴重 25 t，直向允许速度90 km/h，侧向允许速度45 km/h。

2 影响施工的不利因素

与传统的单开道岔相比，P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔有以下几个不利因素。1)结构不同。传统的12号单开道岔是有缝道岔、长度短，重量轻，而P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔是无缝道岔，长度长，重量大。普通的单开道岔可将道岔分成三部分插入，再进行组合，施工容易;而P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔只能是在点前进行拼装及焊接，然后整体插入，施工难度大。2)质量要求不同。传统的单开道岔验收质量标准一般，而P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔验收质量标准相当高。具体情况见表1。3)施工条件不同。传统的单开道岔可适用于一般铁路干线，可以设计在非电气化铁路上，既有线行车密度小，可利用既有线天窗时间请点卸道岔材料，同时进行道岔拼装及滑移施工可以利用大型机械进行配合作业(如汽吊、装载机、挖掘机等)，施工条件较好;而P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔适用于重载电气化铁路，由于既有线行车密度较大(年运量达3亿t)，除道岔钢轨必须利用既有线天窗时间请点作业外，其他轨料均通过公路运输，道岔拼装及滑移施工因受接触网的影响只能使用人工配合小型机具作业，施工条件较差。4)技术含量不同。传统的单开道岔采用普通接头，而P75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔采用复合绝缘接头及焊接接头，为无缝道岔，技术含量高。

表1 道岔铺设允许偏差对照表

3 施工方案

1)在设计道岔位置附近搭设拼装平台。人工利用旧木枕搭设枕木垛，在枕木垛上铺设一层轨排，作为拼装平台。平台设计既要考虑承受道岔重量，又要考虑到起道机升降道岔时局部受力和人员操作安全和方便，同时兼顾滑轨安装及拆除。平台高度必须适宜，既要考虑道岔起落量不宜太大，增加点内工程量，又要考虑横移时的坡度及纵移的方便。2)人工拼装道岔利用汽车将轨枕运输到施工地点，利用火车将道岔钢轨运输到既有车站，再请点封锁线路进行卸料作业，人工拼装道岔。3)采用铝热焊焊接道岔钢轨。4)人工配合小型机具安装钢轨复合绝缘接头。5)采用滑移进行道岔就位施工。人工利用起道机将道岔顶起，人工安装短滑轨，在滑轨上安装自制滑轮，并将滑轮固定在道岔上;请点封锁线路，人工滑移道岔就位。6)可动心道岔的开通。采用人工上碴，人工配合内燃起拨道机进行起道及拨道，小型捣固机进行捣固，采用液压起拨道器进行细起细拨，人工进行道床修整，达标。经路局工务及电务人员确认后，开通线路。

4 施工方法

4.1 预拼可动心轨单开道岔

为减小请点封锁既有线进行道岔施工的工程量，一般事先拼装好道岔，再请点封锁既有线进行插铺施工。

4.1.1 施工准备

1)道岔放样:根据设计院交接控制桩，进行现场的复核，建立车站测量控制网;进行道岔放样，做好道岔与线路、道岔与道岔之间在平面及纵断面方面的良好顺接。2)施工调查:调查道岔与既有线路关系，特别是既有设备与道岔的相对关系;调查既有线运输情况及施工现场公路交通情况;与接触网及信号施工单位沟通，掌握新接触网杆及新信号设备安装的准确位置。3)确定道岔的预铺位置。根据现场施工调查情况，结合线下工程的实际情况，以最大限度减少封锁点内道岔纵移和横移工程量为原则，在不侵入既有线的限界范围内确定道岔预铺位置。4)确定道岔运输方式。由于既有线运输繁忙，请点天窗点卸轨料比较困难时，除道岔钢轨必须采用火车运输外，道岔配件和岔枕可采用汽车运输。5)确定道岔的预铺时间。根据线下工程施工情况，结合经审批的《实施性施工组织设计》，确定道岔的预铺时间。在施工场地比较狭窄地方，有可能道岔与道岔或道岔与轨排相重叠，因此必须安排好施工顺序。6)提报轨料计划:审核施工图，计算工程量，提报轨料计划。7)搭设预拼道岔平台。根据施工现场情况，搭设预拼道岔平台。道岔平台基础必须夯实，采用木枕搭设时，底层满铺，用薄木板或木楔找平，用扒钉固定，面层铺设一层轨排。道岔平台必须牢固，面层必须水平，方向顺直。

4.1.2 轨料的到位

1)火车运输的轨料到达后，及时与车站联系，请点封锁既有线人工配合机车卸轨料。2)汽车运输的轨料到达后，采用人工配合吊车卸料，严禁野蛮装卸，保证所卸轨料完好无损伤。3)轨料卸下后及时安排人员进行整理，防止因施工不当造成钢轨变形;应覆盖岔枕上的预留孔，防止杂物落入。

4.1.3 拼装道岔

1)按铺设方向逐根摆设岔枕。2)先散放垫板于轨枕上，再散钢轨。3)取齐岔尖，按铺设图在直股钢轨上标注岔枕位置，人工对线方枕。4)先散配件，预留好轨缝，散轨拼装时焊接处轨缝的宽度按25 mm±2 mm标准施工(轨缝宽度过大或过小都会直接影响钢轨的焊接质量)，再拼装直股钢轨。5)拼装曲股钢轨。6)进行道岔的检查与整改。

4.2 钢轨铝热焊接施工

4.2.1 施工准备

1)准备铝热焊所需的设备、工具及材料。寒冷、刮风及下雨天焊接时，必须搭设帐篷。气温低于5℃及大风、大雨天气严禁焊接。2)调整轨缝，在焊接施工前，重新对道岔轨缝进行检查和调整。3)拆除焊缝两端1.5 m范围内的轨枕配件，固定焊接矫正架。用1 m长的特制板尺控制钢轨两侧的相错量，调整矫正架，使两钢轨轨头相互对齐。4)将焊缝两端15 cm范围内的铁锈及杂物清除，并将轨端截面打磨光亮。5)首先将两片侧模对扣在轨缝处，检查侧模与钢轨是否紧密吻合，并对侧模进行打磨;安装底模及侧模;对干模的钢水注入口加盖，对模板间及模板与钢轨间的连接缝利用西班牙泥进行密封。铝热焊的工艺流程见图1。

图1 铝热焊的工艺流程图

4.2.2 焊接轨缝

1)用特制预热器对钢轨轨头预热，使钢轨端部的温度基本上均匀地达到850℃～1 000℃。2)将装有焊剂的预热坩锅安置在已经预热后的砂模上。3)将高温火柴点燃，打开坩锅砂盖，引燃坩锅内的焊剂，迅速盖好砂盖，焊接轨缝。铝热焊接示意图见图2。

4.2.3 焊后整修打磨

在焊接浇筑完成后，将固定砂型的钢板模拆除，利用手动推瘤机将轨顶和轨侧钢水瘤除去。接着用钢轨焊接打磨机对焊接轨缝处进行打磨光滑。当轨温降至40℃以下时进行探伤。首先涂抹机油，再进行全端面探伤，不合格焊头须切掉重焊。编写焊头编号，作好记录。

4.3 钢轨复合绝缘接头安装

1)施工准备。a.利用调整轨缝机具，将轨缝接头调整到6 mm～8 mm。b.先用手砂轮对钢轨两侧除锈;再用砂带打磨轨腰及上下1∶3斜面，直至露出金属光泽。c.用倒角器对螺栓孔倒角1 mm～2 mm，用圆挫打磨螺栓孔毛刺，并清扫。

2)调胶涂胶。将小桶胶倒入大桶胶并搅拌均匀;用调胶板将胶均匀的涂抹在复合绝缘夹板及钢轨轨腰、上下额处。

3)安装绝缘接头。在轨缝处挤入轨端绝缘板并保证无缝隙，用对位棒将带胶的夹板对入轨腰;将套有绝缘套管的螺栓交叉穿入螺栓孔，两端各套入一个平垫圈;拧上螺母，轨端绝缘板高出轨面时用角磨砂轮打平。

4)紧固螺母。先用活动扳手和长把扳手按2或5，3或4，1或6顺序拧紧;用扭力扳手按850 N·m逐个拧紧。钢轨复合绝缘接头安装效果图见图3。

图2 铝热焊接示意图

图3 钢轨复合绝缘接头安装效果图

4.4 可动心道岔的滑移就位施工

4.4.1 道岔滑道搭设

1)搭设滑轨基础:首先将基础平整，铺设短枕木头，上下井字布置。用扒锯片找平，并用扒钉固定，枕木顶面可用薄木板垫平。2)安装滑轨:滑轨安装应平、直。两相邻滑轨间距应相等，其误差控制在±4 mm以内，滑轨应与线路方向垂直。滑轨两侧用道钉固定在枕木上。且滑轨的纵向不得设置大于1%坡度。按照道岔荷载尽量分布均匀，避开信号设备安装位置，并考虑安装及拆除滑轮施工方便的原则来确定滑轨布置，75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔滑轨详见图4。3)安装滑轮:滑轮制作方法和滑轮布置见图4，图5。滑轮安装位置在道岔的两端钢轨上。用起道机将道岔升起，然后装上滑轮，滑轮顶面垫橡胶垫板，用铁线将滑轮与道岔钢轨固定(见图6)。装上滑轮的道岔必须设止轮器防止道岔移动侵入界限，并派专人看守。

图4 75 kg/m钢轨12号可动心轨单开道岔滑轨示意图

图5 滑轮示意图

图6 滑轮布置图

4.4.2 道岔滑移施工

1)按规定在车站提报施工计划。2)车站下达封锁施工命令后，按规定设置好防护;车站工务、电务作好相应处理，现场施工负责人下达正式开工命令。3)扒除改建地段线路道碴，拆除废弃的线路及道岔;进行道床检底。4)接长滑道。用短枕木头搭设基础，将既有滑轨延长，用鱼尾板连接。5)滑移道岔时，先应调整好道岔的方向，使其直股方向与线路方向平行，确保所有滑轮同步滑移。滑移道岔时必须统一指挥，在滑移道岔前端严禁站人及堆放物品。每个滑轮要有专人检查其工作状态，防止滑轮掉道，并随时准备好止轮器。滑移道岔启动后，指挥人员控制好滑行速度，防止速度过大，使滑移道岔失控。滑移时道岔前后的运行速度必须一致，并随时调整，防止因道岔前后滑行速度不一致，造成道岔纵向位置移动，从而增大纵移工作量。6)在道岔前后设置纵向滑轨各三对(长度6 m～7 m，两端切除轨头，轨腰处钻孔)。横向位置就位后，拆除横向滑轨及枕木垛，道岔在纵向滑轨上滑移，滑移就位后，用起道机提升道岔再拆除纵向滑轨。

4.5 可动心道岔的开通

1)人工使用起道机将可动心道岔调整到设计位置，连接好道岔前后轨道。2)人工上碴，人工配合小型机具进行整道达标。3)经路局工务及电务人员确认后，办理开通手续。

5 结语

如何将道岔的插入施工与线下工程、信号工程、电气化工程有机结合起来，协调一致，如何选择好最佳施工顺序及施工时间是我们在蓟县西站施工时的难点。由于既有大秦线运输十分繁忙，施工天窗点时间不超过180 min，因此拨接前施工准备尤其重要，施工准备及施工组织的好坏是直接影响线路能否按时开通的关键点。由于施工现场场地狭小，同时既有设备及新设备(如信号设备、接触网杆等)限制了可动心轨单开道岔预拼位置，增加了可动心轨单开道岔在点内纵移及横移的工程量，施工难度加大;在蓟县西站施工中，我们结合线下工程在车站西端岔区增加了路基工程，既为可动心道岔拼装提供了场地，又减少了可动心道岔纵移工程量，为可动心道岔滑移施工创造了良好的条件，我们在施工中与电气化施工单位进行协调，优化了接触网杆施工顺序，先进行可动心道岔施工，再进行接触网杆的施工，这样大大减少了道岔插铺时点内工作量，为电务及电气化施工赢得了宝贵的时间。我们抓好了可动心道岔施工的安全和质量，每次要点作业都提前将工作面交给了兄弟施工单位，施工计划的兑现率达到100%，被太原铁路局大秦铁路扩能改造工程建设指挥部评为先进施工单位。将道岔插铺施工简单地理解为轨道单项工程，或者是将轨道工程施工与线下工程、信号工程、电气化工程对立起来的看法，是完全不正确的。