浅谈玉铁线无缝线路应力放散及线路锁定施工方法

孙 勇

（中铁二十局集团第四工程有限公司，广西 玉林 537000）

一、工程概况

新建玉林至铁山港铁路工程自黎湛线玉林II场起至地方铁路铁山港直线TDK3+700结束，全长131.434km，设计为国铁I级，单线电气化铁路，设计时速160km/h，正线轨道按重型轨道和一次铺设跨区间无缝线路设计。

二、施工准备

应力放散就是将积累在单元轨节内的温度力，通过拉伸器、滚筒、撞轨器、大锤等工具使其得到释放，达到无应力状态或设计锁定轨温并锁定的施工方法。应力放散及锁定作业前，先用接触焊现场将单元轨节焊接。除此之外，还要做好轨道状态的检测，包括轨道面、轨道枕下道床等相关的所有状态都要进行全面检测，以确保轨道线路的状态足够稳定，可以进行应力放散作业。还要对轨道近期的温度变化情况进行调查，总结其变化规律，以便于确定最佳的应力放散作业时间。在做好调查工作的基础上，根据施工设计的相关要求，设置一定的位移观测桩，并做好编号，便于统计管理。

三、施工工艺及工艺流程

1 综合放散法施工

（1）当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温范围时，采用“综合法（拉伸器滚筒法）”进行施工。该方法是利用钢轨拉伸器和撞轨器配合作用，通过均匀拉伸长轨条，以提高它的零应力轨温，使锁定轨温一步到位的方法。拉伸长轨条时，要做到匀、准、够。

（2）解除本次待放散单元轨条和上次已放散线路末端25~75m长度范围内的所有扣件。抬起钢轨，每隔12.5m（即20根轨枕）在轨底垫一个滚筒，使钢轨达到自由伸缩状态。

（3）将撞轨器均匀放置在所要放散的单元轨条中，用撞轨器沿放散方向撞击钢轨数次，同时用手锤敲击钢轨轨腰，使钢轨能够自由伸缩，当钢轨位移发生反弹且各点位移变化均匀时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨；否则，应检查滚筒有无倾斜、脱落，钢轨有无落槽及撞击力不够等现象。

（4）确定待放散线路钢轨的长度，并每隔100m左右设1处临时位移观测点，在各观测点上做出拉伸位移的零点标记。

（5）测量此时轨温，根据此时轨温与计划锁定轨温之差计算拉伸量、以及锯轨量和放散量：

① 计算拉伸量：

式中：

△L——拉伸量（mm）；

α—钢轨线膨胀系数，α=0.0118；

L—单元轨条的放散长度 （m），为放散单元轨条与已锁无缝线路末端所拆扣件长度（25~75m）之和；

Ts——计划锁定轨温 （℃）；

TsJ—钢轨的实际轨温 （℃）。

② 锯轨量：

式中：Lf——长轨处于自由状态时，长轨末端与下一个单元轨条始端的搭接量（ mm）。无搭接时取正，搭接时取负。

△L y——预留轨缝（一般取8~10mm）。

△L＇：如计算出为正值则需锯轨，如计算出为负值则不需锯轨。

③ 放散量的计算：

式中：

ΔL—放散量（mm）；

α—钢轨线膨胀系数，α=0.0118；

L—需要放散应力的钢轨长度（m）；

t1—钢轨的设计锁定轨温（℃）；

t2—作业时轨温（℃）。

（6）安装拉伸器，利用拉伸器、撞轨器和手锤共同作用，按计算量△L拉伸钢轨，拉伸量达到预定长度后，此时撞轨器仍然继续撞轨，当各观测点处出现反弹量（应力放散已均匀），立即停止撞轨，并收集各临时观测点位移量，如呈线性关系，则表明已放散均匀，可进行下道工序。如非线性关系，应检查钢轨、滚筒有无异常，对异常处进行处理，并进行敲轨和撞轨后使各观测点位移量呈线性关系。

图1 滚筒放散法施工工艺流程图

（7）锁定钢轨，进行锁定焊焊接。

①根据已拉伸好的钢轨搭接量，对待焊钢轨进行锯切，锯切原则为予留搭接量30mm，以满足焊机烧化和顶锻量的需要。

②在距焊缝75~80m处，用起道机将待焊钢轨向外顶出曲线，至两待焊轨接头无缝。

③用焊轨机将两待焊轨夹住，对好接头后起动焊轨机开始焊轨，同时撤出前方起道机。

④焊接完毕后，读取所测长轨轨温，并做好记录。

⑤待焊接接头温度低于500℃后，对焊接接头进行正火处理。

⑥正火后焊接接头温度低于200℃后，对焊缝进行打磨处理，焊缝温度低于50℃后对焊缝进行超声波探伤检验，并认真填写各类记录表格。

（8）迅速上好距单元轨条末端25~75m范围内的全部扣件，并进行合拢口，此时视为长轨已锁定。同时将作业人员均布在放散长轨范围内，由两端向中间“隔二上一”上紧扣件。

（9）焊接工作完成后，待焊缝冷却，约20min后在对焊缝两边的扣件进行安装。撤除后根据拉伸的实际长度和拉伸时的轨温，换算出本单元轨条的实际锁定轨温值，填入记录表。

（10）当扣件“隔二上一”上完后，进行另一股钢轨的放散作业，待本单元轨条全部放散完后，补齐所有扣件。

（11）做好位移观测标记，读取并记录初读数。

2 滚筒放散法

（1）测量轨温，当轨温在锁定范围内时采用“滚筒放散法”。其施工流程为：

（2）解除本次待放散单元轨条和上次已放散线路末端25~75m长度范围内的所有扣件。抬起钢轨每隔12.5m（即20根轨枕）在轨底垫一个滚筒，并撞击钢轨，使钢轨达到自由伸缩；

（3）确定待放散线路钢轨的长度，并每隔100m左右设1处临时位移观测点；

（4）将撞轨器均匀放置在所要放散的单元轨条中，用撞轨器沿放散方向撞击钢轨，同时用手锤敲击钢轨轨腰，使钢轨能够自由伸缩，严禁敲击轨头及轨顶面，观测各点的位移量变化情况。当钢轨位移发生反弹且各点位移变化均匀时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨；否则，应检查滚筒有无倾斜、脱落，钢轨有无落槽及撞击力不够等现象；

（5）钢轨应力放散均匀后撤掉滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫，有错位的进行纠正；

（6）作业人员均布在进行应力放散长轨范围内，由两端向中间“隔二上一”上紧距单元轨条末端25m~75m范围内的扣件，待全部扣件上完，并上紧无孔钢轨接头，此时视为长轨已锁定。测量并记录上扣件开始和结束时的轨温，取其平均值作为实际锁定轨温填入记录表中。

迅速上好距单元轨条末端25~75m范围内的全部扣件，并上紧无孔钢轨接头，此时视为长轨已锁定。测量并记录轨温。同时将作业人员均布在放散长轨范围内，由两端向中间“隔二上一”上紧扣件；

（7）当扣件“隔二上一”上完后，进行另一股钢轨的放散作业，待本单元轨条两根钢轨全部放散完后，补齐所有扣件；

（8）做好位移观测标记，读取并记录初读数。

四、施工注意事项

在本工程的施工中，为了保证施工质量，应该在施工中特别注意以下几项内容。首先是要确保应力放散锁定之间，轨道以及道床的所有力学参数均处于稳定状态，且轨道的各项状态指标均符合相关规定的要求，还要确保位移观测桩的设置符合设计要求。其次是单元轨节的长度应控制在1200-1500m，即使是在末端，最短也不得低于200m，以免影响无缝线路施工质量。最后，对无缝线路锁定轨温的测定应尽可能的精准，将误差控制在允许范围内，以便于确定最佳的轨温锁定范围，保证应力放散锁定的施工质量。

结语

综上所述，在玉铁铁路的无缝线路施工中，要想做好应力放散工作和线路锁定工作，就必须要做好施工组织工作，合理安排工艺流程，严格要求施工人员按照规定操作，确保各道工序之间能够互相配合，顺利施工。本工程中所采用的施工技术方法取得了很好的施工效果，可以为今后其他同类工程施工提供借鉴。

[1]TB 10082—2005，铁路轨道设计规范[S].

[2]TZ 201—2008，铁路轨道工程施工技术指南[S].

[3]TB 10413—2003，铁路轨道工程施工质量验收标准[S].