山西中南部铁路通道重载线路道床施工技术

2015-12-26程星璠

铁道建筑 2015年2期

关键词：轨枕轨道铁路

程星璠

(中铁一局集团新运工程有限公司，陕西咸阳712000)

山西中南部铁路通道重载线路道床施工技术

程星璠

(中铁一局集团新运工程有限公司，陕西咸阳712000)

山西中南部铁路通道是我国第一条30 t轴重重载铁路，有砟轨道占全线长77%，道床施工质量控制对于重载线路的运营安全和经济性尤为重要。文章结合山西中南部铁路道床施工，对重载线路道床施工工序、关键工序质量控制标准、施工组织和机具配备以及道床施工质量和安全控制措施进行了介绍。施工效果良好，能满足重载线路有砟轨道状态要求。

重载线路有砟轨道道床施工

重载铁路的轨道结构以有砟轨道为主，道床承受轨枕压力，并把压力均匀传递到路基上。道床提供的纵横向阻力对于保持轨道的稳定性具有重要作用。状态良好的道床提供的排水功能可以减少道床病害。随着列车牵引质量、轴重和线路年运量的增加，重载铁路轨道结构伤损加剧，养护维修工作量增加，其中道床的脏污板结、弹性降低、排水不畅是养护维修工作的主要病害。道床病害会引起钢轨、扣件、轨枕伤损增加，影响重载铁路的安全性和经济效益。因此，研究重载铁路道床施工技术，保证道床的施工质量，对于延缓道床下沉，保证行车安全，以及延长大修周期具有重要意义。

1 山西中南部铁路通道重载有砟轨道结构

山西中南部铁路通道正线长1 269.6 km，按照国铁Ⅰ级重载铁路标准建设，为双线电气化、自动闭塞、客货混行、大能力运输通道。设计年运量2亿t，设计速度120 km/h，牵引质量5 000 t(部分区段1万t)，最小曲线半径一般为1 200 m，困难区段为800 m。货运列车由和谐型电力机车牵引，客运列车由SS9型机车牵引，为我国第一条30 t轴重重载铁路。全线有砟轨道长973.8 km，无砟轨道长293.5 km。

山西中南部铁路通道路基地段采用双层道床结构，见图1。面砟厚30 cm，底砟厚20 cm。道床顶宽3.5 m，砟肩堆高0.15 m，边坡1∶1.75。桥梁及隧道内采用单层道床，道床厚35 cm，砟肩与挡砟墙之间以道砟填平。道床材料采用一级道砟，材料应符合《铁路碎石道砟》(TB/T 2140)及《铁路碎石道床底砟》(TB/T 2897)的规定。

图1 有砟轨道结构(单位:mm)

2 重载线路道床施工

2.1 道床施工作业程序

道床施工在路基段(桥梁和隧道内)预铺底砟后，采用机械铺轨或人工铺轨，风动卸砟车卸砟，大机整道作业车组(简称MDZ车组，由配砟整形车、捣固车、动力稳定车组成)分层上砟整道作业，经过几次循环直至道床稳定。

2.2 施工工艺

分层上砟施工工艺流程见图2。

图2 分层上砟整道工艺流程

2.3 施工作业关键技术

2.3.1 施工准备

1)铺轨后及时进行初步整道，拨顺轨道方向，消除曲线反超高和扭曲，保证行车安全。根据道床断面及每次起道量估算补砟数量，补砟应均匀充足，尤其是轨枕盒内及砟肩处道砟应充足。拆除影响大机作业的铁路设施，清理道床坡脚外100 mm范围内的其它障碍物，方正轨枕，更换失效轨枕，补齐、上紧扣件。

2)施工作业数据准备包括:①坡度表上需注明线路坡度、坡长及变坡点里程，其中变坡点位置要用白油漆标示在钢轨内侧。②起道量表上每隔50 m计算一个起道量，所有变坡点及竖曲线起止点处也必须要起道量数据;起道量数据按捣固车作业方向标示于轨枕上;直线地段每100 m计算一个拨道量，变坡点处必须要有拨道量;曲线地段要求五大桩位置上必须要有拨道量，缓和曲线每10 m、圆曲线每20 m计算一个拨道量，拨道量数据按捣固车作业方向标示于轨枕上。③曲线表内容包含曲线起止里程、曲线半径、缓和曲线长度、曲线超高、曲线方向。④曲线五大桩位置应在线路轨枕面上用红油漆标注ZH，HY，QZ，YH，HZ字样。⑤竖曲线表标明起止点里程、竖曲线半径、长度，竖曲线起点和终点在道心轨枕上用油漆标注SQ，SZ字样。

3)风动卸砟车卸砟应有专人指挥，专人看守，卸砟过程中与机车司机保持联系，以防多卸或少卸。卸砟后应及时清道，保证行车安全。

2.3.2 道床施工

1)预铺底砟或道砟

在路基段(隧道或桥梁上)预铺底砟，并用压路机进行碾压，碾压后厚度为200 mm。在线路中线挑槽，槽宽600 mm，深度30～50 mm，密实度不低于1.6 g/cm3。

2)铺轨后分层上砟整道

风动卸砟车卸砟后，应先利用整形车进行拢砟、匀砟，确保大机作业前枕木盒内道砟饱满。配砟整形车在收放工作装置时，应选择线路比较平直的地段进行，在双线地段要与防护员联系，待确认邻线无列车通过后方准收起和放下工作装置。

3)捣固车作业

①起道、拨道、捣固作业应在低于长钢轨铺设轨温20℃和高于铺设轨温15℃范围内进行。②第1遍捣固作业以线路纵向平顺为主，起道量不宜大于60 mm，作业方式为单捣;第2、第3遍捣固按起道量作业，起道量不宜大于100 mm，作业方式为双捣;第4遍捣固作业以精细整道为主，起道量不宜大于50 mm，作业方式为单捣;每次起道、拨道、捣固作业后轨枕头外侧应有一定数量的道砟，以保证长轨轨道的稳定性。③枕下的道砟厚度不足150 mm时，不得进行捣固作业。④捣固作业结束前，在作业终点划上标记，并以此开始按不大于2‰的坡度递减顺坡。一般不在圆曲线上顺坡，严禁在缓和曲线上顺坡结束作业。

4)动力稳定车作业

①每层道床起道、捣固作业后，进行动力稳定作业。②从路基向桥上进行动力稳定时，在上桥前30 m范围内把竖向荷载逐渐降低50%，并在下桥后30 m范围内再把竖向荷载逐渐提高到原来的数值。隧道中采用在桥上同样的方法处理。稳定车在桥上进行动力稳定作业时应避开桥梁自振频率，作业走行速度不得低于1 km/h。③动力稳定车在桥上不得开始起振，也不宜结束作业。④作业方向确定后，应根据线路情况，先调整好作业速度、预定下沉量和垂直预加荷载，再进行稳定作业。⑤在线路横向平顺性较差的情况下，应分别针对两侧钢轨调整其预定下沉量及垂直预加荷载。

5)竣工验收

线路经过4遍精细整理后，应达到表1验收要求。

表1 轨道静态几何尺寸允许偏差

2.3.3 劳动力组织

有砟轨道分层上砟整道劳动力组织见表2。

表2 劳动力组织

2.3.4 机具设备配置

主要机具设备配置见表3。

表3 主要机具设备配置

3 道床施工质量及安全控制措施

道床施工中捣固车捣镐下插道床的振捣作业持续时间过长容易造成枕木移位，捣固车作业对位不准确容易造成轨枕、扣件损伤。

1)质量控制措施

提前方正轨枕，补齐、上紧扣件，更换失效轨枕。在有砟桥上，枕下道砟厚度不足150 mm时不能进行捣固作业。捣镐板面积小于原始面积的80%时应立即更换。捣固车作业人员应严格执行操作规程，准确对位，避免损伤轨枕。振捣作业持续时间应根据道床密实情况进行调整，避免轨枕移位。路基与桥梁、路基与隧道、无砟道床与有砟道床、新筑路基与既有线路基连接地段除应加强捣固外，还需人工进行顺接处理。

2)安全控制措施

卸砟时卸砟人员要听从卸砟负责人指挥。K车卸砟应均匀，严禁单面卸砟，在道心卸砟时要加强瞭望，严禁钢轨上存留道砟。道岔卸砟时，每卸一遍要清理干净后方可卸第二遍。卸砟完毕后，检查并关闭风门。

大型养路机械运行时，严格执行“彻底瞭望、确认信号、高声呼唤、手比眼看”十六字令。严禁酒后开车，进出站要使用无线列调电台与车站联系，运行当中加强与前后工程列车联系，运行途中停车时，前后设专人防护，备齐防护用品，禁止关机运行。机组运行时，严禁任何人抢上抢下或将身体探出车外，需要瞭望时，应抓紧扶牢，不允许在车帮上或架空物上坐卧，不允许头脚伸出车外。各车联挂运行时，牵引车司机与各动力车司机应经常用对讲机保持联系，通报前方信号开放情况以及提出加速、减速或制动要求。严禁超速运行，遇天气不良或瞭望条件差和线路状态不良的地段，要降低运行速度，确保行车与大型养路机械的安全。机组进入区间摘车和挂车作业应按规定操作。施工结束后，机组返回车站前应与车站值班员联系，凭进站信号返回车站。机组人员撤离前，各车必须联挂并施以手刹制动，上好止轮器，以防车组溜逸。