成段更换钢轨

黄刚

【摘 要】铁路运营过程中逐步出现擦伤等钢轨伤损，造成钢轨重创和折断等故障的主要原因就是由于钢轨超负荷疲劳，而钢轨严重受损真实反映了钢轨失效，对钢轨成段伤损地段需要进行更换长轨处理。本文主要介绍了更换长轨施工方法，并分析了轨道板伤损控制、长轨条固定及限界控制等施工控制要点。

【关键词】钢轨损伤 成段更换 施工

作为一种特殊的产品，钢轨在使用过程中所发生的各种伤损是不可避免的，其伤损会直接降低钢轨正常功能，在反复交变载荷作用下，使得钢轨过度使用而疲劳，从而引起孔裂、轨头裂纹、掉块、剥离、核伤等一些损伤等，对行车的安全造成严重的影响。

1 钢轨损伤分析

钢轨在役期间随着总重量的常年累积，钢轨将出现各种伤损，最根本原因还是轨道材料纯度不够，工艺没有达到，内部和外部都有缺陷的存在，如内部的白色斑点、泡沫，炉渣，严重偏析等存在，外部因受到剥离、折叠、结疤等缺陷的影响而形成的伤损。在不同的损伤中，有一些是材料本身存在细微裂纹，也有一些是在役期形成的疲劳裂纹，长时间的在机车反复荷载作用下，因过度服役使得疲劳扩大，小裂纹慢慢形成较长的裂纹或者椭圆形核损伤。

中国的铁路线路实行的是大修周期，实际的周期线路检修，不仅仅只考虑运行量，还要考虑机车的行驶速度、类型、钢轨材质和重量、自然和地理条件，以及在维修和维护中的投资多少等。钢轨的疲劳程度主要是依据轨道更换量和铁路线路通过的累积总量来定的，通行总重量达到一定水平或单轨道达到一定的根数，就需要进行全面的变化，以全面换轨来进行大修。

2 准备工作

更换长轨过程中旧轨的拨出是分别从中间向两端开始的，新轨的拨进是分别由两端向中间进行的，采用德国铝热焊线焊接三处的方法。

（1）轨道施工队和机具都由工务段来组织的，施工人员主要分为拨轨、扣件、龙门、焊接、焊接检验、安全组和其他技术检查的建筑工人。

（2）铁路轨道施工前，要逐根枕测量施工范围内的轨道的尺寸，并在承轨台的侧面用油漆进行标明，便于识别。

（3）技术人员在换轨之前确定新钢轨和旧钢轨切割的位置，并标记好切割线的位置。

（4）在施工之前，集中培训所有参与换轨施工作业的人员，对施工现场进行熟悉，了解施工技术方案，人员的工作要根据换轨的工作量来一一安排。

（5）额外的准备。调查确定了轨道更换的开始和结束位置，每25米连续设置的轨道位移观测点（四对以上），前后100米的线路扣件要反复紧固。

3 施工方法及步骤

成段换轨工作施工主要分为以下几个方面：新轨需要长轨车进行装卸；旧钢轨更换以及新钢轨焊接；旧钢轨需要长轨车回收；对轨道更换段使用钢轨打磨车进行打磨；一步一步提速至正常速度。

（1）施工人员需在施工后需连接2.5m的横向导线在轨道更换的两端外侧，新轨两端多余的打头需切割掉；另一组施工人员也要同步对拉杆拆除，并且将新钢轨拨至在承轨道的边缘；并且电务导线需要电务人员同步拆除。

（2）旧轨割轨人员及机具到达新长轨搭头处在确认导线连接到位后按指定位置使用氧割割轨并取出气割的轨端。

（3）扣件施工人员在钢轨断开后要对现场内全部的扣件进行拆除，内外侧的扣件要分别摆放，道心内是严禁扣件摆放的，外紧固件放置在两条线底板边，内侧紧固件放置两条铁路轴承槽之间。

（4）上新轨需根据两端的指定位置的切割线来定；完全拆除扣件之后施工人员集中拨出旧轨在轨道中间由中间像两端进行，旧轨需摆放在道心，轨底胶垫也需要同步进行拆除。

（5）新钢轨入槽需在旧轨完全拨出后由两端龙门向中间拨进，新轨两头落槽后就需要焊磨人员对焊缝通过焊缝调节块来控制，通过轨缝调整器来调整。

（6）扣件安装人员要在新轨就位50米左右的距离同步进行，扣件锁定范围大概在焊缝向中间20m之内，焊磨施工人员在位置锁定之后进行焊接钢轨。

（7）同时测量新轨到位后的轨道温度，根据轨道温度决定是否拉伸，确定在两端的中间新的轨线切割根据拉伸量来定，轨温正好就只需预留28毫米的焊缝，并使用轨缝调节器适当的矫直轨道。

（8）所有扣件的安装需在轨条拉伸或者拉直后进行，进而进行焊接钢轨的施工。同时新轨需进行钻孔倒棱，电务人员进行安装电气导线。

（9）大里程端旧轨需钢轨气割人员在指定位置进行气割施工。为了便于旧长轨的清理运输，将旧长轨切割两处分成三段，小里程端的旧轨气割两个方孔40*40（mm），间距924mm。

（10）大里程端的旧长轨分三次运轨离小里程方向约250米，确保旧钢轨头部对准，从而便于长轨车收轨。

（11）结束运轨之后，施工人员使用旧长轨条上气割的胶合板进行连接，直到两个长旧铁轨到位，通过拉杆的安装来连接和固定道心长轨条与一股线上钢轨，再使用铁丝捆绑来固定两根长轨。

（12）精调和回检轨道上的几何尺寸，检查焊接之后焊缝的平整度，并对焊缝进行探伤检查，展开全面检查之后开通线路。

4 施工注意事项

（1）普通钢轨一般换下来应该放在路肩上或肩上，道心上可以临时摆放混凝土枕地段。但是长钢轨换下来应摆放在道床肩上或道心。换出的两个长钢轨使用固定卡相互错开端部的卡在轨枕上，或者穿入木枕来固定，中间也同样用这种方法固定。

（2）紧固件、组件都需完整，要达到扭力矩的标准；方向、轨距、递减率符合要求。

（3）新的钢轨更换后拆去保护套，前后端的接头螺丝补齐，根据规定的要求来对各种加强设备进行安装，所有的新旧材料要用到恰处。

（4）在开通线路前，质量要做全面的检查，在放行列车之前要确认线路设备状态，材料机具不得侵入限界，并作记录。

在运行条件下拆除下来的长轨条需摆放在新路的道心上，所以要特别的注重固定和限界控制长轨条，侧轨电车线轨安装时杆卡螺栓应紧到位，不能紧死长轨车轨锚杆螺栓，长轨条在使用期间会因为温度的不同发生伸缩变化导致在道心上长轨条变形，所以应该预留一些空隙。

5 结语

本文对铁路更换成段钢轨的施工方法进行了研究和探讨，对其换轨前准备工作以及注意事项等做了详细介绍，对铁路进行类似施工提供了积极经验，具有借鉴、指导意义。

参考文献：

[1]周清跃，张银花，杨来顺，黎连修.钢轨的材质性能及相关工艺[M].北京：中国铁道出版社，2005.

[2]徐爱民，高亮，袁昊.铁路轨道施工及验收规范[J].铁道标准设计，2009（2）：25-29.