既有线改造高抬道大拨接关键施工技术研究

覃宗明 QIN Zong-ming

（中铁二十五局集团第四工程有限公司，柳州 545005）

1 工程概况

本工程位于柳州至进德区间既有湘桂线K534+500～K536+350段改建（相对柳南客专里程LNK2+325～LNK4+180），全长1.85km，与柳南客专上行线平行，由于湘桂线设计正式线位K535+000处受原既有东站联络线上跨铁路立交中桥桥墩影响，K534+500～K536+350段采用临时线位进行过渡，目前东站联络线上跨铁路立交桥已拆除，满足湘桂线K534+500～K536+350段临时过渡线恢复永久性线位及1001#道岔接入的平纵断面条件，同时解除超限坡及恢复机务段机车转盘。

既有线路现状：自东向西分别为客技线、柳南客专下行线、柳南客专上行线、既有湘桂线（临时线位）。如图1图2所示。

图1 既有线路示意图

图2 既有线路示意图

既有湘桂线改建正位，施工过程需要办理停电等封锁计划，大部分项目均在天窗点内施工，功效低，耗时长，对总工期影响较大，封锁营业线安全压力巨大。如何确保拨接在封锁点内拨接完成及安全高效的组织施工是本工程的重难点。

2 具体工作项目及数量

①在K534+850～K535+150段湘桂线与柳南客专上行线两线间用Ⅲ级其他类（线路补砟、轨料转运、新线路铺设）新铺线路300m，新铺线路道砟1200m3。

②利用Ⅱ级封锁施工对既有线K534+745～K535+557段平面位置封锁拨接，拨道长度为0.522km，最大拨道量为3.0m，最大抬道量0.65m。

③利用Ⅲ级封锁施工对既有线K534+500～K535+580 段纵断面高程抬道作业，线路抬道长度约1.08km，最大抬道量为0.85m，分三次封锁抬道，每次抬道前先对既有线进行补砟，补碴数量约4500m3。

④K534+850～K535+150段换铺长轨300m；无缝线路轨温锁定1.2km。

3 线路改造施工要点

3.1 预铺新线路

①利用Ⅲ级其他类施工计划铺设K534+850～K535+140段新线路，新线路暂铺不小于0.15m厚道床，暂时满足该段新线路与既有湘桂线具备合拢的施工条件。利用Ⅲ级封锁运输轨料。

②线路铺设采用P60工具轨按标准线路铺设，铺设完成后并用小型捣固机捣固线路，道床暂铺0.15m厚，并整道至该段线路高程及平面位置具备拨接拢口的条件；等线路拨接后再抬道,以免造成拨接地段抬道量过大，封锁时间不足，造成封锁晚点事故，此段为无既有线干扰地段。无需电务配合。

3.2 既有线补砟、应力放散

3.2.1 既有线补砟

利用封锁点对K534+500～K535+580段既有线路进行补碴，人工配合老K车进行补砟卸砟作业，需停电配合。线路补碴考虑用老K车补碴，先利用K534+680～K535+300段新路基存放道碴，750m3（其中湘桂线K534+700～850段补300m3、新线路基帮宽K535+140～580段补450m3）所补充的碴堆放到路肩、道床边坡及碴肩上，碴肩堆道碴不能超过轨面，堆放道碴不能覆盖轨枕扣件，按照抬道量把道碴补充到位，对于抬道量较大的地段，将道碴装袋整齐堆码在路肩上，以满足补碴量要求。

3.2.2 应力放散

施工区段若低于设计轨温时利用1个封锁点对K534+500～K536+350段线路进行应力散放及锁定轨温，需电务配合。严禁超温作业。

3.2.2.1 施工方式

①线路应力放散采用滚筒结合拉伸配合撞轨法进行放散，拢口处接头采用铝热焊焊接；

②道岔应力放散采用滚筒结合自由放散配合撞轨法进行放散，龙口处接头采用铝热焊焊接。

3.2.2.2 主要流程

①线路应力放散切割钢轨（遇到防断监测系统地段应先拆除防断监测系统）→松扣件→放置滚筒→拉伸、锁定钢轨、铝热焊→检查、整修线路（工务恢复防断监测系统，电务调试信号）→开通线路；

②道岔应力放散切割钢轨→松扣件→放置滚筒→自由放散、锁定钢轨、铝热焊→检查、整修线路（电务道岔调试）→开通线路。

3.2.2.3 施工技术标准

①区间长轨及普通长轨设计锁定轨温为35±4℃，同一单元轨条左右股锁定轨温差不大于3℃，相邻单元轨条锁定轨温差不大于5℃，区间内单元轨节的锁定轨温差不大于10℃。

②铝热焊剂采用德国施密特铝热焊剂。施密特铝热焊接要符合规范技术标准要求。

3.2.2.4 放散量确定

计算放散量：长钢轨的放散量按下列自由伸缩公式计算：

式中：Δl-长钢轨放散量（mm）；

α-钢轨钢线膨胀系数，α=0.0118mm/（m2℃）；L-需要放散应力的长钢轨长度（m）；

T1-放散后的锁定轨温（℃）；

T2-原锁定轨温（℃）。（当原锁定轨温不明时，以钢轨自由状态下的作业时轨温为T2计算放散量）。

3.2.2.5 线路技术标准

表1 线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值

轨向、高低和三角坑偏差等的测量均按《铁路线路修理规则》表6.2.1、表6.2.2中附注执行。

表2 曲线正矢容许偏差

3.3 封锁拨接抬道既有线

将既有湘桂线K534+745～+850段线路拨接至湘桂线新线位（预铺段合拢）、将既有湘桂线K535+140～K535+557段线路拨移至湘桂线新线位。

拨接施工完毕后，进行人工抬道、补砟及大机抬道捣固作业。本次抬道最大抬道量0.61m。封锁线路进入2台大机1台稳定车，抬道从小里程往大里程开始，每次抬道线路顺坡长度不小于200m，封锁时间：300分钟。停电封锁，需电务配合。

3.3.1 线路拨接

本步工务施工需要300分钟，需1个II级封锁点。

3.3.1.1 具体工程量

①湘桂线K534+745～+850段线路拢口拨接工程，最大拨道量3m，柳州端拨接拢口为K534+850处，拢口与既有线高差为0.48m，拨接长度105m，拨接抬道顺坡200m；南端拨接拢口为K535+140处，拢口与既有线高差为0.61m。

②湘桂线K535+140～K535+310整段拨道至湘桂线右侧，拨道长度170m，最大拨移量为2.2m。

③湘桂线K535+310～K535+557整段拨道至湘桂线左侧，拨道长度247m，最大拨移量为1.1m。

④拨接至湘桂线新线位后进行抬道作业，平均抬道量0.3m。大机抬道捣固作业：0.857km（含顺坡）。

3.3.1.2 拨接施工流程

首先将笼口处的既有钢轨切断（10分钟）→把拨移线路用高程起道机抬高，下垫枕木头，直到所抬要拨移的线路高于新线位路基面约30cm后，安装滑轨（50分钟）→人工拨移线路至新线位（30分钟）→拆除滑轨、调整拨移线路对中线桩及方枕、用接头保护器联接笼口（30分钟）→用高程起道机抬道至临时顺坡标高，边抬边补碴边用一拖二捣固机捣固线路（50分钟）→大机捣固线路及人工配合机械补碴（90分钟）→接触网悬挂调整、电务联接笼口轨道电路（30分钟）→各设备管理单位检查验收确认线路达到开通条件后（10分钟）→开通线路，合计：300分钟。

3.3.2 线路抬道顺坡

利用本次II级封锁点对K534+500～K535+580段既有线路进行第一次分段连续抬道施工，线路抬道使用人工配合大机作业，需停电配合调整接触网。（本次抬道最大抬道量0.2m，满足线路拨接要求即可）。封锁线路抬道从小里程往大里程开始，每次抬道线路顺坡长度不小于150m，分段多次抬道，对于抬道量小于6cm以下采用大机抬道，抬道量大于6cm采用人工抬道，每次封锁最大起道量不大于0.15m。

封锁线路抬道从小里程往大里程开始，每次抬道线路顺坡长度不小于150m，分段多次抬道，对于抬道量小于6cm以下采用大机抬道，抬道量大于6cm采用人工抬道，每次封锁最大起道量不大于0.15m。

3.3.3 新线开通

封锁结束后开通新线位（本次按过渡标高开通）。开通后，对封锁段柳州至柳州南区间湘桂线534km500m～535km580m处第1列限速35km/h，第2列限速45km/h，自第三列起限速60km/h，至次日捣固后第一列限速60km/h，第二列恢复常速。

3.4 新线位补砟抬道（分3次过渡）

利用3个III级封锁点对K534+500～K535+557段既有线路进行补碴、线路保养，人工配合老K车卸砟作业。

①第一次过渡标高开通线路，利用1个III级封锁点对湘桂线新线位K534+500～K535+560段进行抬道作业，采用高程起道机起道、人工补砟、人工小型机械捣固、大机抬道捣固作业。本段抬道最大抬道量0.22m，封锁线路进入2台大机1台稳定车，抬道从分别从大小里程往中间开始，每次抬道线路顺坡长度不小于200m，抬道量小于6cm采用大机抬，抬道量大于6cm采用人工抬道。每个封锁点时间230分钟。需停电配合调整接触网。开通后，对封锁段第1列限速35km/h，第2列限速45km/h，自第三列起限速60km/h，至次日捣固后第一列限速60km/h，第二列恢复常速。第二次及第三次过渡标高开通线路，重复上述线路抬道作业。

②线路补碴考虑用老K车补碴，所补充的碴堆放到路肩、道床边坡及碴肩上，碴肩堆道碴不能超过轨面，堆放道碴不能覆盖轨枕扣件，按照抬道量把道碴补充到位，对于抬道量较大的地段，将道碴装袋整齐堆码在路肩上，以满足补碴量要求。

1）补砟方量：2530m3。

2）大机捣固线路抬道：1.1km（最大抬道量0.22m）。

3）线路抬道施工流程：

人工高程起道机抬道（50分钟）→上碴及一拖二捣固线路（60分钟）→水平找细（30分钟）→大机捣固线路（90分钟）→中铁电气化局调整接触网线（30分钟，总体停电封锁180分钟，接触网进行细调）→各设备管理单位检查验收确认线路达到开通条件后开通线路（10分钟），合计：270分钟。

3.5 换铺长轨

K534+850～K535+150段新线位线路采用工具轨过渡，在线路拨移完成后，利用封锁点，把原既有线路长轨人工拨移到新线路道床砟肩上，拆除工具轨，将长轨拨移到轨枕槽上，上好联接扣配件，调整轨道几何尺寸，正矢、超高。钢轨接头采用铝热焊焊接，等下一道工序再进行线路轨温锁定。长轨换完后及进回收轨料。

4 轨道施工技术措施

长钢轨验收：长钢轨每个焊头探伤都必须符合技术要求，焊接接头允许几何偏差符合下表的规定。钢轨焊缝及两侧100mm内不得有明显压痕、碰痕、划伤等缺陷，焊头不得有电击伤。

表3 长钢轨焊接接头允许几何偏差表

钢轨焊接及放散锁定：单元轨节焊接在长钢轨铺设后进行，应力放散前，每隔50或者100m设一个位移观测标记，观测放散时的钢轨位移量，保证应力放散均匀。单元轨节放散锁定时，将与其相连的已经放散锁定的单元轨节30m范围内扣件解除，一同进行放散，避免在焊头处出现应力集中。锁定后无缝线路的位移观测桩处换算200m范围内相应位移量不大于10mm，任何一个位移观测桩处位移量不超过20mm。在确认放散均匀、彻底后，上扣件锁定钢轨，上扣件达到步调一致、紧张有序，并在短时间内迅速完成扣件安装。锁定时，左右两单元轨节锁定轨温之差不大于3℃，相邻两段单元轨节锁定轨温之差不大于5℃，同一设计锁定轨温的钢轨最高与最低锁定轨温之差不大于10℃，曲线内股钢轨的锁定轨温不高于外股钢轨的锁定轨温。

无缝线路长钢轨焊接采用铝热焊法焊接，且每个接头必须经过探伤检查，确保焊接质量。在焊接最后两根长轨之前，对靠终点的长轨进行配轨计算后才切割，使焊接后的长轨既符合设计长度，又能顺利合拢。新铺道岔连接后，进行回填石砟、起道捣固、拨正方向、整修配件、清理道床、电务调试、检查各部尺寸，使其达到放行列车条件。

5 结语

为保证铁路线路的行车安全，需要有线路维护及应急处置预案。以上施工工艺及方法结合现场实际，细化到每一个小的环节，为既有线封锁要点施工安全、正点、高效的完成提供了保障。