浅谈跨区间无缝线路理论设计与铺设施工

摘 要：本文着重叙述了跨区间无缝线路理论设计和铺设施工技术方法，论证了无缝线路设计施工的可行性。设计中重点解决了跨区间无缝线路的锁定轨温、结构设计以及现场铺设施工的技术方法。

关键词：无缝线路；设计；施工

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

当前，无缝线路已经成为轨道结构现代化的标志。随着当今铁路高速发展建设的需要，为适应运输需要，轨道机构重型化、无缝化，保证线桥结构现代化、合理化。跨区间无缝线路在现实生产实践中起到了至关重要的作用，其中无缝线路设计中的锁定轨温和结构设计又成为重中之重，对现场施工起到了重要影响。

本人在长时间的无缝线路设计工作中，通过向有关专家和工程技术人员请教，并进行现场勘测，对锁定轨温、结构设计等问题进行了较深层次的认识，结合跨区间无缝线路运营多年来的实际情况，深入现场实际、搜集数据材料、探讨施工方法等，积累的施工设计经验和方法，供大家参考。

1 既有线跨区间无缝线路设计前期中的几项重点问题

铺设跨区间无缝线路前期工程，为满足技术要求，对轨下基础进行强化，包括更换Ⅲ型轨枕、清筛道床、补充Ⅰ级道碴等，进行线路平面、纵断面设计以达到加强基础的目的。

1.1 严格技术标准，在平面、纵断面设计中，对线路进行仪器测定，在不影响线间距及限界要求的情况下，曲线尽量采用整半径，并按规范要求设置缓和曲线；纵断面设计本着设计坡度不大于原有坡度，尽量改善原线路纵断面的原则。

1.2 加大道床断面，使道床饱满，满足铺设跨区间无缝线路的线路要求。设计道床断面为：顶宽3.4m，枕下清碴厚度站内>350mm、区间>450mm、有碴桥>250mm，边坡为1:1.75，同时，道岔及道岔前后各14m，范围内碴肩宽度>0.5m，并堆高。

1.3 采取措施增强道床密实度，为了提高线路的稳定性，尽快使线路达到铺设跨区间无缝线路的条件，清筛和换枕后，要求用大型养路机械整修线路3-4遍，使道床密实度>1.72吨/立方米、道床横向阻力>850KN/枕。

2 锁定轨温

2.1锁定轨温指的是施工锁定时的轨温。施工时，由于长轨条全部入槽需要一定的时间，因而规定长轨条零应力为始终端落槽就位时轨温的平均值。设计锁定轨温亦称中和轨温。它是根据当地历史上最高和最低气温以及线路结构的具体条件，通过轨道强度和稳定性的检算所确定的轨温。在无缝线路的铺设施工中，很难再某一设计锁定轨温下把整段长轨条锁定。因此这就需要决定一个既满足强度条件，又满足稳定条件的锁定轨温允许范围。一般按设计锁定轨温t±5℃设定，称之为设计锁定轨温范围。

2.2 施工锁定轨温按单元轨节掌握。在铺设过程中应力求施工锁定轨温符合设计锁定轨温，严禁采取撞轨、顶轨等强制办法合龙口。要求单元轨节左右两股长轨的锁定轨温基本相同。如果不同，相差不得超过5℃。曲线上外股轨条的锁定轨温不得高于内股。相邻单元轨节的锁定轨温差不得超过5℃，整个跨区间无缝线路各单元轨节的锁定轨温差不得超过10℃。

根据《铁路轨道设计规范》第11.4.5条规定，隧道内距隧道口200m范围无缝线路的设计锁定轨温宜与两端区间无缝线路的设计锁定轨温一致。隧道口轨温过渡区段应加强锁定。

2.3 无缝线路的锁定轨温要通过钢轨结构稳定性和钢轨强度计算后才能最终确定。也就是说，锁定轨温要满足夏季线路不跑道，冬季钢轨不折断的要求。因此，在设计和铺设时采用正确的锁定轨温，在线路运营过程中始终使锁定轨温保持在设计锁定轨温允许变化幅度内，对保持无缝线路稳定性非常关键。但是诸多无缝线路应力放散施工表明，无缝线路在运营一段时间后其锁定轨温往往会降值。研究和探讨其降值成因，对确定无缝线路的锁定轨温意义极大。

3 结构设计及铺设施工

目前，跨区间无缝线路主要是在既有运营线上，利用施工天窗时间，通过线路大修换轨施工铺设的。跨区间无缝线路的结构设计主要包括两个方面的内容：一是焊接厂厂内焊接长轨条的长度；二是现场采用的铺设方法及一次施工完成的铺设长度，即一个施工天窗点内完成的铺设长度。

3.1 场内焊接一般采用闪光接触焊机，焊接后标准轨条的长度为499.20m。考虑到长轨车的运输能力，厂内焊接长度一般设计为249.60~499.20m。小于249.60m的厂内焊接长轨条可与邻近的短轨条并段运卸，但并段运卸的两长轨条相加后的长度不得大于503.00m。

3.2 现场铺设施工目前采用“连入法”。用这种方法铺设无缝线路时，将铺设的单元轨节同前面的单元轨节直接于施工时焊连。如图所示：

采用“连入法”施工施工我们一般掌握两相邻单元轨节的锁定轨温必须满足设计要求，并且能够控制铺设温度。根据现场施工经验和实际情况，探索出基本施工过程为：

1、施工人员提前到达现场，散料，把钢轨准备到位。准备连入焊接钢轨打磨。

2、接到施工封锁慢行命令，做慢行工作，拆除旧轨扣件，准备调试焊接机具。技术人员计算单元轨节拉伸量，锯轨。

3、接线路封锁命令。拆除旧轨，拨入新轨。同时松开已接好单元轨节终端25米扣件，锯掉连接用螺栓孔，打磨轨端备焊。

4、新轨入槽定位后立即做好终端搭茬，并扣紧25米线路，准备拉伸。

5、技术人员测量轨温，根据设计计算拉伸量，开始拉伸。在初压对位开始拉伸5mm时，在单元轨节中间隔300-500米辅助撞轨，以震动、均匀应力、拉伸到位保压。

6、开始点火焊接。在焊接顶锻时辅助撞轨，焊好后立即将始端距焊头处25米线路锁定，防止钢轨回缩拉开焊缝。

7、推凸，处理焊头，命令锁定扣件，要求先隔三枕拧紧一枕扣件，确保基本同时锁定。

8、线路全部锁定，检查轨距，达到开通条件，撤销封锁命令，放行第一列压道慢行列车。

9、两趟慢行（25Km/h,45Km/h）后，复紧扣件，做好施工记录，收拾工具，设备返回基地。

优点：（1）施工一次到位，安全优质。（2）低温拉伸完全能控制锁定轨温，确保无缝线路单元轨节温差小，过渡段短。（3）连入焊拉伸同时完成，省工省时。

不足：（1）一次封锁时间长一般需要180分钟。（2）适应于气温较低，能拉伸状况。

4 结束语

目前，全路已大量铺设跨区间无缝线路数万余公里，取得了良好的经济效益和社会效益。在跨区间无缝线路的设计方面，也积累了一些经验；但在无缝道岔的设计检算方面，仍没有统一的理论依据和规范性的技术标准。建议加快这方面的实验研究，尽快制定出有关技术标准，为跨区间无缝线路的设计理论和铺设方法创造条件，奠定坚实的基础。

参考文献

［1］《铁路跨区间无缝线路》，中国铁道出版社． 2000年

［2］《铁路轨道设计规范》，中国铁道出版社． 2005年

［3］《铁路线路维修规则》，中国铁道出版社． 2001年