浅谈无缝线路应力放散锁定施工

摘要：本文详细阐述了无缝线路应力放散及锁定的质量控制要点及保证质量的措施，从单元轨节长度选择，应力放散质量控制，锁定轨温控制及影响轨温锁定是否均匀的因素进行全面分析，确保长钢轨放散锁定的质量。

关键词:长钢轨；零应力；锁定；均匀

中图分类号：TE42 文献标识码：A

1.前言：

随着国内客运专线在大量兴建，“四横”、“四纵”的铁路网规划目标已初具规模，目前已建成的有秦沈客运专线、京津城际客运专线、石太客专、郑西高速铁路、武广高速铁路、甬台温客运专线、温福州客运专线、福厦客运专线以及08年通车的胶济客运专线东段，在建的有京沪高速铁路、京石、合宁、甬台温、温福、福厦、广深港、京秦、宁杭、杭甬、长吉、九昌、哈大、胶济、大西客运专线，客运专线所经地区昼夜温差，年温差差别极大，如哈尔滨最高轨温59.1度，最低轨温-41.4度，乌鲁木齐最高轨温60.7度，最低轨温-41.5度，如单元轨节放散锁定质量控制不到位，必然导致胀轨或焊头拉断的情况发生，从而引发铁路行车事故，因此，做好单元轨节的应力放散及锁定的施工质量控制工作，无论是初次施工还是线路养护，都具有相当重要的现实意义。

2.放散锁定施工技术要求工艺及质量控制

2.1钢轨放散达到零应力。

2.2单元轨节锁定轨温满足设计要求。

2.3无缝线路锁定时必须准确确定并记录锁定轨温。相邻单元轨节锁定轨温之差不应大于5℃，左右股锁定轨温之差不应大于3℃，同一区间内的单元轨节最高与最低锁定轨温之差不应大于10℃。

2.4扣件扭力达到相关技术要求。

3.放散锁定施工工艺

单元轨节应力放散锁定主要作业内容包括：设置临时位移观测点、拆卸扣件、放散应力、锁定线路、设置位移观测标记。

3.1放散锁定方法选择

应力放散作业时，应根据测量轨温判断，当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒放散法”，当轨温低于设计锁定轨温时采用“拉伸放散法”。

3.2滚筒放散法

1)在单元轨节两端及中间每隔100 m左右设一个应力放散临时位移观测点，观测钢轨在应力放散过程中相对于承轨台的移动量。观测点可设在轨底上表面或轨腰上。

2)解除本单元轨节和与之焊连的无缝线路末端25～75m范围内的所有扣件约束。

3)用起道机抬起钢轨，每隔15～2O个承轨台在轨底放一个滚筒,使得轨底高出橡胶垫20mm，处于自由伸缩状态。当实际锁定轨温高于铺轨平均轨温时，在单元轨节的末端3O m范围内每隔5m放置一个逐渐垫高的滚筒，使末端轨底高出橡胶垫180mm。

4)直线上每隔350～400m、曲线及向上坡方向放散时每隔300m设一个撞轨点。

5)用撞轨器撞击钢轨，同时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；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。

6)确认单元长轨应力放散完毕后，若需锯轨则按锯轨操作程序锯轨，要求轨端不垂直度小于0.8mm。

7)撤掉滚筒，使长轨平衡地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫，有无错位。

8)将作业人员均布在进行应力放散长轨范围内，测量并记录开始紧扣件时的轨温，同时进行紧扣件作业，隔一扣一，尾端25～75m范围内的扣件全部紧完，此时视为长轨已锁定。记录此时轨温为结束时轨温，同时继续紧完其余全部扣件。

9)计算锁定作业开始与结束时的平均轨温为实际锁定轨温，记录在案。同时在位移观测桩和轨腰(或轨底上表面)相对应处，作出清晰的、规范的记号。

3.3拉伸放散法

1)计算拉伸量：长轨拉伸量按以下公式计算：

L=a×L×(TSS—Td)

式中L—放散量(mm)

a—钢轨钢的线膨胀系数，a=11.8×10-6/℃

L—单元轨节长度(mm)；

TSS—锁定轨温（℃）；

Td—实测轨温（℃）

2)使钢轨处于自由伸缩状态，其作业程序符合滚筒放散法第一至第五款，其中单元轨节的末端无需抬高180mm，轨底高出橡胶垫2Omm即可。

3）在各观测点上做出拉伸位移的零点标记。

4）测量长轨尾端与下一个单元轨节轨端之间的距离，扣除应留的轨缝宽度后，与计算的拉伸量对比，以最终确定锯轨量，并按锯轨的操作程序锯轨，轨端不垂直度小于0.8 mm。

Lj=L-Lz+Lf

Lj——锯轨量；

L——计算拉伸量；

Lz——长轨处于自由状态时,长轨尾端与下一个单元轨节轨端之距离；

Lf——预留轨缝量。

5）安装拉轨器，利用拉轨器和撞轨器共同作用，拉伸钢轨,同时观测各观测点拉伸位移的变化情况。拉伸量达到预定长度后，通知各观测点做出记号。此时撞轨器仍然继续作业，当各观测点在所做记号处出现反弹(应力放散已均匀),停止撞轨,拉轨器保压，在锁定作业完成之前不得因拉轨器的失压而使轨端出现位移。

6）撤除撞轨器及滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内。

7）将作业人员迅速均布到进行应力放散长轨的全长范围内，同时进行紧固扣件作业，隔一扣一，无缝线路尾端25～75 m．范围内的扣件全部紧完，此时视为长轨已经锁定，继续紧完其余全部扣件。

8）撤除拉伸器，复核长轨实际拉伸长度，换算出对应的实际锁定轨温值，该值若在设计锁定轨温范围内，则确认为实际锁定轨温，填入表内。否则锁定工作重新返工。

9）作业过程中应及时填写相应的施工记录表。

3.4设置位移观测标志

临时位置观测标志

参照相关文件要求，在单元轨节放散锁定完成后做临时位移观测标记。

在单元轨节的相应位置设置位移观测标记，要求观测标记位置正确，两点连线基本垂直于线路方向，且至少能保持一个月的时间。

利用准直仪和已做的标志在放散锁定完的钢轨轨腰上做出零点标记。

在零点标记两侧分别用红白涂出长80mm，宽25mm的醒目标志（零点标记位置红白油漆交界处）。

永久位移观测标志

永久位置观测标志紧跟放散锁定进行，观测桩埋设和标尺贴标要求符合相关文件。

4.无缝线路放散锁定施工工艺控制要点

4.1放散锁定工艺的选择

无缝线路放散锁定工艺主要包括两种施工方法，第一种为滚筒放散法，第二种为拉伸放散法，两种方法的选择主要是根据锁定时钢轨的实测轨温决定，一般情况下，只有在钢轨实测轨温低于设计锁定轨温的情况下才进行单元轨节的放散锁定作业，如实测轨温高于单元轨节锁定轨温，不进行单元轨节的放散锁定作业。如果放散完毕后实测轨温恰好在设计锁定轨温范围内，则采用滚筒放散法进行放散锁定；如放散完毕后实测轨温低于设计锁定轨温，则采用拉伸放散法进行放散锁定。

4.2单元轨节达到零应力状态的确定

在单元轨节放散过程中，放散完毕后，单元轨节必须达到零应力状态，零应力状态的确定主要依据以下两点：

1)单元轨节全长范围内全部采用滚轮垫起，目视轨面平坦，无塌腰或鼓包现象，同时轨底不受扣件锚栓等异物约束，整个单元轨节处于自由状态。

2）在撞轨过程中，单元轨节的末端出现了反弹现象。

4.3单元轨节锁定的控制

无缝线路单元轨节的锁定控制必须从以下两个方面进行控制，第一要保证单元轨节在设计锁定轨温范围内进行锁定，第二整个单元轨节的锁定要尽量均匀。

要保证单元轨节在设计锁定轨温范围内进行锁定， 必须采用三块以上轨温计进行测量，对测量数据求平均值，方可保证测量轨温的准确，同时，要求达到锁定轨温或拉伸长度后，立即进行后龙口的锁定，后龙口端锁定长度不得小于25米，同时观察后龙口轨缝情况，待全部锁定完毕后，利用轨缝变化差值换算实际锁定轨温，如实际锁定轨温超出设计锁定轨温允许误差范围或与前一单元轨节的锁定温度差值超过规范要求，则松开全部扣件，重新进行放散锁定。

拉伸放散锁定施工中，要保证锁定的均匀，必须控制各观测点的实际位移值与计算位移值之差，如偏差较大，可采取双向撞轨的方法进行调整。

5.结束语

无缝线路应力放散锁定工作是一项质量必须保证的工作，在施工过程中一定要引起施工人员的高度重视，确保施工质量，同时，放散锁定完成后，要按规定及时对单元轨节进行观测，以确保施工及运营过程中的行车安全。

参考文献：

《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术施工指南》（TZ216-2007）.

《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2007]85号.