无缝线路施工技术研究

摘要：随着铁路运输技术的发展，作为现代化轨道结构标志之一的无缝线路，正线铺轨里程已达到6.1万km。无缝线路施工过程中，有很多复杂的技术问题，施工中稍有不慎，就会出现严重质量问题，不但体现不出无缝线路的优越性，还会引起胀轨跑道，危及行车安全。为促进现代化轨道发展，提高无缝线路的质量，根据中铁三局集团有限公司线桥工程分公司多年的施工经验，现对无缝线路施工技术进行相关的研究。

关键词：有砟轨道；无缝线路；施工工艺

中图分类号：U215.54 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）09－0061－02

《中国节能技术政策大纲》中指出铁路线路要向重轨、无缝线路、超长无缝线路发展，减少机车运行能耗。

与普通线路相比，无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝，从而消除了车轮对钢轨接头的冲击，使得列车运行平稳，旅客舒适，延长了线路设备和机车车辆的使用寿命，减少了线路养护维修工作量，并能适应高速行车的要求，是轨道现代化的发展方向。

1工程概况

新建朔州至准格尔铁路工

程，自朔州既有店坪站南侧的

店坪南站起至本线设计终点红

进塔站。

主要施工内容为：制架T梁

881孔；正线铺轨206.356 km；

整体道床施工38.668 km；站

线铺轨41.574 km；铺设单开

道岔65组。

2工具轨排铺设施工工艺

2.1准备工作

测设铺轨线路中心桩，直线50 m、圆曲线20 m、缓和曲线10 m一个桩。底碴中间设60 cm宽凹槽。

2.2铺轨列车到达现场，立轨排倒装龙门架

倒装龙门架设在距铺轨起点后方300～500 m的直线段上。两台倒装龙门架距离13.8 m，采用“挂钩式”吊钩，将轨排整组一次吊起，倒装在2#车上。

2.32#车向1#车过轨排

2#车运输轨排，到前方与1#车联挂，利用1#车拖拉设施，将整组轨排拖进铺轨机1#车。

2.41#车铺设轨排

铺轨机1#车使用轨排吊装扁担，将轨排分节吊起前行，按照线路中线铺设就位，就位时利用铺轨机摆头机构加以人工辅助，铺设中线偏差不大于±50 mm。

2.5联接钢轨接头、预留轨缝

轨排就位后，安装鱼尾板及轨隙片，控制预留轨缝，上紧接头鱼尾螺栓，检查钢轨接头相错量。

3“换铺法”换铺长钢轨、回收工具轨施工工艺

3.1拆卸扣件

施工人员及换轨专用车到达施工现场后，人工分组拆卸扣件放置在钢轨两侧的枕肩上，使钢轨处于自由状态，接头夹板不拆卸。

3.2穿长钢轨

将线路两侧长钢轨始端分别拨靠于轨枕端部与换轨专用车长钢轨滑槽相对，用起道机将轨端抬起至轨底略高于滑槽，然后换轨专用车向前开动约1 m，将长钢轨穿入滑槽。

3.3穿工具轨

开动换轨专用车，当车运行至长钢轨始端刚接触轨枕（在既有轨道的内侧）时停车。

然后解开换轨起点的接头夹板，将工具轨向两侧拨出承轨槽，并将长钢轨始端拨入承轨槽。然后将工具轨始端穿入换轨专用车短轨滑槽。穿工具轨完毕后，开动换轨专用车。

3.4牵引换轨

换轨专用车向前运行，前转向架在既有轨道上，后转向架运行在换入的长钢轨上，工具轨与长钢轨在车底下方交错。

换出的工具轨落在线路两侧的碴肩上。当一次换轨至最后一对，长钢轨末端刚从滑槽落入承轨槽而短轨未落地时，将事先准备好的短轨插入，用断轨急救器连接，然后再向前开动使短轨完全落地。

3.5补上扣件

换轨完毕后，在两已换长钢轨间立即采用集装箱式移动焊轨机进行单元焊，单元焊随着换轨前进，人工在单元焊后将扣件上齐。

3.6收工具轨

人工将换出的工具轨的接头夹板卸下、装上收轨专用车，使用专用收轨车上的两台电动葫芦将线路两侧碴肩上的工具轨收上平板车，人工配合堆放整齐。收完一对后前行收另一对，依次循环。

4工地焊接单元轨施工工艺

4.1焊前准备

焊轨列车进入施工现场，将待焊长钢轨扣件松开，按10 m间隔在轨下设置滚筒。做好焊轨前的准备工作。

4.2除锈、焊机对位

采用手砂轮机打磨轨缝两侧的轨腰及轨端面，进行焊轨接头处除锈。焊机进行焊缝找位，用垫轨底方法使轨缝处形成规定的折线并对正轨端。

4.3夹轨对正

通过夹紧钢夹对两待焊钢轨接头的水平和垂直方向进行调直，并调整垂向尖峰和工作边。夹紧力作用在钢轨中轴线上。

4.4自动焊接

焊接含闪平、预热、闪光（烧化）和顶锻4个过程，由控制柜指挥焊机按焊接程序自动完成。

4.5焊瘤推凸

焊接完毕后几秒钟，焊机的推凸装置自动将整个钢轨焊头周围的焊瘤剪平。

4.6焊后粗磨

用角磨机对焊缝处轨顶面、工作面、轨底角表面进行粗打磨。

4.7正火

采用小型正火设备对焊缝进行正火处理。

4.8四向矫直

采用移动式四向矫直机对焊缝进行4个方向的校直，使焊缝在轨顶面和工作面的平顺度均满足要求。

4.9焊后打磨

人工采用仿形磨对钢轨踏面及工作边进行最后打磨。

4.10探伤

对打磨后的焊头进行探伤，不合格的锯掉重焊，保证焊头合格率100%。

4.11外观检查

用1 m直靠尺和塞尺对经探伤合格的焊头踏面、工作边及轨底进行检查，平直度必须符合要求。不符合要求的再进行修磨或锯掉重焊。

5单元轨节放散锁定施工工艺

5.1拆除扣件

每两人配合，负责50 m单侧钢轨扣件的拆除和安装，在所负责范围内使用专用工具从始端向末端顺序拆卸。弹条、轨距挡板摆放在钢轨两侧的枕肩上，轨距挡板按号码摆放正确，如有破损及时更换。

在拆除弹条时拆除前已锁定单元轨节30 m的扣件，避免在焊头处产生应力集中，保证焊头寿命。

5.2垫放滚筒

用起道机打起钢轨，每隔12～15 m垫放一个滚筒，保证钢轨目视平顺。检查轨下橡胶垫板有无破损及其上有无石屑。有破损及时更换，有石屑及时清理，确保锁定后轨道质量。

5.3放散应力

单元轨节最长设为2 000 m。在单元轨节500 m、1 500 m处各安装一台撞轨器，两台撞轨器同时撞轨协助放散，直至钢轨伸长出现反弹现象，即判定钢轨达到零应力状态。

5.4做位移标记

每100 m做一个钢轨拉伸位移观测标记。

5.5计算拉伸量、锯轨量

测量单元轨节始、中、末端轨温，取其平均值作为单元轨节的轨温，T0－（T始＋T中＋T末）/3。

计算拉伸量：L－α（T锁－T0）L

式中，L：钢轨拉伸量，mm；

α：钢轨钢线膨胀系数，为0.000 011 8 ℃；

L：单元轨节长度，m；

T0：实际轨温；

T锁：设计锁定轨温。

计算锯轨量：S＝L＋λ

式中，S：实际锯轨量；

λ：预留轨缝，mm，铝热焊取25±2 mm；

L：钢轨拉伸量。

5.6钢轨拉伸锁定

在单元轨节始端将钢轨拉伸器安装好，撞轨器撞轨配合拉伸，各位移观测标记点观测人员向始端技术人员报位移量，确保钢轨拉伸量均匀，呈线性变化。当始端拉伸到计算拉伸量时，开始落钢轨，紧固扣件锁定。

在靠近钢轨拉伸器的一组，逐个安装弹条扣件，其他组先隔5根轨枕安装一对扣件，然后分别按间隔2根轨枕、间隔1根轨枕安装弹条扣件。同时设置钢轨位移观测标记，开始进行单元轨节始端的锁定焊接。

6钢轨预打磨

在轨道动态检测前对全线钢轨均要进行预打磨，钢轨预打磨采用钢轨打磨车在线路达到稳定状态后进行。

打磨前，确认打磨车的测量和打磨装置下放是否正确，并确定每次打磨深度和打磨角度及作业压力。根据轨面状态，采用停车打磨及列车运行打磨等作业方式。

7轨道动态检测

轨道检查车在检测前，按要求调整轨距修正值等测量参数，保证测量准确可靠；将初始位置里程输入微机。轨检车在开动过程中自行将数据收集到计算机中，进行分析处理并打印其结果。

轨检车对线路动态检测评定的项目包括轨距、水平、轨向、高低、扭曲、车体垂直振动加速度和横向振动加速度。

8结束语

无缝线路铺设的精度对铁路的高、平、稳具有重要意义，其关键是钢轨焊接和长轨应力放散锁定的质量控制，因此必须坚持严格的钢轨型检、焊接周期检验、现场无损探伤，规范施工工艺，大力引进和研究创新更安全、性能更优越的配套工装设备，同时应进一步探索论证500 m长轨连续焊联作业法的科学性，形成工艺创新的新思路，全面系统提升我国铁路无缝线路铺设施工技术水平。

参考文献：

［1］广钟岩，高慧安.铁路无缝线路［M］.北京：中国铁道出版社，2005.

［2］铁路工务安全规则［M］.北京：中国铁道出版社，2006.

［3］铁路工程施工安全技术规程［M］.北京：中国铁道出版社，2003.

［4］钢轨焊接接头技术条件［M］.北京：中国铁道出版社，2005.

［5］客货共线铁路轨道施工技术指南［M］.北京：中国铁道出版社，2010.

［6］铁路轨道设计规范［M］.北京：中国铁道出版社，2006.