关于高速铁路既有线路改造中的无缝施工技术探讨

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　　摘 要 高速铁路既有线路换铺无缝线路施工难度且安全系数要求高，为了减少对既有线的运输影响，为了给该项工作提供可靠的技术保障，需不断提高换铺无缝线路的施工技术。本文以实际工程为例介绍了既有线路改造中的无缝施工技术，并提出了几点施工关键。
　　关键词 换铺;无缝;放散锁定
　　1 工程概况
　　呼和到呼东区间正线单股长7.874公里，计划换轨长14.172公里，其中左股6.932公里，右股7.24公里;曲线地段13处，属分散换轨，将伤损、磨耗严重的钢轨进行更换。既有线有缝线路地段，换铺成区间无缝线路，有条件的地段换铺成跨区间无缝线路，轨枕、扣件原则上维持既有，按10%补充轨枕、扣件。其中长轨更换及无缝换铺（铝热焊及焊轨车作业）都为邻近既有线施工，卸长轨及道碴车及后期的捣固机械从营业线转入工程线，需要向呼铁局要点作业[1]。
　　2 既有线路改造换铺无缝线路施工技术
　　2.1 封锁前准备
　　①在改变无缝线路之前，应埋设旧轨道或混凝土纵向位移观测桩。当单元轨道长度不超过1200m时，设置6对位移观测桩，单位轨道截面设置为讫，并从单位轨道部分设置一对100米和400米;當单元轨道长度超过1200m时，设置7对位移观察桩，单元轨道部分从缠结点开始，从单元轨道部分和单元轨道的中点设置一对100m和400m部分;当固定部分较长时，可以适当增加对数（其中固定区域的中点为1对，扩展区域开始）一组端点，其余设置在固定区域。为了减少位移观测的误差，桥上的位移观测桩尽可能靠近桥梁的固定支撑。位移观测桩的设置应便于维护和修理期间的观察和维护;②封锁前应拨顺并串动长轨条，使其始端拨入现场标定位置，轨端对位误差不得大于300mm，对卸轨中造成的钢轨硬弯进行矫正;③提前对所要换铺的线路上各备件、扣件及鼓包夹板螺栓进行全面涂油，并且松紧一遍确保可卸性，并调查缺损扣件、配件以及鼓包夹板数量。
　　2.2 线路封锁后换轨作业
　　（1）发出封线令后，应按规定设置防护装置，并在起始和终止时由防护装置插入停车标志。施工人员可分别设置两对安全钉。25米轨道，拆除所有其他紧固件并更换新的橡胶垫，并且轨道车和其他施工车辆根据施工计划进入施工现场。
　　（2）换轨车开始换轨，旧轨道在新轨道开槽后立即超出限制范围。整正胶垫后按“直线隔二上一，半径≤800米曲线隔一上三”的规定恢复线路，并用加力扳手加力扭力不少于80～150N.m。
　　（3）要点封锁既有线进行更换长轨施工。更换长轨按封锁点时间长短一次更换一对或两对长钢轨条。现场采用铝热焊的方法进行接头焊接。长轨条与标准轨段钢轨采用无孔夹板连接。封锁点结束，限速60km/h开通线路（第一列限速35km/h，不准放行客车;第二列限速45km/h，以后限速60km/h至次日封锁点起）。
　　（4）线路恢复后，设备管理单位和项目部门以及团队的安全负责人将全线检查线路，确认发布列车的状况。铁路车辆和其他施工车辆返回车站后，通知施工负责人，线路开通。
　　3 换铺无缝线路施工关键问题
　　3.1 线路的放散锁定
　　（1）严格控制锁定轨温。无缝线路锁定时，严格控制锁定轨温，整个钢轨断面所承受的力（拉力或压力），称为温度力，其计算式为Pt=σt·F=250Δt·F
　　式中：Pt—温度力（N）;F—钢轨断面积（cm2）。由以上可知，长钢轨内部温度应力和轨温变化幅度Δt成直线比例关系。因此结合施工区段要选择适当时间安排施工计划，分不同时段用轨温表记录轨温，从中计算轨温的平均值，这样来保证轨温的变化值。
　　（2）采取适当的施工方法。严格按照正确的施工方法铺设平滑线，使锁定温度准确均匀，防止列车撞入龙口，导致栏杆温度收缩锁定。线路锁定后，根据轨道锁定温度妥善安排维护，定期拧紧，达到规定的扭矩，确保接头阻力和足够的粘接阻力。加入均匀的压载，堆高砟肩等，提高轨道的阻力，要注意轨道阻力的修复工作。
　　（3）合理安排作业顺序。整修线路时，要合理组织工作顺序，根据季节特点，锁轨温度，线路情况组织无缝线路，合理组织年度维修计划。一般来说，在低温季节，需要进行全面修复，以便将轨道固定在较低或较弱的地方，而在较热的季节，需要将轨道安排在较宽的地方。我们需要安排一次修理。
　　（4）定期进行位移观测。铺设无缝电路后，在无缝线上进行位移观测标记，并通过标记周期性地执行无缝线的横向观察，以及时了解锁定路径温度和无缝线的功率状态的变化，以及提供以下操作提供准确的数据。
　　3.2 铝热焊预热控制
　　导轨铝热焊接工艺的一个重要方面是预热。施工人员在预热过程中应注意预热温度管理。如果预热温度过高，则导轨可能会过烧。如果预热温度不足，则可能在导轨上产生氧化物。施工人员可以通过以下两种方式控制预热效果。首先，在加热工作开始之前，进行轨道温度记录，必须首先加热轨道的底部。火焰稳定后，P60/m导轨的预热时间为5分钟（由秒表计时），以查看整个加热过程。当达到规定的预热时间时，将火炬从砂模中取出轨头和轨道轴的颜色必须为红色;其次，预热完成后，施工人员在脱模过程中暂时拆下底板，使轨道底部的温度可以长时间保持。
　　3.3 焊轨车
　　在该项目中，采用电阻焊接方法，并且在焊接时，轨道夹在两个电极之间并夹在中心，电流通过轨道，工件由轨道的电阻及其连接部分加热它在当地融化。或者，在塑性状态下，在通电结束后，压力继续作用以形成强关节。焊接过程不需要金属填充，热影响区很小，很容易获得高质量的焊接接头。
　　3.4 钢轨的对正
　　（1）轨缝控制。在轨端间隙两侧20m范围内每隔4m用枕木头支垫，被焊钢轨在12.5m范围内至少有3个支撑，以轨顶面和作用边为对齐端头，绝对避免错牙。
　　（2）尖点对正。将1m直尺置于钢轨顶面，并以轨缝居中，用楔形垫板或对正架进行高度调节，使1m直尺在水平状态时两端尺下间隙为1.6mm。
　　（3）水平对直。检查轨端对正情况，按对正架操作程序，松紧相应的调整螺栓对正轨端，用1m直尺同时测量两轨平顺度，错动不大于0.2mm。
　　对轨先调高低，后调水平，最后调整不等倾斜。
　　4 结束语
　　该高速铁路进行的既有线换铺无缝线路施工，克服工作任务繁杂、既有线施工防护人员紧缺等困难，合理编排施工计划、精心组织，科学管理，统一指挥，积极协调;通过采用大型铁道线路换轨机组进行长轨换铺，短轨人工换铺，安全优质完成每一次的线路封锁换轨任务，确保了换铺无缝线路工程安全正点开通。
　　参考文献
　　[1] 杨庆勇.重载铁路小半径曲线换铺无缝线路施工技术[J].铁道建筑，2011，（6）：132-134.
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