近年来，在铁路轨道实现现代化发展的过程中，出现了一种较为先进的工艺技术即无缝铁路施工技术。虽然该项施工技术本身具有一定的复杂性，对各方面施工的要求相对较高，但如果能够合理使用这一施工技术，对于提升铁路施工工程的整体成效，实现铁路企业经济效益与社会效益最大化的根本目标具有积极的作用。基于此，本文对无缝铁路施工技术要点在铁路既有线改造中的应用进行探究，以期为相关研究人员提供必要参考。
1 工程概况
为了能够更加真实、详细地阐述无缝铁路施工技术要点及其在铁路既有线改造工程中的实际应用，本文将选择某具体铁路扩建工程为例。该铁路既有线改造工程全长66km，线路走向坡度大约为120°，自然坡度的范围为60°～80°。施工人员实地考察后了解到，施工地周围无发育不良的地质构造，整体施工环境良好，只在线路右侧小部分沟谷位置处在强降水天气下比较容易出现轻微溜坍情况。为了进一步提高铁路线路的速度和动力，需要对铁路既有线进行改造。改造重点为连接原本分离的两侧干线，使之可以成为一条完成的干线铁路，长度为1200km。预计改造完成之后，列车时速能够达到平均每小时120km，在坡度相对较大的地段列车平均时速至少保持在每小时80km。正常地段和困难地段的曲线半径分别为800m和600m。
2 铁路既有线改造工程施工方案及工艺
当前，我国绝大多数的铁路既有线改造工程主要可以分为长大绕行段施工、小区段绕行施工和新旧线平面交叉段施工三种不同类型的施工工程。由于改造的既有线路段之间存在较大的差异，因此在选择具体施工方案和施工工艺时也需要施工人员有所侧重，从而有效保障铁路既有线改造工程得以科学、顺利地完成施工任务。
2.1 长大绕行段
作为新铺设地段，长大绕行段通常地段较长，因此采用机械化施工作业的方式，可以在短时间内集中、高效地完成铺设作业以及养护作业。针对铁路既有线改造工程中的长大绕行段施工，基本以采用一次铺设成跨区间无缝线路的方式为主，使铁路具有较高的质量水平。在此过程中，需要施工人员重点对轨道以及道床的几何参数和力学参数进行明确，而在施工工艺方面，如果施工地段铺轨条件良好，施工人员可以通过结合具体的相关标准要求在完成道碴的预铺之后制备铁路长轨。随后，其需要严格按照相应技术要求铺设长轨道，焊接工地联合接头，并在机组整道的强化施工当中灵活使用MDZ，在完成钢轨的打磨处理工作之后进行铁路试运行以检查工程施工质量，待检验合格之后即可开通线路正常通行。
2.2 小区段绕行
虽然小区段绕行施工和前文提及的长大绕行段同样属于新铺地段，但小区段绕行的区段长度更短，并不适合采用大规模的机械作业方式。这也意味着在小区段绕行施工当中很难同时进行铁路的铺设作业和养护作业。因此，为有效确保铁路施工工程能够在规定工期内完成，并具有较高的施工质量，通常会选用分批作业的方式进行无缝铁路施工。在施工工艺方面，前期施工内容与流程同长大绕行段施工基本相同，同样也需要施工人员在结合具体工况和施工要求的前提下，依次完成道碴的预铺以及长轨轨道的制备与铺设，在牢固焊接工地联合接头之后需要使用小液压机群对整道进行强化，并进行应力放散锁定，而后再对钢轨进行打磨处理。运输车在将制备完成的长钢轨运输至指定地点之后，由施工人员相互配合，运用枕木搭建存轨台位，台位间距需要控制在6m，且台顶应当同既有枕顶相持平。使用钢丝牢固绑扎剩余长轨，使其具备较高的稳定性。在使用小液压机群进行整道加强时，整道次数应当至少为3遍。而在完成钢轨打磨并进行线路试运行时，列车时速应当保持在60km/h以内，随后通过天窗点锁定焊接头以进行整道作业，从而达到线路速度提升的效果。
2.3 新旧线交叉
如果铁路既有线施工地段为新旧线平面交叉地段，则其交叉位置的两边通常为新建线路，需要施工人员严格根据具体的线路长度制定与之相对应的施工方案。在开通线路时，需要同时进行封锁铁路既有线和拆除交叉口段铁路既有线的操作，随后再进行新线路及其路基的施工作业。在施工工艺方面，为了尽可能避免新旧线平面交叉地段施工对运输产生不利影响，一般情况下，新旧线平面交叉地段施工中采用铺设标准短钢轨的方式，钢轨的两端和经过严格检验审核的新线普通夹板相互连接。在依次完成钢轨的打磨，避免钢轨出现不平顺问题之后进行铁路线路试运行时，通过天窗点进行交叉口段长轨的换铺作业，随后再进行应力放散作业和锁定作业，进而顺利完成本次铁路跨区间无缝施工，并有效保障施工工程具有良好的使用性能。
3 铁路既有线改造中的无缝铁路施工技术运用
在将无缝铁路施工技术运用在铁路既有线改造工程当中时，需要对封锁时间、施工环境以及附加时分等要素进行全面考量。尤其是考虑到大部分铁路既有线改造工程处于运输任务量、列车运行密度相对较大的路段，而在不同施工地段当中，地理环境之间差异明显，其均会在不同程度上对铁路既有线改造工程的施工质量产生相应影响。因此，在运用无缝铁路施工技术时，需要施工人员能够在明确具体施工标准要求的基础上，对铁路既有线改造工程的施工时间进行严格控制，在施工之前则需统一对施工场地进行现场勘查，同时注重对慢行地点数量的控制，通过开设众多施工地点并采用同时施工作业的方式，高效率地完成铁路既有线改造工程施工任务。
3.1 预铺道碴
在本次铁路既有线改造工程当中，施工人员为了确保工程能够在规定工期内顺利完成，且使得施工工程拥有较高质量水平，在道碴铺设环节当中使用了推土机摊平需要进行预铺设的道碴的方式。在此过程中，其通过利用人工操作和机械操作相互结合的模式，利用压强在150kPa以上的压路机对预铺设的道碴进行碾压作业。在预铺道碴的过程中，碾压作业是其中至关重要的一项施工环节，需要保障压强充足且压力适中，否则难以达到标准的碾压效果。值得注意的是，压实密度至少应当为1.8g/cm³。在完成道碴的摊平以及碾压作业之后，需要施工人员进行人工整平操作，预留起道量则需要严格控制在5cm以内。
3.2 铺设轨道
完成道碴的预铺之后，施工人员需要按照相关要求进行轨枕的散布，随后进行长轨条铺设。而实际铺设长轨时，施工人员首先在单线当中铺设标准的临时短轨，随后再使用专门的运输车将之前制备完成的长轨运输至施工现场，在利用长轨放送车使得长轨能够进入到单线当中之后，拆除之前铺设的临时标准短轨，替换成长轨进行铺设。鉴于长轨铺设具有较高的专业性，操作也要比短轨铺设更加复杂，因此，为了有效保障轨道铺设质量，需要施工人员采用人工作业和长轨车相互结合的施工方式。在铺设的轨道已经基本成型之后，施工人员则可以直接利用既有的铺设轨道进行第二线作业所需长轨的运输工作，随后结合具体的施工情况进行人工拨移的方式使得长轨能够准确位于第二线的铺设作业位置处，为后续的人工铺设创造有利条件。
3.3 焊接接头
在该铁路既有线改造工程中运用无缝铁路线路施工技术时，施工人员主要使用了铝热焊和气压焊相互结合的焊接方式，对工地联合接头进行牢固焊接。在尚未进行焊接之前，由相关施工人员和监理人员共同负责完成焊接试验，严格检查焊接的周期性。而根据工地联合接头焊接的相关要求可知，联合接头相错量在10cm以内，在这一施工技术要求的严格指导下，施工人员于现场将各个长轨之间的联合接头进行紧密焊接，使得原本独立的各个长轨被焊接成了一整条长度大约为1200km的单元轨节。根据应力放散锁定作业的相关规定，左右两股钢轨和相邻单元轨节的轨温差需要控制在5℃以内，相同区间但单元不同的轨条锁定轨温差，则需要严格控制在10℃以内。施工人员在对线路的几何参数、道床参数等进行检验，确保其符合标准施工要求之后立即进入到应力放散作业和锁定作业当中。在放散完毕之后需要对两个单元轨节接头进行锁定焊，此时铁路接头无缝连接线路施工基本完成。考虑到在实际进行铁路既有线工程施工过程中，因短波具有不平顺性，极有可能影响线路自身的平顺程度和行车舒适度。因此，在完成应力放散锁定作业之后，施工人员立即打磨全部钢轨，而在之后进行线路试通行时，先统一连接普通接头之后，再利用天窗点锁定焊接头位置，以此有效确保工地联合接头焊接具有较高的牢固度。
3.4 大机整道
在铁路既有线改造工程当中，大机整道指的就是使用无孔夹板将两个分散的单元轨节进行相互连接，最后在新线地段中结合实际情况采用动力稳定车或是起拨道捣固机等至少进行三遍整道操作。随后由施工人员进行人工操作补充道碴即可。在整个铁路既有线改造工程完工之后的五天内为试运行阶段，此时线路行车速度一般不超过每小时60km，当钢轨等质量要求和线路各项运行性能指标完全符合相关标准要求之后，即可逐渐提升列车的行车速度。而如果在行车过程中，工作人员或是测试人员感觉行车颠簸严重，列车运行不稳，缺乏较高的舒适度时，需要立刻对联合焊接的错误参数进行检查，将过高的联合焊接错误参数调整至10cm以内，以有效改善列车在线路运行过程中舒适度不足的问题。本次铁路既有线改造工程当中因施工环境条件等相对较好，因此直接采用了大机整道的方式。而对于部分小区段绕行地段而言，相比于大机整道其更加适合使用小液压机群的整道方式，值得注意的是，在线路正式开通之后，施工人员还需要使用MDZ组机再次进行整道加强作业，在完成两次整道作业之后才能逐渐提升列车行车速度。
4 结语
铁路既有线改造施工对于施工工期和施工环境等有着相对较高且严格的要求。尤其是在实际线路运行中，不断增加的慢行地点数量容易减少附加时分，由此直接影响整个铁路既有线改造工程的施工质量。因此，在铁路既有线改造施工运用无缝铁路施工技术时，还需要施工人员充分结合现场的实际情况，在严格参照具体施工要求和相关规定的基础之上，结合实际施工路段的特点，选择与之相对应的施工方案和施工工艺，并对其中的技术要点和关键点进行统一明确，从而顺利完成整体铁路既有线的改造施工，并获得较高的施工质量成效。
参考文献
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收稿日期：2018-01-17
作者简介：蒋金福（1963-），男，福建长乐人，中铁二十四局集团南昌铁路工程公司工程师，研究方向：铁道工程。
