1 工程概况
新建连云港—盐城铁路站前工程第LYZQ-Ⅱ标段,施工范围包括赣榆北—连云港、连云港—响水。连盐正线铺架起讫里程为DK1+752~DK144+800,铺轨268.86km。本标段正线一次铺设跨区间无缝线路,钢轨采用500m长轨条(U75VG、60kg/m),一次铺设区间无缝线路。
2 一次性铺设跨区间无缝线路的施工技术
2.1 预铺道砟
线路交接应该在铺架前完成,如果线路交接出现问题,那么线下单位要立即进行处理,同时也为了保证铺架工作顺利开展,在铺架到达的前5d线下单位就应该完成整改工作。当线路交接工作完成后,要立即对道砟进行预铺。在进场前,道砟的各项指标都应该进行检验,只有检验合格并且具有合格证才能进场。通常选用的道砟厚度为100mm,密度应≥1.6g/cm3,砟带的宽度应该≥800mm。
2.2 布枕锚固
轨枕和扣配件应该利用人工散布,轨枕之间的距离为0.6m。螺旋道钉硫磺锚固应该在施工现场进行,通常制作硫磺锚固的原料有水泥、硫磺、石蜡和细骨料,比例为0.55:1:0.2:1.3。当锚固完成以后,要检查螺旋道钉的抗拔力,检查时使用抗拔仪,只有螺旋道钉的抗拔力大于或等于60KN时才符合要求。
2.3 装车和推送长轨
在上海大修段焊轨厂对本标段长轨进行焊接,将焊接好的长轨存贮在连云港铺架基地。长轨进行装车之前,相关人员要对长轨进行编号和配对,同时要将钢轨的作业面表明。利用群吊将长轨吊到长轨运输车上,长轨的装车顺序根据卸车顺序确定,应该将最先卸的长轨放置在最外侧,然后依次向内装车。
在推送长轨前应该对轨枕进行初步调整,其目的是顺直整体的直线段和圆顺曲线段,只有这样才能推送长轨作业。当长轨列车行驶到已经铺设完成的线路上时,要立即将前方的长轨支架推送到合适的位置并且固定,轨枕承轨槽上方应该放置滚筒,并且每个滚筒的距离为10m。长轨要始终在滚轮上方,移动长轨时利用人工进行。推送的第一条长轨的长度为500m,当第一条长轨推送完成后,要立即依据施工现场的温度确定轨缝,同时为了避免出现涨轨的情况,轨缝也应该根据温度大小预留。当滚筒、橡胶垫板和方正轨枕被取下以后,要及时紧固扣配件,长轨推送示意图如图1所示。
图1 长轨推送示意图
2.4 上砟整道
扣件紧固完成后立即进行补砟工作并利用人工整道,补砟时利用老K车。分3次进行起拔道工作。进行第一次和第二次整道时,每一次的起道量应该≤80mm,同时最后一次起道量≤50mm,以及一次最大拔道量≤50mm时可以确保长枕条的稳定性满足要求。利用人工进行整道时,轨面标高应该比设计时的标高低12cm,同时误差要≤2cm。当枕下碴的厚度≥150mm时,可以进行捣固作业,捣固的频率≤20次/min时才能确保捣固质量满足要求。
2.5 焊接单元轨
K922移动闪光焊机组负责本标段钢轨焊接。在焊接前要进行除锈工作,首先对钢轨与闪光焊机电机接触部位和待焊钢轨端面进行除锈,打磨钢轨端面和轨腰钳口夹持处,打磨的轨腰距离轨端为500mm之内,打磨过的表面必须要有金属光泽,同时接触部位凸出的轧制标识也不得有锈斑,必须与母材高低一致。移动式焊轨车应该利用推动的方式将其推到焊接接头处,并且利用吊轨支架将钢轨吊起,同时吊轨支架通过左右、上下移动钢轨使其对正。为了满足焊接公差要求,两个钢轨的轨头应该利用焊机机头上的两对钳口夹紧,一方面要夹紧钢轨,另一方面要将两根钢轨与钢轨的中轴线对准。如果钢轨在夹紧和对中后,要调整轨缝之间的距离,之后才能进行焊接,通常轨缝之间的距离为2mm。焊接时的电压、电流、压力和位移参数由可编程序控制器自动控制,焊接前轨的温度要≥10℃。钢轨母材和焊接接头在推凸过程不能受到损伤,推凸后其表面不能出现焊渣挤人和裂纹,接头部位最大推凸余量为轨头2mm,轨底为1.5mm,轨头下颚为2.5mm,轨腰为2mm。
当在焊头推凸后,打磨处理之前,应该利用检测直尺对接头错边进行检查,直尺为1m,错边量应该在焊缝中心线两侧15mm~25mm的位置进行测量和计算,计算的接头错边量应该符合表1的要求。
表1 接头错边量
接头错边的位置 | 接头错边量最大允许值 | |
线路设计速度V≤160km/h | 线路设计速度V>160km/h | |
钢轨顶面纵向中心线的垂直方向 | 0.5 | 0.2 |
工作侧面轨顶面下16mm处的水平方向 | 0.5 | 0.2 |
轨脚边缘的水平方向 | 2.0 | 1.5 |
焊接完成后要进行焊筋整形,焊筋整形选择磨削和铣削的方式,在进行焊接整形时必须保证钢轨母材不受磨损。
2.6 打磨和加强钢轨
新轨铺设焊接完成后,要及时对新轨的表面进行打磨,打磨的主要部位包括轨头表面脱落层、轨头表面残余应力层和在生产与运输过程中产生的不平顺部位。只有将原始表面的粗糙度降到最低,才能使原始钢轨不平顺的部位得到修正,进一步将钢轨伤损的时间延迟,提高钢轨整体的平顺性。
为了使线路可以尽早满足高速和重载要求,可以利用轨检车对轨道几何形拉进行动态检测,同时轨检车检测得到的数据可以对道路进行全面整理。为了控制轨温,需要在轨腰两侧放置2个轨温计测量轨温,将轨温计吸附在钢轨表面5min后读出仪表的数值,取2个读数的平均值作为放散时轨温。计算公式:放散量(mm)=0.0118L(t1-t2)。其中:L为单元轨节长度,t1为设计锁定轨温,t2为实际轨温。本试验段实际锁定轨温为29℃,工艺试验轨温低于设计锁定轨温范围,采用滚筒拉伸放散法,单元轨节长度为2km。以测量轨温为例,长轨拉伸量为:[29-(19.9+19.1)/2]×0.0118×2000=224.2mm。
每隔100m做一个位移观测点,轨温测定完成后,用对讲机及时通知各观测点人员做点位,以轨枕边缘为基准,分别在轨底标记测量轨温时的点位和根据测量轨温换算后计划放散位移量的点位。各观测点拉伸量计算时按以下公式:拉伸量=0.0118L’(t1-t2)。其中L’为单元轨节固定端起点至观测点位的距离。各观测点点位标记完毕后立即开始拉伸施工,以2000m位置点位为依据,计划拉伸量到位后立即停止拉伸,再观测其他点位拉伸情况。当各点位实际拉伸量与计划拉伸量差值在规范要求范围内时即可锁定。当实际拉伸量与计划拉伸量差值大于规范要求时,可用撞轨器撞轨,直到拉伸量满足要求。
3 技术标准与质量检查
(1)制作硫磺锚杆的水泥、硫磺、石蜡和细骨料的配合比为0.55:1:0.2:1.3。
(2)预设道道砟砟带的宽度应该≥800mm,半宽的偏差应在0~50mm之间,道砟的厚度为100mm,密度要≥1.6/cm3,交底内容厚度可以和设计有偏差。
(3)当硫磺锚固完成后,利用抗拔仪对螺旋道钉进行检查,螺旋道钉抗拔力必须≥60kN。
(4)利用方尺对锯轨和配轨左右两股的相错量进行测量,相错量必须≥100mm。
(5)当待焊缝的温度<40℃或自然钢轨的温度时,对打磨过的钢轨轨底、轨头和轨腰涂抹探伤油,该油必须是探伤专业油,并且必须涂抹均匀。
(6)当接头错边量大于运行的最大值时,应该将接头切掉重新焊接,但是要求钢轨端部的温度为常温,锯切的位置应该大于焊缝中心线50mm。
(7)当锁定线路之后,应该对钢轨的位移情况进行记录。锁定线路第1周,应该每天都对钢轨位移观测一次;第2~4周,可以每周观测一次,之后可以每月观测1次。
(8)锁定线路时应该注意扣件安设正确,钢轨内侧2号挡板座配10号扣板,外侧4号挡板座配6号扣板,如果有3条横线,则扣板为10号扣板,光面为6号扣板。假如扣件安装正确,但是轨距不能符合要求,则调整挡板座号的配座,使规矩为1435mm,这样才会满足要求。
(9)计算钢轨放散量的公式为:放散量=0.0118L(t1-t2)。其中放散量的单位为mm,L代表单元轨节长度,t1代表设计锁定轨温,t2代表实际轨温。
(10)焊接接头的焊缝部位应该保持平直,其外观的几何尺寸应该与《钢轨焊接 第1部分:通用技术条件》(TB/T 1632.1-2014)一致,打磨后的钢轨表面应该光洁、无斑点,对焊缝进行探伤检验,其必须符合《钢轨焊接 第1部分:通用技术条件》(TB/T 1632.1-2014)的要求。
4 结束语
综上所述,一次性铺设跨区间无缝线路在铁路工程中得到了广泛的应用,在施工过程中涉及到了钢轨、道床、路基、焊接等多项作业,为了保证施工质量,需要各部门之间做好合作,严格按照要求进行作业,保证无缝线路施工的平顺性、稳定性。
参考文献
[1]伍林.秦沈客运专线一次性铺设无缝线路的施工技术[D].成都:西南交通大学,2003.
[2]霍宝虎.新线一次性铺设跨区间无缝线路施工技术[J].城市轨道交通研究,2009,(10):64-66,72.
收稿日期:2018-06-12 作者简介:吴熊(1984-),男,上海人,中铁二十四局上海铁建工程有限公司工程师,研究方向:轨道工程施工。