1 工程概况
瓦日线西起山西省吕梁市兴县瓦塘镇，东至山东省日照港，全长1260km，是我国西煤东运的重要运输通道之一。2018年1月16日，瓦日线正式常态化开行万吨重载列车，成为继大秦、朔黄铁路之后我国又一条大能力出海煤运通道。同时，瓦日线兼顾客运服务，计划于2018年年内在太原局管内蔡家崖站-白文北线路所间开行客车。
为切实提高瓦日线道岔设备质量，满足瓦日线不断增加的运输任务需要，同时为即将开行的客运列车提供良好的线路基础，使旅客享受更加平稳舒适的乘车环境。太原局吕梁综合段利用2018年第一阶段集中修对管内瓦日线16个车站岔区进行了无缝化改造。
此次瓦日线岔区无缝化改造涉及太原局管内车站16个，重点是重车线岔区以及开行客车区段空车线岔区的无缝化改造。瓦日线大部分车站岔区前后都为短轨连接，此次无缝化改造将岔区前后的短轨同步更换为长钢轨，确保岔区前后线路的平顺，以便更好地发挥无缝化岔区的运输优势。
2 岔区无缝化改造的意义
2.1 提高列车通过岔区的平稳性
通过无缝化改造，能强化轨道结构，有效改善轮轨关系，消除岔区晃车隐患。特别是对旅客列车，能增强旅客乘车舒适度，降低噪声污染，使旅客享受高品质旅行环境。
2.2 降低岔区行车安全风险
既有线岔区存在大量活接头。列车通过岔区时，由于车轮对钢轨接头的高频率冲击，会出现接头螺栓松动、接头空吊等现象。如检查不及时，很容易出现螺栓脱落、夹板松动，甚至是夹板折断等情况，给行车安全带来极大安全隐患。无缝化改造可以大量减少岔区活接头数量，从而降低行车安全隐患。
2.3 减少工务维修工作量
瓦日线作为重载铁路，列车编组长，轴重大，因此对岔区接头的冲击也成倍增加。接头处所容易出现坍白、空吊现象，雨季如果道床排水不佳还容易出现翻浆冒泥现象。大量的接头为工务设备保养工作增加了难度。无缝化通过消除接头，从而大大减少接头养护的工作量。
3 岔区无缝化改造的流程
3.1 工作量调查
为保障施工顺利进行，前期吕梁综合段线路科组织各车间对各车站岔区及前后线路进行了详细的调查摸底。重点调查岔区及前后活接头位置、数量，道岔轨件及岔区前后短轨长度、类型，胶结绝缘等情况。通过汇总分析，确定各岔区需钢轨长度、道岔轨件数量、焊剂、胶粘数量等，为后续施工安排提供准确资料。
3.2 施工队伍及材料的准备
此次岔区无缝化改造施工，由于涉及车站多，需完成工作量大。太原局吕梁综合段通过与集团公司以及兄弟单位沟通，采用支援施工的方式，由朔州、茶坞、秦西、原平4个工务段各派出一支50人的专业队伍支援协助太原局吕梁综合段完成施工任务。支援工作主要是推运、更换钢轨及道岔大轨件，下线旧钢轨清理摆放等。钢轨焊接、胶粘工作交由焊轨厂家专业队伍进行。
通过前期调查，各站场岔区及前后累计需换轨对股10km。为此我段在集中修前期，对换轨地段利用维修天窗及临时要点进行了预卸长钢轨。所需道岔轨件也在集中修前期进行预卸到位。
3.3 道岔无缝化设计
太原局管内瓦日线正线道岔主要有以下两个类型：专线4307（60-12#道岔）和专线4308（60-18#道岔）。
此次岔区无缝化除道岔前后短轨地段全部进行无缝化处理外，在道岔内主要优先对道岔直股进行无缝化处理。曲股由于过车较少，暂不进行无缝化处理，以降低施工成本。辙叉心为便于伤损后更换，也不进行无缝化处理。具体焊接及胶粘情况如图1所示。
图1 焊接及胶粘情况示意图
专线4307道岔，基本轨和尖轨跟端①②处由于道岔空间限制，无法进行线上焊联，所以需提前将直基本轨、直尖轨分别与连接轨进行线下焊联。③处焊联在线上进行。顺坡终点处如果为绝缘则进行线上胶粘，如果为非绝缘则与③同时进行线上焊联。
专线4308道岔，由于①②处无法进行线上焊联，所以需提前将直基本轨、直尖轨分别与连接轨进行线下焊联。③④处焊联在线上进行。顺坡终点处如果为绝缘则进行线上胶粘，如果为非绝缘则与③④同时进行线上焊联。
图1是考虑单组道岔情况，实际当中还需考虑道岔前后连接情况，合理安排焊接和胶粘。由于道岔轨件和连接轨在线下焊联后尺寸较长，受岔区地形条件限制，多数轨件不能提前运输到位。加之由于温度等原因影响，焊联后轨件的长度与线上所需长度不能提前确定。因此，实际作业中线下焊联的连接轨要比设计图中长一些，施工时再根据现场需要进行切割。
3.4 岔区前后线路无缝化处理
瓦日线大部分车站岔区前后是采用25m标准轨连接的普通线路。为确保岔区与区间或站内线路的无缝连接，需将岔区前后短轨更换为长钢轨。岔区前后线路无缝化处理要坚持如下几个原则：
（1）岔区前后卸长钢轨时，要同时兼顾岔区前后短轨地段需要钢轨及道岔内部需要钢轨情况，且需考虑切轨后轨端距离厂焊焊道＞6m的要求。
（2）更换长钢轨时要尽量减少焊接接头，能采用一根长轨的尽量不用两根钢轨进行焊联连接；同时要考虑长钢轨前后和道岔轨件的连接，以优化设计方案节约施工成本。
（3）长钢轨中间遇有绝缘时，采用线下胶粘的形式，且换轨进新轨时应从同一方向将新钢轨拨入，新轨上线后用方尺测量绝缘位置，避免出现左右股绝缘相错情况。
（4）辙叉心和直股长钢轨进行连接时，采用冻结夹板进行连接，以增加轨道的整体性和接头的稳定性。
（5）长钢轨和站内或区间长轨条连接时应考虑前后长轨条的锁定轨温情况，施工应尽量安排在合适的温度下进行。如岔区前后长钢轨锁定轨温不合适需要拉伸时，应将道岔前后锁定50m以上再拉伸，严禁将道岔进行拉伸。
3.5 施工组织
岔区无缝化改造主要包括更换岔区前后长钢轨、更换道岔大轨件以及钢轨焊联胶粘几个部分。4个工务段分别承担4个车站岔区的无缝化改造工作，同步安排施工。每个工务段由两个专业厂家焊轨作业班进行配合钢轨焊联和胶粘工作。吕梁综合段作为施工主体主要负责施工方案的制定、现场作业盯控、质量回检以及现场防护及慢行设置。
施工步骤主要包括：
（1）通过现场调查工作量，确定施工方案。
（2）安排线下焊联和胶粘。
（3）同步进行岔区前后更换长钢轨及更换道岔大轨件工作。
（4）按照前期设计进行线上焊联及胶粘，完成改造工作。
3.6 验收标准
（1）胶垫无偏斜，零配件齐全有效，且达到扭矩要求：普通接头螺栓扭矩达到900～1100N·m，胶接绝缘接头螺栓扭矩达到1100N·m以上，扣件立螺栓扭矩达到120～150N·m；
（2）线路、道岔几何尺寸满足验收标准：轨距（+2，-2），水平（+2，-2），道岔查照间隔、护背距离满足《修规》要求。道岔转折部分满足电务转折要求，尖轨顶铁密贴良好，经电务调试后达到规定标准；
（3）线上焊接接头经探伤检查无伤损，且满足平直度要求：用1m直尺测量，轨顶面垂直方向最大偏差≤0.4mm，轨头侧面工作边水平方向最大偏差≤0.3mm。胶粘接头通过绝缘性测试，并满足外观要求；
（4）道岔前后长钢轨轨面除锈打磨两遍以上，经封路不良测试达到标准。
4 无缝化改造后岔区的强制性保养
4.1 道岔几何尺寸精调
施工完毕的道岔在经过列车碾压后，几何尺寸会出现不同程度的变化。因此，对道岔进行精调必不可少。包括：尖轨密贴、顶铁密贴、道岔支距、查照间隔、护背距离以及电务转辙设备调节等。此项工作在施工后的1～3d内完成。通过精调，一方面可以保证道岔几何状态良好，确保行车安全；另一方面可以保证道岔轨件处在正确的工作状态，有利于延长道岔轨件的使用寿命。
4.2 消除接头“记忆病害”
岔区无缝化消除了一部分线上接头。一般情况下接头处所会存在一定的空吊或坍白，如不及时处理，原来的接头病害仍会继续发展，即产生所谓的“记忆病害”。所以，无缝化改造后，及时对原接头处所进行人工捣固是及其必要的。
4.3 扣件复紧和岔区补砟工作
无缝化改造使道岔和前后长钢轨形成一个整体。由于长钢轨的热胀冷缩，夏季高温或冬季低温会导致长钢轨内部的温度应力传向道岔。因此，无缝化改造完毕后的一周内应安排对岔区前后线路进行扣件复紧工作，确保扣件扣压力。同时，对岔区缺砟地段进行人工补砟，确保岔区轨道横纵向阻力及框架结构稳定，消除岔区由于温度力集中造成的胀轨、断轨以及道岔变形风险。
4.4 重视道岔轨件的打磨
新上线的道岔轨件由于存在轧制过程中的瘢痕、脱碳层以及焊接处不平顺等，经过列车碾压容易使这些缺陷进一步发展，形成鱼鳞伤、肥边、裂纹等。因此，在施工完毕的两周内必须及时对道岔轨件进行打磨，及时消除轨面病害源，延长轨件使用寿命。
5 结语
综上所述，岔区无缝化改造可以有效改善列车过岔平稳性，提高旅客乘车舒适度，延长道岔轨件使用寿命，减少岔区病害，降低工务维修工作量。以上诸多优点，使岔区无缝化改造成为改善岔区行车环境的发展趋势。科学的无缝化设计加上合理的施工组织，是岔区无缝化改造的关键。同时，改造后及时对岔区进行强制性保养，以保持无缝化岔区的良好状态，也是极其必要的。
参考文献
[1]李保龙．朔黄铁路无缝道岔纵向力分析与应用[J]．铁道建筑，2015，（11）.
[2]邹国成．提速线路岔区的无缝化改造[J]．铁道建筑，2005，（5）.
收稿日期：2018-07-21
作者简介：马少青（1986-），男，河北张家口人，中国铁路太原局集团有限公司工程师，研究方向：铁路养护。
