浅谈京沪高铁无砟轨道铺轨施工

杨晓宇

摘 要：结合京沪高铁铺轨施工实践，就无砟轨道铺轨机组、长轨条现场焊接的方法以及长钢轨锁定应力放散方法进行了简要介绍。

关键词：高速铁路；无砟轨道；铺轨施工；技术控制

中铁十九局集团第六工程有限公司承建的京沪高速铁路JHTJ-1标段DK96+661～DK285+903正线共270铺轨公里无砟轨道，现就无砟轨道施工方法进行介绍。

无砟轨道的轨枕是用混凝土直接浇灌而成，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。无砟轨道最主要的特点就是精确，它的误差是用毫米来计算的，这是高速列车安全性、平顺性、稳定性的客观要求。另外，采用无砟轨道轨道技术，可以减少线路维护、降低粉尘、经久耐用。无砟轨道施工重在精度和轨道几何形位的控制。

1.长钢轨运输存放

1.1 长轨编号

焊长轨时即在每个焊头附近钢轨外侧轨腰上标明钢轨工作边位置（左股或右股）、长轨编号及焊头编号。配对装车时应编写单元轨节铺轨流水号，作好记录。长轨编号用油漆标记，字体端正、清晰、大小统一。

1.2 长轨装车及运输

（1）机车到横沟桥车站取长轨，经基地联络线进入横沟桥基地，牵引长轨运输车进入长轨存轨区。

（2）根据配轨表核实长轨编号，装车时按左右股对称吊装，左右两股钢轨的编号分别为1、3、5、……和2、4、6、……。

（3）为防止500m长轨装车时发生摆动、碰撞、弯扭，应采用同步起落技术，使长轨的起吊与下落同步。

（4）长轨装车顺序为：3/10、4/9、5/8、6/7、2/11、1/12；装轨时逐一将长轨的每个吊点顺序落入槽中，摘去夹具。

（5）轨端要平齐，伸出承轨横梁0.5～1.0m，在长轨列车通过小曲线半径时，此长度应相应延长，短轨不装在外侧。

（6）长轨吊装完毕后，应及时将长轨锁定牢固。并在锁定装置前用白漆标明记号。锁定作业必须由专人负责，要求锁定以250～300N·M的扭矩紧固螺丝锁定钢轨。

（7）长轨应按超长货物组织运输，在运输中要建立运行监护、停车检查制度。

1.3 长轨卸车

完成500米长轨焊接后，用焊轨厂的长轨运输车经过既有线，运输至横沟桥基地进行存放。在长轨运输车进行吊轨时，固定龙门吊需等距离进行吊挂，使用集控系统将长轨起吊、横移、下落放置在存轨台上，并逐一摘去夹具。

在长轨起吊行走过程中，设专人检查32台龙门吊统一运行情况，保证相邻夹具高度差不大于15cm、水平位置直线偏差不大于15cm，防止长轨在吊装中发生扭曲变形。

1.4 长轨存放

横沟桥长轨存放区设有32台固定式龙门吊，龙门吊电动葫芦采用单控和集控相结合。长轨存放区底层支垫轨按承轨台数量、长度进行配置；多层存放时，应保持支垫物的上下对齐稳定。500米长轨存放台采用钢筋混凝土地基梁，并经检查验收满足承载要求。

长轨存放台各层钢轨之间采用扁钢支垫，扁钢尺寸为：100mm×10mm。由于扁钢长度不足需进行并排放置时，其相错量应控制在50毫米左右，扁钢应与地基梁中心垂直对齐，偏差量不大于50毫米。

长轨应并排存放在存放台上，排列要整齐、平直、稳固，钢轨端部应对齐，相错量不大于200毫米。不同类型的长轨应分开存放，钢轨存放不宜超过10层。

2.长钢轨铺设

2.1铁垫板安装

轨道板铺设完毕并可承受荷载后，在轨道板预留孔上安装铁垫板。在安装时，应使铁垫板位置正确，然后拧紧螺栓，其螺栓扭力矩应符合设计要求。

2.2 长钢轨铺设

长钢轨运输车载500m的长钢轨进入工地，解开钢轨锁定装置，铺轨工作开始进行，其步骤如下：

（1）铺轨机组推送到位（滚轮小车Ⅰ前轮中心线距已铺好钢轨末端约300mm），并停好，打上4～6个止轮器。

（2）松开要拖拉的一对钢轨锁定装置与安全挡板。如拖拉上层钢轨，首先还预先将升降长滚轮架调整到合适高度。

（3）将分轨导框活动侧向滚轮拉开， 钢轨通过导框后，将该滚轮回位。

（4）鋼轨牵引车上的卷扬机从枕轨运输车组上拖出，并通过分轨装置向车体两侧分出， 进至牵引车上的钢轨牵引夹钳，卸掉夹轨器

（5）将轨头与钢轨牵引夹钳锁固好，牵引车前行拖拉钢轨。在拖拉钢轨过程中，在无砟轨道的承轨槽上方，每隔十米放置一对滚轮；

（6）离末端还有10米时，拖位机降速至0.5～1.0km/h，钢轨末端滑下滚轮小车Ⅰ滑槽时立即停车，用拉轨器把钢轨拖拉到位，与已铺好的轨道连接，安装钢轨连接装置；

（7）两台运输小平车在前后两段依次取出滚轮并按顺序码放在滚轮箱中，上10%扣件；

（8）铺完一对500米长的钢轨后， 将牵引车上的空滚轮箱吊放到道床上，将装满滚轮的滚轮箱吊装至钢轨牵引车上，抬起运输小平横向放在道床中央，并将空滚轮箱安放在运输小平车上开始进行下一个循环的工作。

3.长钢轨焊接及应力放散、锁定

无砟轨道长钢轨焊接采用闪光接触焊。焊接施工工艺同有砟轨道长轨焊接施工工艺和质量要求。钢轨焊联成单元轨后，对单元轨进行应力放散，并在设计锁定轨温范围内将单元轨锁定。

（1）轨道状态检测

在应力放散前全面对轨道进行检测，检测项目有：轨道几何尺寸、轨面标高、线路中线位置、横向阻力、焊接质量等，通过全面的质量检测，确认线路已达到初步稳定，方可准备进行线路锁定。

（2）近期轨温调查

通过调查，了解当地轨温的变化规律，确定锁定施工时间。

（3）位移观测桩设置

位移观测桩采用混凝土预制桩，就近利用接触网基础、桥梁防护墙或凸形挡台设置，单元轨节起终点的位移观测桩与单元轨节焊接接头对应，纵向相错量不得大于30m。

（4）标记临时位移观测点

根据设置好的位移观测桩，在钢轨上标记，并根据现场条件适当加密观测点，每100m设1处臨时位移观测点，作为钢轨应力放散时的临时位移观测点，通过对钢轨位移的观测，以判定应力放散是否彻底。

（5）卸扣件、顶起钢轨

在本次放散单元轨节和上一单元轨节100m范围内，每隔10m置一滚筒，将钢轨扣件卸除、用起道机顶起钢轨落于滚筒上，钢轨顶面高于承轨面5cm左右。

（6）串轨、临时位移观测

由于铺设长轨与正在进行的作业轨温不一致，弹条卸除、钢轨顶起后，钢轨的束缚解除，钢轨将产生位移，使钢轨自由伸缩，此时钢轨内部应力仍不为零。

（7）记录轨温、拉轨

钢轨内部应力为零，此时作业轨温低于锁定轨温，单元轨节起点端用拉轨器固定，终点端用拉轨器拉伸钢轨，拉轨到位后用拉轨器固定。

（8）落轨、上扣件锁定

钢轨内部应力为零，轨温正处于锁定轨温范围或单元轨节拉伸至锁定轨温范围内时，由放散起点向终点方向依次去除滚筒，将钢轨落到轨枕上，上好扣件，紧固钢轨，记录轨温和拉伸量。

（9）标记钢轨位移零点

钢轨锁定后，立即进行位移零点的标记。在设有位移观测桩处的左右股钢轨轨头外侧面胶粘一段小钢尺，小钢尺刻度为-50mm～50mm，零刻度与位移观测桩拉线竖向重合。

（10）锁定焊接

采用接触焊接工艺，将本次放散单元轨节与上一放散单元轨节焊连起来。为提高钢轨焊接质量。现场采用K922移动式焊轨车组负责工地单元轨节焊接。

（11）位移观测

单元轨节放散的第一个月内每星期观测一次钢轨位移，以后每月观测一次，当钢轨位移超出允许范围时，要查找原因，并重新放散锁定钢轨位移超标区段。

无缝线路放散锁定采取先放散锁定区间单元轨节，再放散锁定站内正线和到发线及无缝道岔，在设计锁定轨温允许范围内将无缝道岔与区间线路进行合龙锁定焊接，最后形成跨区间无缝线路的施工方案。

4.结语

通过对以上关键工序进行了严格的技术控制，中铁十九局集团第六工程有限公司京沪高铁管段无砟轨道施工合格率100%，优良率99%，不仅完全满足了设计要求，还被评为2014年“国家优质工程奖”为今年类似施工积累了丰富经验。