胶济客专铺设60kg/mU75V新轨施工方法探讨

佟 强

（济南局集团公司济南工务机械段，助理工程师 山东 济南 250022）

换铺无缝线路施工，即在有限的封锁时间内完成钢轨卸车、轨条焊接、钢轨换铺及旧料回收等一系列作业。因胶济客专施工与普速铁路施工有很多的不同，加大了点内的工作量及施工难度，所以必须改善原有施工工艺和组织管理，施工现场实施动态管理和严密监控，在确保营业线行车安全的前提下，安全优质地完成换铺任务。

1 工程概况

胶济客专上行K 350+593.60～K 362+071.85（章丘客～济南东）既有铺设为60 kg/mU 75 V 跨区间无缝线路；既有曲线6条，最小曲线半径为2198.6 m，最大线路坡度为3.5‰；道床均为碎石道床，道床顶宽3.5 m，边坡1：1.75；轨枕为Ⅲa型混凝土轨枕或Ⅲa型混凝土桥枕，1667根/km配置；扣件均为Ⅱ型弹条扣件；桥梁8座均为混凝土桥，有护轨的混凝土梁桥共6 座，桥梁护轨均为50 kg/m 护轨，护轨扣件为扣板扣件；电务设备为ZPW2000 自动闭塞系统，沿线分部有信号机、无源应答器等；换轨地段中和轨温值均为27℃。

2 施工车辆及编组

2.1 施工车辆 轨道车3台、平板车4辆、焊轨车2辆、正火车、钢轨打磨车各1辆、长轨车2列。

2.2 车辆编组 根据作业内容分为两列编组。第一列由轨道车和平板车（搭载人员、料具、换轨小车等）组成，编组为①钢轨打磨车+②轨道车+平板车+平板车+数控气压焊轨车+③轨道车+正火车④自行式焊轨车+⑤平板车+平板车+轨道车。第二列由长钢轨运输车和收轨车（卸轨车）组成。

3 施工方案

3.1 施工方法 采用长轨车将新轨卸到碴肩上，利用人工将旧轨拨至道心，将新轨拨入承轨槽中，旧料收到平板车上，垫设滚筒，利用撞轨器、拉伸器拉伸进行应力放散、线路锁定及钢轨除锈打磨，最后利用长轨车将放置在道心的旧轨进行回收的施工方法。

3.2 施工流程

3.2.1 卸轨作业 长轨车进入封锁区间→长轨车运行到卸轨地点对位→作业尾车端机车与长轨车解体运行到安全地点→车上钢轨解除锁闭→打下间隔铁→利用卷扬机输送钢轨→地面配合人员在既有钢轨上挂钢丝绳，轨卡打到新轨上→列车运行卸新轨到枕木头碴肩上→作业结束，作业尾车端连挂机车→返回站内。

3.2.2 前焊作业 线路封锁后，利用拉伸器拉动100 m长轨条对位→除锈打磨→焊轨车就位→对轨焊接→正火→粗打磨→钢轨探伤。

3.2.3 换轨作业 换轨车组进入封锁区间→人工拨轨，旧轨拨到道心，新轨入槽→锯轨→拉伸→合龙→平板车收料→钢轨除锈打磨→车辆连挂→返回→开通线路。

3.2.4 收轨作业 推送运机具小车至旧轨隔断处→利用夹板或插短轨连接钢轨→长轨车运行到收轨起点→作业尾车端机车与长轨车解体运行到安全地点→放下收轨小车→旧轨上架→长轨车推进运行→钢轨上车→车上拨动钢轨就位锁闭→作业结束，作业尾车端连挂机车→长轨车返回。

4 施工中主要控制工序及要点

4.1 封锁点前准备 因施工地段既有线路允许速度为200 km/h，线间距小于6.5 m 地段，换轨施工期间邻线限速120 km/h。人员不能在封锁前上道作业，工具无法具体到位，所以只能由少数专业人员进行道床清理、机具准备、拆除防爬设备等工作，最大限度减少封锁点内工作量。

4.2 长轨车卸轨作业

1）卸前工作。提前清理平整石碴，拆除道口等影响卸轨作业的障碍物，在线路钢轨上标出安装防胀支撑的位置。重点在岔前岔后卸轨作业时，杜绝对信号设备产生损坏。由于钢轨存放地段信号设备多，电气化地段增设了扼流变压器，岔间线的胶接绝缘较多，产生联电的可能性大，须在卸下的新轨胶接绝缘处及时垫设胶垫，安装防胀支撑，防止钢轨侵限，危及行车安全。

2）卸轨作业。一是卸轨人员按指定位置把地面拉轨轨卡安设在线路钢轨上，同时将由卸轨槽放下的钢丝绳的一端挂在轨卡上，另一端挂在第一根长轨条的端部的轨卡上。二是列车以3-5 km/h 速度前进，两侧轨条由钢丝绳牵引并缓慢地通过尾部的卸轨龙口卸到线路两侧碴肩上。三是长轨车后人员随长轨车移动拨轨，其余人员清道及安装防胀支撑使长钢轨距正线钢轨外侧距离应不少于800 mm，并不得高于正线钢轨，防止钢轨侵限。四是当长轨条落地够80 m 时，随即撤除地面拉轨轨卡及钢丝绳。长轨靠自重产生的阻力将车上长轨拖下来。五是当第一根轨条卸完后，停车并后退（预留搭头），相邻单元轨节搭接量要控制在0.5～1.0 m间。六是所卸长轨要拔顺、拔直，轨道电路地段做好绝缘处理，钢轨接头错开，防止长钢轨因轨温升高纵向窜动,使轨头顶紧,横向侵入限界,确保营业线行车安全。

3）施工队必须加强对线路存放钢轨的巡查工作，每日要安排人员对线路上存放钢轨进行巡查，确保线路上存放的钢轨不影响行车安全。

4.3 前焊（自行式焊轨车）

1）拉轨对位。使用拉轨器使钢轨对位，长轨条预留搭接量，满足焊轨需要。

2）准备焊轨作业。地面配合人员将活动端长轨条下支垫焊轨用滚筒。拉轨或拨轨时，应合理控制待焊钢轨距本线的距离，保证线间距4 m 的直线地段焊接时整车作业过程中最大轮廓尺寸控制在距本线线路中心1.85 m 以内。拨直垫平焊缝两端15～20 m范围内的钢轨，待焊轨条的两轨端垫实、垫平、对直，调节钢轨预留3 mm焊缝。在垫滚筒时要保证轨缝前后15～20 m钢轨目视平直，用1 m直尺测量，轨缝轨顶面中轴线上拱度不大于+0.3 mm。钢轨作用边平直度偏差不超过±0.3 mm；在焊接的位置预先将焊头下的石碴扒低200 mm，便于轨端打磨、焊接对轨和焊后正火。

遇有风、雨、雪天气焊接时，焊前、焊接过程中及焊后应采取防风、防雨、保温等措施。雨量达到中雨或风力达到5级时不应进行焊接、热处理作业。

3）焊后正火。在焊轨车转移到下一焊轨点，正火车对位正火。焊头轨温降低至400℃（用测温仪）后，正火车对焊接接头热处理采用全断面正火加热，正火时钢轨不准受力（正火前工班长必须全面检查焊头外观，以便在正火后及时矫正外观超标的焊头，对矫正过的焊头须进行二次正火）。

4）焊后打磨。焊头打磨应在焊缝温度低于200℃时进行，轨头部应采用仿形打磨机打磨，轨腰、轨底用手提砂轮打磨作业。打磨过程中应保持轨头的外形轮廓，打磨长度不应超过焊缝两侧各450 mm的限度，轨底上角、下角应打磨圆顺，不允许出现打磨灼伤。

5）焊缝探伤。焊缝应按TB/T2658.21-2007 的规定规进行全断面探伤检查，内部缺陷不得超过规定范围。探伤时焊头的轨温不应高于40℃或自然轨温。未经焊缝探伤或探伤不合格焊缝（前焊）的长轨不得铺设上道使用。

4.4 长钢轨换铺 当轨道车由后焊端进入时，在换轨地段前防护点位置停车解体，甩下1 台轨道车、2个平板、数控焊轨车后，3 台轨道车牵引剩余车辆不超过5 km/h 的速度通过换轨地段，由1 台轨道车牵引两个平板车在次日施工地段进行扣件预卸工作，另2 台轨道车牵引焊轨车、正火车作业；当由前焊准备地段进入时，在施工地段前一度停车解体，甩下3 台轨道车、2 个平板、自行式焊轨车、正火车，各自作业，另外一组车辆以不超过5 km/h 的速度通过换轨地段，进行后焊准备作业。旧拨轨组根据施工安排进行旧轨切割，组织人员将旧轨拨入道心后，更换橡胶垫板、扣件、站栓螺杆全面涂油、原样恢复轨下垫片；新轨拨轨组将新轨拨入承轨槽，按每隔40 根枕设置新型放散滚筒，在后焊前50-70 m左右甩弯，后焊开始焊接时，安排3-5 人配合后焊把拨轨槽拨入承轨槽。在后焊位置锁定前后50 m内锁定线路后，进行焊接，当后焊完成后前后撞轨，释放应力，并进行预拉伸，使钢轨处于自由伸缩状态。然后进行拉伸锁定作业，当拉伸量达到预设量后，下架龙口合拢，然后隔2 根枕卡1 根轨距水平，后逐个上紧，并保证扣压力满足设计要求。上述作业完毕后，配合电务恢复电务设备、按设计更换扣件和更换整正橡胶垫板，按照设计垫设12 mm 轨下过渡胶垫板。

4.5 后焊数控气压焊 采用数控气压焊轨车进行焊接，焊轨车受到焊机作业条件限制，钢轨需高于站栓高度方可作业。钢轨入槽后，焊接负责人需确认顺坡线路质量符合要求方可对位作业，作业时做好防溜及邻线防护工作。焊接完成后，焊轨车牵出焊接地点50 m待命，作业人员进行钢轨打磨及恢复调高地段的线路工作。

4.6 应力放散

1）施工轨温低于锁定轨温时：根据长轨条长度的不同，长轨条中间设置辅助撞轨器（每隔五百米设置一套），轨下增设新型放散滚筒（每隔40根轨枕设置一处），并每隔100米设置一处测量标记。新轨拉伸到位后先一股后另一股，拉伸合拢后及时撤下撞轨器，检查滚筒是否撤除。

2）施工轨温高于锁定轨温时：根据长轨条长度的不同，长轨条中间设置辅助撞轨器（每隔五百米设置一套），轨下增设滚筒（每隔40根轨枕设置一处），使长轨达到自然状态后再进行锁定。

4.7 合拢

1）根据拉伸量锯切旧轨，安装拉伸器配合撞轨拉伸合拢，上夹板，先一股后另一股恢复线路。

2）施工期间，下架龙口轨端、螺栓孔必须采取倒棱处理。钢轨螺栓孔应按45°倒角进行倒棱，倒棱深度为0.8—2.0 mm。当新旧轨有错牙时，垫设长度200 mm，厚度2-3 mm铁垫片，整治错牙。

3）新旧轨接头范围内同步做好行车面及导向面的打磨。

4）电容孔、电务孔按规定倒棱，安装连接线。

4.8 收旧轨

1）准备。提前调查旧轨状态、铝热焊接头凸起位置，备足连轨用夹板、接头螺栓、氧气乙炔、枕木头等材料和单轨小车、齿条式压机等机具。

2）封锁作业。

①长轨车收轨不需停电（收2层）。

②封锁命令下达后，按规定设置防护。

③长轨车凭调度命令进入封锁地段作业，地面配合人员进行连轨作业。

④长轨列车到达后，作业尾车端机车解体后运行到安全地点，通过滑杆放下收轨小车，用压机抬起旧钢轨端部，安装上收轨梭头，收轨车根据施工负责人的指挥缓慢地推行，当钢轨通过收轨通道到达滑道后，收轨适当加快速度，安排专人监视钢轨在车上运行状态，提前预告钢轨到尾部的距离。

⑤长轨车推进运行方向人员随车移动扶轨。

⑥旧轨到达长轨车尾部后，切割钢轨，并拨轨至外侧，收完一段锁定后，继续推行收轨，开通前连挂作业尾车端机车，返回车站。

5 结束语

在本次无缝线路换铺施工中，形成了一整套科学合理的换铺施工工艺，确保了安全、正点、优质、高效、经济合理地完成了换铺任务。历经25次封锁施工，共完成换铺无缝线路27.71 km，现场焊接138个接头，卸轨、回收旧轨均为27.71 km，施工效率和质量均有提高，为以后客专的大型换轨施工积累了经验。