客运专线长钢轨低温焊接和锁定施工工法

2011-12-31陈太权

城市建设理论研究 2011年28期

陈太权

京津城际铁路全长113.544km，采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构一次性铺设跨区间无缝线路233公里，是我国第一条设计时速350km铁路客运专线。中铁二局在跨区间无缝线路锁定施工中，采用本工法，克服平均气温-5℃以下、最低气温-15℃低温恶劣天气的影响，于2007年12月至2008年1月底按期完成了全部跨区间无缝线路焊接和锁定施工任务。

2. 工法特点

2.1采用拉伸法和加热法相结合等方式及移动焊轨车焊接钢轨接头；

2.2施工方法简便，可操作性强，施工质量稳定，满足350km/h铁路客运专线技术要求；

2.3可在平均气温-5℃以下、最低气温-15℃低温条件下，快速进行跨区间无缝线路焊接和锁定施工。

3. 适用范围

本工法适用于低于设计锁定轨温及最低气温-15℃低温条件下长钢轨放散锁定和焊接施工。

4. 工艺原理

4.1长钢轨低温锁定工艺理论分析

按长钢轨的力学和热力学理论，当实际轨温低于设计锁定轨温ΔT时，长钢轨的温度力、钢轨线膨胀系数、拉力、拉伸伸长量换算关系如下：

4.1.1加热法使长钢轨均匀受热，长钢轨实际轨温升高ΔT至设计锁定轨温时，长钢轨伸长量ΔL = 轨温差ΔT×钢轨线膨胀系数α×长钢轨长度L，钢轨线膨胀系数α=11.8×10-6/℃；

4.1.2拉伸法使长钢轨均匀伸长，拉伸伸长量ΔL与⑴述温度伸长量相当时，长钢轨状态达到设计锁定轨温状态，拉伸力F=（弹性模量E×钢轨伸长率ΔL/L）×钢轨横断面积A，即钢轨伸长量ΔL=（拉伸力T/钢轨横断面积A）/弹性模量×钢轨长度L，弹性模量E=210GPa，钢轨横断面积A=77.45cm2；

4.1.3每组钢轨扣件可提供纵向阻力9KN。