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铁路轨道铺设施工技术探讨

2021-09-02衣志伟

运输经理世界 2021年10期
关键词:床底扣件钢轨

文/衣志伟

1 前言

图佳线K304+929 病害桥改造工程位于哈尔滨铁路范围内,在既有桥下游方向修建新桥,既有线与新建线路之间中心线间距最小值为13m,新桥建成后既有线与之拨接,改由新线运营。本工程正线采用60kg/m 无缝线路,铺设无缝线路前先用25m 长标准轨过渡。桥上采用新Ⅲ型混凝土桥枕,铺设1680 根/km,土质路基地段采用Ⅲa 型有挡肩混凝土枕铺设1667 根/km,曲线地段按规定加强,桥上和路基段均为采用弹条Ⅱ型扣件、橡胶垫板[1]。

2 铁路轨道铺设施工技术的应用准备

2.1 轨道铺设技术方案选择

在现代铁路工程中,随着施工技术体系的日益成熟,出现了多种多样的铁路轨道铺设技术,不同类型技术的工艺流程与适用范围存在明显差异,因此,在铁路轨道铺设正式施工前,应结合工程情况与建设标准,合理选择轨道铺设技术种类。

例如,在图佳线K304+929 病害桥改造工程中,应将改建铁路技术标准作为轨道铺设技术方案的选择依据。本工程的铁路等级为国铁1级,正线数目为双线,设计时速为85km/h,列车牵引质量为5000t 和3500t,最小曲线半径为400m,机车类型为DFB+HXN5,上下行限制坡度分别为12.6%与13.2%,到发线有效长度为850m 和1050m。此外,在确定轨道铺设技术方案后,还需开展图纸会审工作,将轨道铺设技术方案与施工图纸提交专家团队进行论证,根据专家论证意见发现方案中存在的技术性问题,并对方案进行优化调整,补全图纸缺漏项信息。

2.2 铁路钢轨选择

首先,在多数铁路工程中,往往选择配置60kg/m 钢轨即可。此类钢轨具有良好的性能,且造价成本较为低廉,能够在保障铁路列车行驶安全的前提下,将工程造价成本控制在合理范围内;其次,针对曲线长度或坡度过大的特殊区段,为延长钢轨的实际使用寿命,预防和减少轨道断裂、下陷等质量问题出现,应配置特定型号的钢轨;最后,在选用钢轨型号时,可优先使用PD3 型号钢轨,禁止使用U71Mn 与U74 型号钢轨,这类型号钢轨的强度与硬度较差。在图佳线K304+929 病害桥改造工程中,最终选择在铁路正线使用60kg/md 钢轨铺设无缝线路,并按相关规定对曲线地段的钢轨进行加强处理。

2.3 道碴选择

道碴是铁路工程的重要组成部分,对道碴材质的合理选择,将起到延缓道床变形、强化轨道结构、减少轨道养护工作量等多重作用。因此,在铁路轨道铺设施工中,应优先选择配置1 级道碴,如火山喷出岩、变质岩、沉积岩、浅成岩等种类。此外,遵循就地取材原则,尽可量选用工程周边区域分布的岩石作为道岔,以此缩减道碴运输距离,控制运输成本。

3 铁路轨道铺设施工技术的工艺流程及要点

3.1 道床底碴预铺

在铁路道床底碴预铺环境,应掌握以下技术要点:

3.1.1 底碴试验。为保障所使用底碴性能质量满足技术要求,在入场环节,工作人员应对底碴的规格质量进行检查,核查生产许可证等相关资料文件,并随机抽取少量材料送至实验室检测,主要检测项目包括洛杉矶磨损耗试验、粒径级配试验、液限及塑形指数试验等,在确定材料性能达标后,再将底碴投入使用[2]。

3.1.2 道碴设置。为充分发挥道床分散上部列车负荷的功能,保证铁路列车行驶安全,应在路基基础层以及道床道碴层间隔区域内设置道碴,所设置道碴将起到防冻保温、阻挡路基颗粒与中底碴渗透的作用,在较长一段时间维持轨道基础结构的稳定状态。

3.1.3 分层摊铺。为强化道床底碴摊铺厚度的控制力度,应采取分层摊铺工艺,将道床底碴分为若干层,各层摊铺厚度保持一致,并在上一道碴层摊铺结束后检查道碴虚铺厚度,确定道碴虚铺厚度达标、铺设均匀后,开展道碴碾压作业,将碴面平整度控制在10mm 以内,确保道床底碴压实度达标;然后,开展下一层道床底碴摊铺与碾压整平作业,直至道碴层达到设计标高。

3.1.4 拉槽施工。在道床底碴中心部位开展拉槽施工,将槽宽控制在60cm 内,于中线左侧1.25m 处设置白灰线作为参照物,以此控制轨道铺设方向。

3.2 铺碴整道

在铺碴整道环节,技术人员应根据工程路基路面的成型时间确定施工顺序。例如,针对成型时间较早的路基路面,需要提前组织底碴预铺作业;而针对成型时间较晚的路基路面,将底碴堆置在工程现场指定区域即可,待铁路路基具备铺设条件后,再行开展底碴预铺施工。同时,在铁路轨道铺设完毕后,及时找平新铺设路线,拨正荒道,做好整道工作[3]。

3.3 架梁施工

在架梁施工环节,提前开展现场实地考察工作,全面掌握地形地貌、环境特征、填土质量等情况,并在其基础上科学制定架梁施工方案,如明确梁片质量与技术标准、确定施工顺序等。

3.4 铺设钢轨

可以将钢轨铺设工序分为钢轨托卸、铺设枕轨、调整轨间缝隙、安装扣件、安装道岔板步骤,各项步骤的施工内容与操作要点如下。

3.4.1 钢轨托卸

施工人员使用夹钳、卷扬机等机械器具,缓慢将铁路钢轨脱出,并对脱出的钢轨进行分轨处理,将钢轨送至推送设备内,使用推送设备将钢轨匀速推进至铺轨机前方、拖拉架下方等部位;然后,将钢轨与拖拉架连接,使用拖拉机匀速将钢轨向前拖拉,每隔10m 对拖拉机行驶方向进行测量调整,并在钢轨下方设置一对滚轮,直至将钢轨尾部拖拉至轨道铺设端部,使用液压装备将钢轨收入承轨槽;最后,待钢轨托卸完毕、准确落入承轨槽后,沿轨道线回收轨道下方设置的滚轮,将滚轮在现场指定区域进行安置,留待后用[4]。

3.4.2 铺设枕轨

使用龙门吊等设备,分多次将全部的轨枕吊运至接收平台,并将轨枕单次吊运数量上限设定为20 根;然后,使用传送装置,将轨枕自接收平台传送至铺设设备,施工人员控制设备按特定方向铺设轨枕,保持相邻轨枕等同的间隔距离,定期测量调整轨枕铺设方向、枕距和位置;最后,使用液压装置将钢轨收入承轨道内,完成收轨作业。

此外,在钢轨铺设前,测量人员使用水准仪等设备,将施工图纸作为参照,在工程现场测量定位铁路轨道的铺设位置,为后续轨道铺设作业的开展提供明确参照,避免出现轨道铺设错位现象;同时,将钢轨沿中心横向向外拖拉,以此预防和减少钢轨位置偏移问题出现。

3.4.3 调整轨间缝隙

在铁路轨道铺设施工中,为减小施工噪声、避免对铁路沿线环境造成声污染,工作人员需要遵循相关技术规范,定期对轨间缝隙进行测量调整。

3.4.4 安装扣件

为改善铁路轨道结构的稳固性,避免铁路轨道在使用期间出现错位、下陷等质量问题,在轨道铺设完毕后,采取人工方式,按相应顺序安装扣件,通过扣件来加固铁路轨道结构;同时,工作人员还应对扣件安装位置、紧固情况进行检查,如检查螺帽下方所设置平垫圈和胶垫的完好性、摆正胶垫位置、确保扣件与轨道底部紧密贴合。

3.4.5 安装岔道板

在安装岔道板时,为提高安装精度,应使用铺板门吊等机械器具,采取机械方式安装岔道板,保证岔道板安装平稳性,检查岔道板安装质量,将安装误差值控制在5mm 内,并对岔道板安装方向与4 个角点位置及高程进行测量调整,确定一切无误后,再固定安装岔道板。

4 无缝处理

当前在多数铁路工程中往往采取轨道无缝处理工艺。以图佳线K304+929 病害桥改造工程为例,其采取换铺法铺设长钢轨,使用25m长标准轨作为过渡,并对过渡段轨道进行人工拨正和大机整道处理,将钢轨运输至待换长轨线路道心部位,在相应铁道线路上铺设钢轨,把更换下来的轨道运回轨排基地,将其用于轨排拼装;同时,采取气压焊与铝热焊接法等焊接工艺,锁定焊接各单元轨节、岔道等部位。

5 道岔施工

首先,工作人员需要提前测量标记道岔位置,设置控制桩,并将其为施工参照。在桩位预铺底碴,将预铺厚度保持在15cm 左右即可,随后,对底碴开展碾压整平作业,将底碴压实度保持在1.6g/cm3以上,如果未达到这一标准,则增加底碴碾压遍数;其次,在承轨槽内散布放置若干数量的岔枕,保持相邻岔枕等同间隔距离,测量调整岔枕安装位置,在岔枕安装完毕且安装质量符合设计要求后,方可连接钢轨;再次,按施工方案与相关技术规范,安装轨枕扣件与钢轨连接配件,并检查配件安装质量;最后,使用轨道检测仪、钢轨踏面检测仪等设备,对道岔施工质量进行检测,确定一切无误后,结束铁路轨道铺设施工。

6 结语

综上所述,在现代铁路工程中,轨道铺设是一项综合性较强的施工活动,这对施工技术水平提出了极高要求。因此,为满足铁路工程实际施工需求,从业人员应深入了解现代化铁路轨道铺设施工技术的工艺流程与注意事项,明确各工序环节的技术关键点,进而保证铁路轨道铺设质量达标,为铁路工程整体施工质量奠定良好的基础。

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