关键词:有砟;铁路;无缝线路;应力放散与锁定
1引言
应力放散与锁定工作是铁路无缝线路施工的关键部分,其施工质量直接影响到线路的安全与运行效果。本文就连镇项目LZZQ-6标铺轨施工的轨道应力放散与锁定施工方法,对有砟铁路无缝线路应力放散与锁定施工技术进行介绍。
2工程概况
我部担负新建连云港至镇江铁路LZZQ—6标段铺轨施工,起止里程为DK1+681.873~K224+393.27,新铺正线689.9km(含联络线)。本线轨道工程铁路等级为国铁Ⅰ级客运专线,正线设计行车速度250公里/小时,采用重型轨道标准,按一次铺设跨区间无缝线路,有砟轨道设计。正线采用60kg/m、100m定尺长、U71MnG无螺栓孔新轨。长钢轨线路经过单元焊后,形成1000~2000m的单元轨道,在线路达到初期稳定状态后,进行应力放散与锁定。
3施工准备
3.1内业准备
施工前组织技术人员认真审图,详细了解施工组织设计,熟悉技术标准及相关规范,能够清楚的澄清技术问题,制定安全质量保证措施、应急预案,对施工人员进行安全交底、技术交底与上岗培训,特种作业人员须持证上岗。
3.2外业准备
组织施工队伍进场,安排好劳务人员住宿;做好施工机械设备的安装、性能调试工作,如焊机、内燃机扳手、撞轨器、液压钢轨拉伸器等;做好检测、测量仪器进场及相关鉴定工作。
4位移观测桩的设置
线路锁定前,依据设计文件要求设置位移观测桩,并进行编号。位移观测桩布置方法如下:
(1)位移观测桩应设置牢固、可靠、易于观察和不易破坏,成对的位移观测桩应垂直于线路方向。位移观测桩可以就近利用接触网基础及桥梁挡砟墙设置,单元轨节起终点的位移观测桩尽量与单元轨节焊接接头相对应,纵向相错量不得大于30m,位移观测桩间的相对位置应保持不变。
(2)无缝线路单元轨节的起点、中点、终点及距离长轨节起终点100m的位置各设一对位移观测桩,其余位置每隔500m设置一对观测桩。
(3)位移观测桩应按里程前进方向顺序编号,编号方式为“X-X”,横线前数字为单元轨节的顺序号,横线后数字为单元轨节内的编号,编号均已阿拉伯数字标注。
(4)在特大桥梁两端增设一对位移观测桩。
5有砟铁路无缝线路应力放散与锁定施工方法
本标段线路的设计锁定温度为27±5℃,根据应力放散与锁定根据温度的不同,有滚筒法和拉伸器滚筒法两种施工方法。施工时钢轨温度在设计轨温范围内时,采用滚筒法;施工时钢轨温度低于设计轨温时,采用拉伸器滚筒法。为确保线路应力放散均匀、准确,应力放散时每隔100m设置一临时位移观测点。
5.1滚筒法施工
滚筒法施工工艺流程图见图5-1。
确定待放散线路钢轨的长度,每隔100m左右设1处临时位移观测点。解除本次待放散线路及上次已放散线路末端75m左右线路上的扣件。抬起钢轨,每隔12.5m左右在轨底放置滚筒。每隔300m左右设一处撞轨点,用撞轨器撞击钢轨,同时观测各点位移量变化情况。当钢轨位移发生反弹且各点位移变化均匀时,则视为钢轨达到自由伸缩状态,此时停止撞轨;否则,应检查滚筒有无倾斜、脱落,钢轨有无落槽及撞击力不够等现象。
撤掉滚筒,使长轨平稳地落入承轨槽内,同时检查橡胶垫,有错位者纠正。将作业人员均布在进行应力放散长轨范围内,测量并记录开始紧扣件时的轨温,同时进行紧扣件作业,每隔两根紧一根,无缝线路尾端25~75m范围内的扣件全部紧完,并上紧无孔钢轨接头。记录此时轨温为结束时轨温,同时继续紧完其余全部扣件。做好位移观测标记,读取并记录初始读数。
5.2拉伸器滚筒法施工
拉伸器滚筒法施工工艺流程图见图5-2。
图5-2拉伸器滚筒法施工工艺流程图
按300m间距安装撞轨器,先用撞轨器沿焊机方向撞击钢轨,同时用手锤敲击钢轨轨腰,待单元轨节零点处出现反弹时停止撞轨,改变撞轨器方向,使撞轨器沿放散方向进行撞轨,同时在单元轨节末端使用拉轨器拉轨,每隔100m设置一处临时位移观测点,观测各点位移变化量,当各点位移量均达到理论伸长量(偏差不大于±2mm)时停止撞轨,撤除撞轨器及滚筒,使长轨平稳地落入承轨槽内,同时检查橡胶垫,有错位者纠正。将作业人员迅速均布到进行应力放散长轨的全长范围内,同时进行紧固扣件作业,每隔两根紧固一根,无缝线路尾端25~75m范围内的扣件全部紧完,并上紧无孔钢轨接头,此时视为长轨已经锁定。继续紧完其余全部扣件。撤除拉伸器,复核长轨实际拉伸长度,换算出对应的实际锁定轨温值,该值若在计划锁定轨温范围内,则确认为实际锁定轨温,填入表内。
理论拉伸量计算方法为:
计算拉伸量:ΔL=αL(t1-t2)
式中ΔL为单元轨节拉伸量(mm);
α为钢轨的线膨胀系数,取值0.0118mm/(m•℃);
L为放散长度(m),为放散单元轨节与已锁定无缝线路末端所拆扣件长度(25~27m)之和;
t1为设计锁定轨温(℃);
t2为施工时实测单元轨节平均温度(℃)。在单元轨节的始中末三处进行轨温测量,计算出平均轨温,按平均轨温选择放散方法。
6质量控制措施
6.1单元轨节控制措施
单元轨节长度应满足施工进度和铺设时应力放散最佳效果的要求,以1000~2000m为宜,最短不得小于200m。单元轨节起止点不应设置在不同轨道结构过渡段及不同线下基础过渡段范围内。单元轨节左右股接头相错量不应大于100mm。
6.2锁定轨温控制措施
同一单元轨节左右钢轨锁定轨温差不大于3℃,相邻单元轨节锁定轨温差不大于5℃,同一区间内单元轨节锁定轨温差不大于10℃。单组或相邻多组一次锁定的道岔及其前后范围的钢轨组成一个单元轨节。桥上无缝线路与两段区间无缝线路锁定轨温一致。隧道内距隧道口200m范围无缝线路设计锁定轨温宜与两端区间无缝线路的设计锁定轨温一致。作业轨温不得高于设计锁定轨温。
6.3胶垫与扣件控制措施
胶垫应放正无缺损,扣件安装齐全,扣压力符合设计要求。
6.4岔区地段应力放散与锁定控制措施
(1)正线道岔内的钢轨接头进行铝热焊焊接,与两端长轨条焊联,形成无缝道岔。
(2)无缝道岔的设计锁定轨温与两端区间无缝线路的设计锁定轨温一致。
(3)无缝道岔尖轨尖端与基本轨、左右股尖轨的相对位移以及可动心轨尖端与翼轨的相对位移应满足道岔结构及转辙机械性能的要求。
6.4施工过程中技术控制措施
在进行应力放散与锁定时,现场技术人员与质检人员要严格按照施工组织与技术交底内容严把技术与质量关,保证施工质量。
7结语
有砟铁路无缝线路放散与锁定是高速铁路施工中的重要环节,其质量影响着整个工程的质量,并对投入使用后的线路有着深远的影响,是施工过程的重中之重,因此要引起绝对重视。
参考文献
[1]李彪铁路无缝线路应力放散与锁定技术研究《科技与创新》2014年第三期
[2]牛金忠新建铁路应力放散及锁定施工探讨《中国高新技术企业》2010年第16期