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1、重載無縫線路更換曲線磨耗軌設計及施工組織方案徐磊（朔黃鐵路肅寧分公司，河北肅寧，062350）摘要：本文通過對各項規章的深入研究并結合實踐經驗，探討了單股更換無縫線路曲線磨耗軌的更換時機，換軌長度和換軌位置，給出了包括卸軌在內的整個換鋪流程的施工組織。關鍵詞：曲線磨耗軌、時機選擇、長度及位置、施工組織。0引言隨著通過總重的增加，曲線上股鋼軌磨耗程度不斷加大，單股更換無縫線路曲線磨耗軌的任務逐年增多。為規范施工，卡控質量、確保安全，現就更換曲線磨耗軌的時機選擇、長度及位置設計、卸軌及換軌的施工組織及安全措施等方面提出自己的看法，供下一步施工時參考。在原理方面，本文采用最新的鐵路線路修理規則（以下2、簡稱修規）、鐵路線路修理規則條文說明（以下簡稱條文說明）、鐵路工務安全規則（以下簡稱安規）等現行規章，涉及到的具體內容附后；在實踐方面，本文是在總結2007-2009年肅寧分公司更換9.225km/共計14條無縫線路曲線磨耗軌的成功經驗基礎上完成的；關于“逆向放散”有新的論述和做法；本文不探討普通線路磨耗軌的更換，不分析曲線上股出現磨耗的具體原因。1.更換曲線磨耗軌的時機選擇磨耗是鋼軌傷損的一種形式。從項目上分為鋼軌頭部磨耗和波浪形磨耗。鋼軌頭部磨耗又分為垂直磨耗和側面磨耗。結合分公司實際，本文主要闡述側面磨耗軌的更換處理。肅寧分公司利用2006、2007兩年的時間將朔黃上行線更換為全區間753、kg/m無縫線路。max120km/h的正線及到發線75kg/m鋼軌的側面磨耗的輕傷標準為16mm，重傷標準為21mm。側面磨耗應采用專用測量工具“在鋼軌踏面(按標準斷面)下16mm處測量”。為確保行車安全，并盡量延長鋼軌使用壽命，降低成本，避免浪費，曲線磨耗軌應擇機更換：1、達到重傷標準的及時更換；2、雖只達輕傷標準，但綜合考慮鋼軌磨耗的發展速度、長鋼軌的招投標、生產及運抵時間等因素提前提報換軌計劃；根據修規線路設備狀態評定標準“現存曲線磨耗輕傷鋼軌扣4分/單股每延長100米”的規定，為避免累計扣分超40分而導致單公里評定為“失格”，也應提前提報換軌計劃；3、未達輕傷標準但已接近，磨耗普遍存4、在，且伴有連續軌頂面剝落掉塊時，提前提報換軌計劃；4、雖未達到輕傷標準但鋼軌累計疲勞重傷達到2-4根/km時，應安排換軌大修。管內曲線長度大多短于1km。累計出現2根及以上如核傷的疲勞重傷并采用鋁熱焊進行焊復處理的，建議考慮將其更換；根據修規線路設備狀態評定標準“一年內新生重傷鋼軌（不含焊縫）扣20分/根”的規定，對已評定為“失格”的公里線路也需考慮將其成段更換。2.更換曲線磨耗軌的長度及位置設計換軌長度、中部聯合接頭及始終點位置設計應按以下原則進行：1、設計更換的曲線磨耗軌應將整條曲線覆蓋；目的是防止換上后新舊軌磨耗不均，造成打磨順坡量太大且效果不好。切忌在緩和曲線上插入長軌焊接。緩和曲線是5、半徑由到圓曲線半徑的漸變段，是曲線管理的薄弱環節在目前采用鋁熱焊進行施工的前提下更應避免將聯合接頭設置在緩和曲線上。2、在曲線外適當延長。直線部分有掉塊、魚鱗裂紋等傷損的，一并就近切除更換；就近直線段焊頭有缺陷或傷損的，一并切除更換；就近有氣壓焊的聯合接頭的，一并切除更換；延長直線部分不多到單元軌條間“節點”（氣壓焊、也是聯合接頭）的，一并延長并切除；曲線位于橋上，延長不多可以出橋的則換鋪出橋；具體換鋪的始終點還要考慮舊軌的焊頭位置及新軌的焊頭位置；若下股鋼軌有壓潰、軌頭飛邊等病害也要計劃更換時，要綜合考慮下股鋼軌的更換位置，盡量使上下股鋁熱焊頭相對；若相鄰兩曲線鋼軌均有傷損，一條嚴重，另一條6、不嚴重，且兩曲線間夾直線較短，一條計劃更換，另一條下一步計劃更換，則計劃更換的鋼軌位置要考慮下一條曲線的更換；在提報換軌計劃時要給新增傷損計劃一定的預留量。3、設計單根或多根長鋼軌設計換鋪長度在500m及以內時，因長軌列車不能運輸不長于250m的長軌，故從275-500m間以25m為遞增值進行長度設計，且符合聯合接頭的位置要求；設計換鋪長度超過500m時，則要設計兩根及以上長鋼軌。長鋼軌間的線下焊聯目前分公司采用鋁熱焊。其位置要滿足聯合接頭的位置設計要求。長軌條長度應使聯合接頭不得設置在道口、橋臺、橋墩上及不作單獨設計的橋上，距橋臺邊墻不小于2m。位于中跨度橋上的聯合接頭應布置在1/41/2橋7、跨處，并避開邊跨；在大跨度橋上，應遠離縱梁斷開處，同時盡量避開電務調諧區。3.卸長軌1、施工前準備平碴：將卸碴地段枕頭石碴扒平400mm寬。軌下混凝土軌枕間墊襯枕木頭：將卸軌始終端各設半枕1根，卸軌搭接量端設半枕2根，中間每150m設半枕1根，調諧區設半枕兩根。用道釘將半枕與鋼軌釘固。在鋼軌的非工作邊標識計劃換（卸）軌的起點位置、中間搭頭位置。穿鋼絲繩地點提前掏空軌下石碴。注意穿鋼絲繩的位置距計劃卸軌位置的距離要小于鋼絲繩的長度。2、卸軌程序卸軌前在站內提前松頂層固定軌卡。運行至卸軌地點停車，焊軌廠隨車負責人指揮機械操作人員送出鋼軌，配合卸軌人員使用鋼絲繩固定鋼軌。列車啟動運行100m后，拆卸8、鋼絲繩。按順序卸下長鋼軌。卸完后重新固定頂層鋼軌，配合卸軌人員支護長鋼軌。3、機具準備序號機具數量備注1鋼絲繩及卡子2付備用1付（長軌車配置）2撬棍5根撥軌4根，固定鋼絲繩1根3大錘2把固定鋼絲繩卡子/備用1把4盒尺1把5齒條壓機2臺應急使用6道釘道釘錘2個/半枕根2-4把還應適當備用4、人員配置序號人員數量備注1車上配合人員3人配合解鎖2人，分軌器操作1人2車下配合人員6人固定鋼絲繩2人，撥軌并釘固4人3駐站聯絡員1人登銷記、聯絡4機車指揮1人5施工負責人1人6技術1人盒尺測量確定打卡位置5、確定鋼絲繩打卡位置通過卷揚機的輸送長軌落地后軌端一定要伸出計劃換軌始端位置；如圖所示，技術人員從新軌9、軌端量定L2后，作業人員打卡固定即可。L1新軌落地鋼絲繩套扣固定的位置L2軌卡位置待換鋼軌待換鋼軌始端（卸軌始端）L2 = LL1L鋼絲繩撐展后的長度L1計劃卸軌始端至鋼絲繩套扣固定位置的距離L2從新軌軌端量定設置軌卡的距離6、施工組織中的其他問題多處、多區間、多工隊連續卸軌時，施工負責人、機車指揮、車上配合解鎖人員、分軌器操作人員、測量定位軌卡人員應固定；車下穿鋼絲繩、固定軌卡人員、撥軌及釘固人員可按卸軌處所分別設置。長軌車啟動運行100m后拆解鋼絲繩及軌卡，迅速追趕列車并將其置于車尾時要注意安全，防止滑倒摔傷。要提前與長軌車隨車負責人取得聯系，并組織召開施工預備會。7、安全卡控鋼絲繩要固定10、牢固，防脫繩傷人；插入撬棍固定端，撬棍要放置在扣件與鋼軌間，且“羊角”部分放置在東端（從西向東卸軌）。防車上長鋼軌卸軌后偏載。非天窗作業，接觸網有電車上作業人員不能出防護網，金屬工具與接觸網帶電部分保持2m以上距離。啟車停車速度要慢。卸車速度不超5km/h；運行速度不超規定標準。卸軌后及時支護并加強巡視防脹軌。6、質量要求卸軌始終端位置要準確。 控制搭接量。兩軌頭應相錯，不得頂死。分軌器將鋼軌撥出軌枕頭外。4.更換曲線磨耗軌施工卸長鋼軌后要及時組織更換。（一）換軌前準備工作1、用實際鎖定軌溫測試儀測量換鋪段及其前后、對股鋼軌實際鎖定軌溫，在適當考慮鎖定軌溫衰減理論、管段設計鎖定軌溫為285的基11、礎上，綜合確定換鋪段鋪設鎖定軌溫。2、將線下需焊聯的長鋼軌采用鋁熱焊焊聯，并檢查合格。3、工務、電務、供電完成現場工作量調查，并形成統一的施工組織方案。組織方案要形成“兩圖一表”。4、將各組的分段地點在現場用紅油漆標明；按每隔15根軌枕分別設置1根滾杠和1個豎向滾筒（僅在曲線部分設置）的原則將其位置標明，分別用紅油漆標在相鄰的兩個枕木頭上，“”為滾杠，“”為豎向滾筒。5、將曲線要素用白油漆打在枕木上，墊板厚度表明在枕木上。6、將撞軌器運至現場，并將撞軌器擺放到位。根據需要在始終端備用枕木頭。7、將始端、終端鋸軌點標在鋼軌上。復緊始端逆向放散外50m及終端逆向放散外50m的線路螺栓。長軌條位置不12、當時利用撞軌器將線下長軌條撞軌對位。在始終端鋸軌點外設置臨時位移觀測點。8、將待換鋼軌處的立螺栓松動后復緊，夏天可涂油。如曲線使用0、6擋板座，注意施工前備用2、4擋板座。9、檢查機具設備狀態是否良好，燃油是否充足。有必要時施工前一日運至現場并看守。10、施工前一日的換鋪時段每半小時測量一次自然軌溫，預測次日施工軌溫條件。11、組織召開施工預備會，協調各專業工作。12、人員完成技術交底工作，并分工到人。13、提前一天報施工計劃，18點前到行車室進行施工登記，并給單軌車要號。次日施工前1小時到行車室再次登記。換軌主要工具線橋工隊序號機具數量備注1鋁熱焊設備2套始終端各放1套2焊藥4包2包備用3拉13、伸設備2套始終端各放1套4鋸軌設備滅火器2+套2個線橋工隊2套，工務工隊為線橋備用2套、其他據切割舊軌頭數定5打磨設備3臺1臺備用6吹風降溫或保溫設備2臺工務工隊序號機具數量備注1防護用品響墩6個，作業標2個，信號旗2付， 移動停車信號牌2個，減速地點標2個，移動減速信號牌（25km/h、45km/h各2個）萬噸減速防護地段終端信號牌1個 ；對講機：線橋4臺，工務若干2撞軌器卡頭板牙2臺2個2個換軌長度400m以內可不上撞軌器；400-800m上一臺；800-1000m上兩臺3臌包夾板普通夾板夾板螺栓帶帽、墊2付4付24條應急使用4翻軌撬棍撬棍齒條壓機若干40根4臺根據換軌的長度、組織確定翻軌14、撬棍的數量；齒條壓機為應急用序號機具數量備注5滾杠豎向滾筒扁鏟機動扳手根個4把臺每15根軌枕配滾杠1根（含逆向放散）、曲線部分每15根軌枕設豎向滾筒1個；扁鏟是鏟除粘連在軌底的膠墊用；機動扳手根據換軌長度、組織等計算配置6枕木頭單口扳手大錘4個4把把始終端各2個；大錘根據換軌長度及配合拉伸情況配置7補償電容連接線打眼設備個2套根據現場拆除情況并考慮適當備用確定數量；含鉆頭測量用工具：軌溫表4塊（始終端各2塊）、焊頭測溫槍2把、10m以上鋼尺2把、盒尺2把、1m平直尺2把、鋼板尺2把、弦線2條、道尺若干、25mm標準卡具2個。其他機具如拆除護軌用的丁字扳手、拆除夾板用的單口或活動扳手等根據實際需15、要配置。（二）換軌點前工作1、提前2小時到現場，將各組的機具、材料搬運到各自負責的地段，留一臺機動扳手放在始端備用。機具到位后再次檢查狀態。2、散放滾杠、豎向滾筒，撤除枕木頭，拆除新軌上的道釘，將新軌撥靠近既有鋼軌（注意不要太近，以免有礙機動扳手使用）；幫助線橋搬運始終端的工具（兩端各搬運兩個枕木頭，一臺發電機，一臺齒條壓機，一臺鋸軌機，氣溫較低時一個裝好熱水的保溫桶）。3、始終端鋸新軌。新軌軌端一般伸出舊軌的鋸軌點，而新軌又處于上股的外側，新軌入槽后有一定的伸長量。為使新軌省時、省力地入槽，并確保始端盡快組織焊聯、終端鋼軌也能入槽，需要提前計算伸長量并對線下新軌實施切割。方法如下：新軌始端的16、鋸軌點確定新軌的鋸軌點對應舊軌鋸軌點的位置舊軌的鋸軌點L1=L緩lL圓l2RR+25預計舊軌截開后的收縮量 L緩緩和曲線長（m）L圓圓曲線的計算長（m）l新舊軌的間距（取平均值）（mm）L1預留新軌入槽始端的伸長量（mm）注：a. L圓一般取曲線圓曲線長度的2/3為宜。b.25mm為鋁熱焊標準焊縫值。c.一般計算時可將25mm的標準焊縫與預計舊軌截開后的收縮兩互相抵消。則有L1=L緩l2/3L圓全長l2RR+d.通過計算L120mm時，以取120mm為宜（初設滾杠已滾落，磨阻力太大，無法按計算伸長）新軌終端的鋸軌點確定對應舊軌鋸軌點的位置新軌的鋸軌點舊軌鋸軌點L2=L緩l1/3L圓長 l2RR17、+25+預計舊軌截開后的收縮量 +0.0118 L換（設計鎖溫計算時的軌溫）注：為保險起見，L2計算通常用下式代替： L2=1/3L圓全長lR+0.0118 L換（設計鎖溫計算時的軌溫）4、線橋工隊始、終端打磨新舊軌。5、給點前，與值班員確認最后一趟車通過施工地段可進行扣件隔一松三及撤除軌距桿作業。（三）換軌流程1、給點后，兩端防護員設置封鎖防護，設置短路銅線。2、線橋檢測工隊完成線上舊軌始、終端鋸軌。工務各組人員松所有螺栓，摘除扣件（摘扣件時不宜把擋板座摘掉，注意不要遺漏扣件耽誤撥舊軌）。電務人員摘除電容，調諧區引入線。鋸舊軌時讀取始終端的軌溫。3、扣件全部拆除后，一組人員由始端向終端將舊軌18、撥向道心。后面跟兩人恢復膠墊，上滾桿，滾筒。注意滾桿放置位置，在兩立螺栓中間位置，不得靠立螺栓，圓曲線2/3處往始端的滾杠在承軌槽靠終端一側。圓曲線2/3處往終端的滾杠在承軌槽靠始端一側。4、待舊軌從始端撥出后，由另一組人從始端開始撥入新軌并安排始端新軌50m上扣件。待始端新舊軌間25mm標準卡具頂死后新軌始端50m復緊扣件，始端對軌焊聯。撥新軌到后期感到費力或新軌出現“臌肚”現象時，可改由終端撥入或利用撞軌器配合撥新軌。 5、新軌入槽后進行上扣件、重新調整滾杠位置（統一放置在靠始端一側）、安裝撞軌器，鋸舊軌并撥出，拆除舊軌夾板等作業。注意要先將調諧區，橋上鋼軌鋸成標準軌，將鋸好鋼軌運到路肩。19、終端提前上好寬臂距的拉伸機。6、始端焊好且焊頭冷卻至300以下后，松開先期鎖定的50m扣件，開始向終端方向輕撞軌或大錘振軌，釋放初始應力，待撞軌器處或新軌終端位移出現反彈后停止。讀取軌溫，測量始終位移觀測點的鋼軌收縮量，計算拉伸量并配鋸軌。終端拉伸量計算：L拉=0.0118L換（T設-T0） 單位：mm L換換鋪新軌長度（m） T設設計鎖定軌溫 T0釋放初始應力后讀取的軌溫配軌量計算：L配=L拉+l1+l2+25 單位：mm l1始端位移觀測點的舊軌收縮量（mm） l2終端位移觀測點的舊軌收縮量（mm）撞軌器處拉伸量的計算：L撞=L拉L始/L換+l1 單位：mm L始撞軌器距離換鋪始端的距離（20、m）7、終端根據配軌量配鋸軌,同時計算始終端逆向放散的長度。始端逆向放散的長度l=247.895.037t/91 單位：m t取始終端實際鎖定軌溫與釋放初始應力后讀取的軌溫差。終端逆向放散的長度計算同上8、用撞軌器或大錘配合終端拉伸，同時始終端分別快速松開計算逆向放散長度的扣件，到位后終端鎖定逆向放散部分及新軌50m開始焊聯，同時鎖定線路。注意終端焊聯開始后，工務作業人員不要有撞擊鋼軌的作業。 另：拉伸結束后，配合電務工隊打眼。撤除撞軌器，滾杠，滾筒，調整軌距，鎖定線路。9、線路鎖定完畢后，組織人員撥出線下舊軌；配合線橋檢測工隊探傷，如探傷不合格，上鼓包夾板并打眼做臨時處理。10、拆除兩端橫向21、聯接線，請電務人員測試軌道電路。12、待達到工務、電務、供電電開通放行條件后，撤除封鎖防護，改設慢行防護，開通線路。注意檢查機具不要侵限。13、兩趟慢行后，達到線路整修合格。（四）安全注意事項1、施工前在行車室施工登記，按施工計劃填寫，內容不要寫錯，填寫后核實一下區間及行別。注意鄰線軌道車或其他路用列車通過。2、駐站防護員與現場防護員要聯系暢通，嚴禁在電臺里說無關工作的話，嚴禁長時間占用電臺，現場防護要精神集中，點前準備工作時，如有車通過要及時通知作業人員下道，下道前檢查機具是否侵限。3、遠方防護必須在接到封鎖命令后再設響墩。施工結束后及時撤除響墩，插上慢行標（第一列25km/h；第二列45k22、m/h）。4、施工人員必須在上行線路肩避車，嚴禁跨線避車，下道要及時，嚴禁搶道。5、在撥舊軌，入新軌時，工務工隊作業人員應做到聽從口令、統一行動，嚴禁人員跨鋼軌行走，防止鋼軌傷人。6、在沒有封鎖前嚴禁松扣件，確認好沒有車再松扣件。7、抬各種機具時要統一指揮，步調一致，尤其是撞軌器，防止碰傷砸傷作業人員。撥軌時嚴禁肩扛撬棍跑動，防止撬棍傷人。8、鋸軌、鋁熱焊施工中注意防火、防灼燒，提前備用滅火器。（五）應急預案1、時間緊張，組織完成或達到如下條件開通放行列車：焊頭軌溫降至300以下，且完成粗打磨；扣件緊固完成隔二緊一；線路幾何尺度達到保養標準；機具材料無超限；電務、供電達到開通條件。2、終端無時間焊聯時，要先完成拉伸鎖定，后在終端插入不短于6m的鋼軌并聯結。3、焊頭探傷不合格時進行臌包夾板打眼加固，以后及時安排處理。參考文獻：1 中華人民共和國鐵道部.鐵路線路修理規則M.北京：中國鐵道出版社，20062 中華人民共和國鐵道部.鐵路線路修理規則條文說明M.北京：中國鐵道出版社，20093 中華人民共和國鐵道部.鐵路工務安全規則M.北京：中國鐵道出版社，2006作者簡介：徐磊（1982-），助理工程師，現任職于朔黃鐵路肅寧分公司。聯系電話：13722768931