李建軍

（中鐵三局集團(tuán)天津工程有限公司，天津 300350）

近年來(lái)，隨著我國(guó)鐵路的快速發(fā)展，鐵路的高速與重載已成為鐵路發(fā)展的方向。由于重載運(yùn)輸日益顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在以貨物運(yùn)輸為主或客貨共線的鐵路線進(jìn)行重載運(yùn)輸將得到推廣，但由于我國(guó)既有鐵路線技術(shù)裝備總體水平不高，原有的設(shè)施設(shè)備及普通的維修作業(yè)已經(jīng)不能滿足重載運(yùn)輸對(duì)鐵路線路結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性的要求。因此，對(duì)原既有線進(jìn)行技術(shù)改造勢(shì)在必行，其中在無(wú)縫線路成段更換混凝土軌枕不僅是線路技術(shù)改造的一種手段，更是提高鐵路線路綜合運(yùn)輸能力的一種有效途徑。

1 工程概況

寧夏寧東鐵路大古線作為寧東鐵路的干線，肩負(fù)著重要的運(yùn)輸任務(wù)，年運(yùn)量達(dá)2.6×107t，是寧東經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線。大古線全長(zhǎng)68.66 km，于20世紀(jì)90年代建成并通車，受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料等因素的影響，目前的線路硬件水平已經(jīng)無(wú)法滿足運(yùn)量增長(zhǎng)的需要，成為制約運(yùn)輸發(fā)展的瓶頸。2009年，大古線將P50普通線路更換為P60無(wú)縫線路，但既有S-1型混凝土軌枕未進(jìn)行更換。C80在大古線開(kāi)始運(yùn)行，既有S-1型混凝土軌枕已不能適應(yīng)大運(yùn)量和重載列車的要求，隨著大古線運(yùn)量的增加，通過(guò)換枕對(duì)線路技術(shù)改造勢(shì)在必行。

傳統(tǒng)換枕施工是對(duì)換枕地段進(jìn)行慢行限速，在慢行時(shí)間內(nèi)人工逐根對(duì)軌枕進(jìn)行更換。但由于列車對(duì)施工的干擾大、勞動(dòng)強(qiáng)度高等因素，更換速度較慢，而且受到部分工人責(zé)任心不強(qiáng)、搗固條件有限等因素的影響，致使改造后的鐵路線路高低、水平較差，容易發(fā)生晃車，危及行車及人身安全。為此，在大古線換枕施工中，我們改變?cè)袚Q枕施工方法，在不影響既有線運(yùn)輸?shù)那闆r下，通過(guò)利用鐵路“天窗點(diǎn)”封鎖時(shí)間進(jìn)行施工。在不干擾行車的情況下，有效利用施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間、空間環(huán)境，通過(guò)運(yùn)用無(wú)縫線路放散等技術(shù)手段進(jìn)行換枕施工，有效地避免了傳統(tǒng)換枕施工的不利因素，施工效率及線路質(zhì)量也得到了提高。

2 工藝原理

在不影響運(yùn)輸任務(wù)的條件下，利用封鎖時(shí)間完成備料、換枕、養(yǎng)路等施工任務(wù)。利用無(wú)縫線路應(yīng)力放散的施工方法可以解決高溫天氣下高軌溫對(duì)施工作業(yè)時(shí)間的限制，施工人員可以利用最佳時(shí)間施工，提高工作效率；換枕后將換下的舊混凝土軌枕埋設(shè)加固路肩，既加強(qiáng)了線路結(jié)構(gòu)，又減少了軌枕回收的成本。

3 施工流程及方法

3.1 施工工藝流程

既有線無(wú)縫線路人工換枕施工工藝流程見(jiàn)圖1.

圖1 既有線無(wú)縫線路人工換枕施工工藝流程圖

3.2 換枕準(zhǔn)備

由于換枕工作主要為人工操作，且換混凝土軌枕離換枕位置較遠(yuǎn)，人工抬運(yùn)施工既影響工作效率，還易形成交叉干擾，影響換枕進(jìn)度及質(zhì)量，因此，換枕施工前利用機(jī)械運(yùn)輸、人工配合、定點(diǎn)卸放的備料方法，做好換枕施工前準(zhǔn)備工作極為重要。

3.2.1 預(yù)卸軌枕

卸枕前根據(jù)設(shè)計(jì)的每公里軌枕根數(shù)計(jì)算軌枕數(shù)量，并在鋼軌軌腰上用油漆打上白點(diǎn)，分別標(biāo)記“放枕點(diǎn)”及“卸枕點(diǎn)”。卸枕利用“天窗點(diǎn)”進(jìn)行，用平板車運(yùn)輸至指定位置進(jìn)行卸枕。卸枕時(shí)，軌枕要與標(biāo)記的“卸枕點(diǎn)”位置對(duì)齊，防止換枕時(shí)與舊枕沖突影響施工。卸枕完成后，要安排專人對(duì)該段卸下的軌枕進(jìn)行檢查，確保新枕根數(shù)與白點(diǎn)數(shù)量相符、軌枕對(duì)位準(zhǔn)確。

3.2.2 軌枕錨固

卸枕完畢后，立即安排人員進(jìn)行錨固。錨固的進(jìn)度根據(jù)計(jì)劃換枕進(jìn)度進(jìn)行安排，在施工中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。一般10人為一組，每天完成約300根的錨固任務(wù)。

3.2.3 線路備碴

提前對(duì)維修區(qū)段線路的道碴情況進(jìn)行了解，對(duì)相對(duì)缺碴的地段進(jìn)行有針對(duì)性的補(bǔ)碴，保證線路道碴滿足換枕的需要。

3.3 應(yīng)力放散

無(wú)縫線路由于受到其物理性質(zhì)的影響，當(dāng)施工時(shí)的實(shí)際軌溫與鎖定軌溫相差較大時(shí)，存在很大的溫度應(yīng)力。如果此時(shí)進(jìn)行換枕施工，扣件與道床失去對(duì)鋼軌的約束，將發(fā)生漲軌跑道現(xiàn)象，如果不及時(shí)處理將嚴(yán)重影響行車。因此，換枕施工前要調(diào)查施工時(shí)間的軌溫情況，制定換枕工作時(shí)間。如果工作時(shí)間無(wú)法避開(kāi)高軌溫時(shí)段，則必須進(jìn)行應(yīng)力放散。

3.3.1 施工準(zhǔn)備

調(diào)查了解應(yīng)力放散地段線路道床（板結(jié)、翻漿及缺碴情況）、鋼軌（長(zhǎng)度、質(zhì)量狀況、軌條爬行量）、軌枕（數(shù)量、間距及質(zhì)量狀況）、聯(lián)結(jié)零件（包括地錨拉桿、軌距桿）情況，線路幾何尺寸檢查；對(duì)放散地段，影響放散施工的車輛、供電、電務(wù)部門(mén)設(shè)備調(diào)查；制定《應(yīng)力放散施工方案及安全措施》，并報(bào)工務(wù)處審核批準(zhǔn)，與有關(guān)部門(mén)（車務(wù)、供電、電務(wù)、車輛）簽訂施工協(xié)議；提前一個(gè)月提報(bào)月度施工計(jì)劃，及時(shí)提報(bào)階段施工計(jì)劃。開(kāi)工前對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底及安全教育，應(yīng)力放散在換枕施工期間進(jìn)行。

3.3.2 放散量的確定

軌條的放散量△L（mm）按《客貨共線軌道工程施工技術(shù)指南》中第 6.6.8條中的規(guī)定：△L=0.011 8 L（t1-t2）.

式中：0.011 8為鋼軌的線膨脹系數(shù)，單位為mm/（m×℃）；

L——需放散的鋼軌長(zhǎng)度（m）；

t1——設(shè)計(jì)鎖定軌溫（℃）；

t2——原鎖定軌溫（℃）。

放散量的確定，根據(jù)歷年當(dāng)?shù)嘏c施工時(shí)段對(duì)應(yīng)時(shí)段軌溫情況，預(yù)計(jì)最高軌溫為55℃，施工封鎖時(shí)段為7：00～11：00，封鎖期間最高軌溫為45℃，初步確定放散鎖定軌溫為35℃左右，根據(jù)鎖定軌溫計(jì)算出放散量。

各觀測(cè)點(diǎn)的放散量，每50～100 m設(shè)定一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)間距相等時(shí)：觀測(cè)點(diǎn)放散量=總放散量÷觀測(cè)點(diǎn)數(shù)×觀測(cè)點(diǎn)號(hào)數(shù)。觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)應(yīng)從放散始端開(kāi)始向終端編號(hào)；觀測(cè)點(diǎn)間距不等時(shí)：觀測(cè)點(diǎn)放散量=總放散量÷放散長(zhǎng)度×觀測(cè)點(diǎn)距放散始端距離。

鋸軌量的確定，放散時(shí)鋸軌量=放散量+預(yù)留軌。

3.3.3 應(yīng)力放散方法

應(yīng)力放散方法采用滾筒結(jié)合拉伸配合撞軌法。緊固單元軌條兩端各50 m長(zhǎng)線路扣件，切開(kāi)單元軌條一端或中部后，將扣件徹底松開(kāi)，在長(zhǎng)軌條下每隔15根軌枕拆掉膠墊并加設(shè)滾筒一個(gè)，在長(zhǎng)軌條終端和中間各設(shè)一個(gè)撞軌包，利用設(shè)置的撞軌器反復(fù)撞軌，使長(zhǎng)軌條自由伸縮處于零應(yīng)力狀態(tài)（撞軌時(shí)軌條位移量與回彈量相等時(shí)），測(cè)量軌溫及伸長(zhǎng)量（縮短量）。根據(jù)零應(yīng)力狀態(tài)下的軌溫、伸長(zhǎng)量及擬鎖定軌溫計(jì)算切軌量，根據(jù)計(jì)算切軌量切軌，焊軌。安裝拉伸器，標(biāo)定位移觀測(cè)點(diǎn)，拉伸器開(kāi)始拉伸，觀察各位移觀測(cè)點(diǎn)位移情況，發(fā)現(xiàn)障礙及時(shí)排除。各位移觀測(cè)點(diǎn)位移與計(jì)劃位移接近時(shí)，停止拉伸作業(yè)，上好接頭夾板，鎖定單元軌條。拆除拉伸器，整正線路。

3.3.4 線路開(kāi)通

施工負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)指揮時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行《安規(guī)》第2.1.9條的規(guī)定，經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢查達(dá)到《安規(guī)》第2.1.12條規(guī)定的放行列車條件。（應(yīng)力放散的開(kāi)通標(biāo)準(zhǔn)力爭(zhēng)要達(dá)到《修規(guī)》第6.4.3規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)通后的線路列車繁忙，盡量減少慢行時(shí)間內(nèi)的作業(yè)）各種線路設(shè)備、軌道電路絕緣檢查完畢、車站試驗(yàn)完畢。

3.4 換枕施工

人工換枕在劃分范圍內(nèi)以每10～15 m為一個(gè)施工單元，每單元換枕施工4人為一個(gè)作業(yè)組。各組先拆除影響作業(yè)的防爬器、軌距桿，每組更換18～28根，同方向進(jìn)行施工。保證每?jī)筛_(kāi)挖軌枕之間有8根以上枕底串實(shí)、肩寬、堆高均符合規(guī)定。

當(dāng)天換枕完畢后，施工負(fù)責(zé)人必須組織換枕人員對(duì)換枕地段進(jìn)行全面搗固，對(duì)各部幾何尺寸進(jìn)行全面檢查，消除小方向、小高低，所有石碴必須全面回填，道床要夯拍，保證枕盒飽滿，肩寬達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.1 施工主要機(jī)械配置

小型液壓搗固機(jī)6組，內(nèi)燃扳手8臺(tái)，液壓起撥道機(jī)10臺(tái)，內(nèi)燃軟軸搗固機(jī)6臺(tái)。

3.4.2 施工人員配置

換枕施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)總指揮1名，副總指揮2名，安全質(zhì)量、技術(shù)總負(fù)責(zé)1名，并將人工換枕工作分為換枕組、搗固維修組、搶險(xiǎn)尋道組、螺帽復(fù)緊組、路容整治組、扣件發(fā)放組共6個(gè)組。

3.4.3 施工作業(yè)條件

每日封鎖要點(diǎn)一次，每次3 h，同步進(jìn)行人工換枕、線路搗固、穩(wěn)定、配碴施工。其中人工換枕必須在2 h內(nèi)完成，留給搗固、穩(wěn)定1 h的工作時(shí)間。當(dāng)日換枕地段進(jìn)行兩搗一穩(wěn)作業(yè)，線路開(kāi)通后，第一列限速25 km/h，第二列限速45 km/h，不小于1 d，其后正常，慢行距離1 km.

3.4.4 人工換枕

3.4.4.1 施工準(zhǔn)備

在換枕之前按每千米1 840根劃好鋼軌上的枕間距印，換枕時(shí)按點(diǎn)對(duì)位擺放，并將螺栓涂油。現(xiàn)場(chǎng)工程任務(wù)劃分，根據(jù)各施工隊(duì)人數(shù)提前1 d在現(xiàn)場(chǎng)分配劃分換枕區(qū)段及數(shù)量，做好標(biāo)識(shí)，再根據(jù)實(shí)際分配換枕數(shù)量。每天在換枕前1 h，將新扣件運(yùn)到指定施工地點(diǎn)發(fā)放，各段負(fù)責(zé)人進(jìn)行向下分配。

3.4.4.2 封鎖前準(zhǔn)備

要點(diǎn)封鎖前，駐站聯(lián)絡(luò)員要與工地防護(hù)人員密切聯(lián)系，及時(shí)告知列車運(yùn)行情況。施工人員不得超前作業(yè)，要根據(jù)施工的有關(guān)規(guī)范和技術(shù)交底進(jìn)行作業(yè)，不得清除枕木頭的道碴，防止軌道發(fā)生橫移。

3.4.4.3 封鎖點(diǎn)內(nèi)施工

給點(diǎn)封鎖命令下達(dá)后，施工人員才可進(jìn)行換枕施工，施工工藝操作如下。

扒碴：用扒鎬或石碴叉將抽枕的枕盒內(nèi)的道碴及碴肩和枕底道碴扒出，扒碴深度為軌底下36 cm，不能過(guò)深，以剛好能穿入新枕為準(zhǔn)。

松扣件：道碴扒除到位后，用十字扳手將道釘螺母擰松并擰下，然后依次取下平墊圈、彈條、規(guī)矩?fù)醢濉醢遄?/p>

抽舊枕：在枕同一側(cè)用3根撬棍別住鋼軌附近軌枕側(cè)底，以相鄰枕為支撐點(diǎn)，3人同時(shí)用力向?qū)?cè)枕盒內(nèi)撬動(dòng)軌枕，將軌枕撬到枕盒內(nèi)后，再用翻枕器套住螺紋道釘，用撬棍配合將軌枕翻轉(zhuǎn)90°，使螺紋道釘呈水平指向，用大繩套于螺紋道釘上，2人拉，2人用撬棍配合，同時(shí)用力將軌枕抽出道床，放置在路肩邊緣。

穿入新枕：將新枕翻轉(zhuǎn)90°即道釘呈水平指向，用大繩將道釘套住，用4人抬或4人拉繩，2人用撬棍撬，將新枕穿入道床枕盒，穿入路徑與抽出舊枕一致。在進(jìn)入新枕盒過(guò)程中，可用翻枕器套于道釘之上，將軌枕翻傾斜使枕棱著地，從而減小摩擦阻力，起到省力的作用。

放枕：新枕穿入枕盒后，用翻枕器、撬棍將枕翻正，即道釘朝上，使每股鋼軌位于兩道釘中間。用撬棍將新枕移至預(yù)先標(biāo)于鋼軌上的新枕位標(biāo)記處，使4個(gè)道釘中心連線與標(biāo)記點(diǎn)位于同一線上。

擰緊扣件：軌枕放正，將扣件按順序安放好后擰緊，各個(gè)部件都要與相鄰的扣件靠貼，尤其是規(guī)矩?fù)醢逡c軌底邊密貼，扣件壓力符合規(guī)范要求。

回填道碴：扣件擰好后，先回填部分道碴，再用大頭鎬將軌枕底90cm范圍內(nèi)的道碴串實(shí)，最后將枕盒內(nèi)及枕肩道碴回填飽滿。

機(jī)械搗固：人工換完軌枕后，用液壓搗固機(jī)再加強(qiáng)搗固道床一次，每側(cè)軌下枕底搗固3次。搗固完成后，回填枕盒內(nèi)的全部道碴，并恢復(fù)道床斷面。

修整作業(yè)：每作業(yè)段完成當(dāng)天換枕任務(wù)后，修整組進(jìn)行軌距、高低、水平、方向等軌道幾何形態(tài)檢查，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，再進(jìn)行人工細(xì)整道，最后由安質(zhì)檢查人員按《鐵路線路修理規(guī)則》對(duì)線路的水平標(biāo)高、扣件的緊固搗固情況逐一檢查，確認(rèn)無(wú)安全、質(zhì)量問(wèn)題后方可銷點(diǎn)開(kāi)通。

抽換軌枕時(shí)，采用集中抽換，每次封鎖點(diǎn)內(nèi)抽換400～500 m，這樣便于集中養(yǎng)護(hù)，充分保證列車的安全運(yùn)行。

3.5 舊軌枕回收利用

換下來(lái)的舊枕，不僅數(shù)量多，而且都分布在鐵路沿線，為了不影響鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，一般情況下都回收到指定地點(diǎn)存放，等待利用或處理。但鐵路周邊一般沒(méi)有合適的場(chǎng)地或道路來(lái)回收和運(yùn)輸軌枕，只能通過(guò)鐵路回收。這不僅占用了大量的時(shí)間，而且耗費(fèi)了大量的人力和機(jī)械，造成了浪費(fèi)。在施工中，結(jié)合大古線路基的實(shí)際情況，與建設(shè)單位共同確定采用換下的舊軌枕來(lái)加固路肩的舊枕利用方案。

路基高度低于8 m的地段，在需要加固的路肩處人工挖槽后將兩根軌枕翻面并排安放在槽中，再進(jìn)行人工回填并夯實(shí)回填土；路基高度大于8 m的地段，除了要并排放置兩根舊枕以外，還要在路基外側(cè)的邊坡上埋設(shè)一根舊枕與路肩垂直，起道加固的作用，防止路肩軌枕滑落。軌枕安裝埋設(shè)好后，應(yīng)與路基面平齊，不得高出路基面，以利于排水。

應(yīng)用這種方法回收舊軌枕并加固路肩，不但回收費(fèi)用大大降低，路基的穩(wěn)定性也能得到提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

在寧夏寧東鐵路大古線換枕施工中，我們改變?cè)袚Q枕方法的思路，細(xì)致分析影響換枕安全、進(jìn)度、質(zhì)量的因素，結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)的施工方案。在不影響既有線路運(yùn)輸?shù)那闆r下，通過(guò)利用鐵路“天窗點(diǎn)”封鎖時(shí)間進(jìn)行施工，在不干擾行車的情況下有效利用施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間、空間環(huán)境，通過(guò)運(yùn)用無(wú)縫線路放散、平板軌道車卸枕備料、小型機(jī)械配合換枕?yè)v固等技術(shù)手段大大提高了施工效率。施工完成后不影響列車正常運(yùn)行，避免了行車與施工的矛盾，保證了行車及人身安全。換枕后將換下的舊混凝土軌枕埋設(shè)加固路肩，既加強(qiáng)了線路結(jié)構(gòu)，又節(jié)約了軌枕回收這一環(huán)節(jié)的成本，換枕工程進(jìn)度大大提高，安全、質(zhì)量得到建設(shè)單位好評(píng)，達(dá)到了理想的效果。

[1]鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)【2008】176號(hào).TZ 201-2008 客貨共線鐵路軌道工程施工技術(shù)指南[S].2008-10-20.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部，鐵運(yùn)【2006】146號(hào) 鐵路線路維修規(guī)則[S].2006-8-1.

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部，鐵運(yùn)【2006】177號(hào) 鐵路工務(wù)安全規(guī)則[S].2006-10-1.

[4]中華人民共和國(guó)鐵道部，鐵建設(shè)【2009】181號(hào) TB10305-2009鐵路軌道工程施工安全技術(shù)規(guī)程[S].2009-9-24.