济南轨道交通集团建设投资有限公司 山东济南 250000
摘要：随着我国客运专线的全面建设，尤其是武广客运专线以及京沪高速铁路在建设中广泛采用无砟轨道的成功实例，无砟轨道以其稳定性、高平顺性和耐久性好的特点，成为客运专线轨道结构的主流，而无砟轨道中500m长钢轨的铺设对新技术新工艺和设备在现场施工中的运用尤其提高了工程进展的效率，体现了无砟轨道的优越性能，现结合国内外无砟轨道铺设的技术特点进行探讨和研究，为今后我国无砟轨道的长钢轨铺设提供必要技术支持。
关键词：无砟轨道；铺轨施工；技术控制
无砟轨道的轨枕是用混凝土直接浇灌而成，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。无砟轨道最主要的特点就是精确，它的误差是用毫米来计算的，这是高速列车安全性、平顺性、稳定性的客观要求。另外，采用无砟轨道轨道技术，可以减少线路维护、降低粉尘、经久耐用。无砟轨道施工重在精度和轨道几何形位的控制。
一、无砟轨道施工技术发展现状
国外对无砟轨道研究的较早,并积累了大量的研究成果,日本是从1960年代中期开始研究无砟轨道,在1968年提出了RA型板式轨道,并在新干线上铺设了30km的试验段,之后于1971年在新干线的营运段上进行试铺。在经历了20年不断的试验和改进,在上世纪九十年代研制出了框架式轨道板,并加以推广和应用。日本板式轨道的铺装首先要对轨道板的位置进行精确测量,然后根据测量结果用锲型千斤顶将轨道板位置进行精确调整并固定,最后灌注CA砂浆以达到稳定结构的目的。德国也是研究无砟轨道较早的国家之一,德国从1959年开始了无砟轨道的研发和试铺,在随后30年的时间里一共研发并试铺了36种无砟轨道,其中包括RHEDA、BERLIN等。RHEDA轨道的铺装首先要通过粗调机和轨道精调系统将工具轨固定好,然后由施工人员绑扎轨道板的钢筋同时安装纵横向模板,最后使用专用混凝土浇筑车进行道床板的浇筑施工。
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二、目前国内外无砟轨道类型以及国内外铺设长钢轨方法
国内外无砟轨道类型：目前国内外无砟轨道类型可以分为3种类型，分别是板式无砟轨道、双块试无砟轨道以及轨枕埋入式无砟轨道。
国内外无砟轨道铺设长钢轨方法：目前国内外无砟轨道长钢轨铺设主要有三种方法：（1）换轨法：先用短工具轨铺设轨道，基地焊接长钢轨，然后现场脱卸长钢轨进行换轨、焊接作业，达到铺设长钢轨的目的；（2）直接铺短轨，现场焊接法：现场直接铺设标准新轨，然后现场焊接长钢轨，完成无缝线路的铺设；（3）长钢轨直铺法：长钢轨在场内焊接成500m长轨条，利用长轨运输车运输到现场进行长轨条铺设，在现场焊接形成无缝线路。
2.1无砟轨道长钢轨铺设施工技术
铺轨基标的测量：施工前测量首先要对业主提供的控制桩和水准点进行核对和复测,其次调整线路中线点、施工控制导线点和水准点,最后编制铺轨测量实施方案。施工中测量主要测设控制基标和加密基标,在竣工时还要进行竣工复测,根据施工需要可以设置中线控制桩、水准点和加密标桩,无砟轨道对基标设置精度的要求较高,纵向距离误差要求不大于5mm,每个加密基标高程与设计值较差不大于2mm,相邻两基标间实测高差不大于1mm,与控制基标的横向偏差不大于2mm。
长钢轨的铺设：首先要布置好轨道板及承轨槽,在承轨槽中放置好橡胶垫板,散布好扣件,并每隔5m布设好滚轮。当运轨列车到达卸轨地点后,首先要与长钢轨推送车进行连结对位,然后解除长钢轨运输列车上的锁紧装置,并使用一台“抓轨器”进行牵引让长钢轨沿着滚轮组前行,最终将长钢轨拖拉到承轨槽内。将承轨槽中的滚轮去除后就可使长钢轨进入槽中,并将部分扣件安装好,这样一对长钢轨的铺设即告完成,“抓轨器”一般由轮胎式挖掘机改造而成,将挖斗部分进行改装即可。
长轨的焊接：使用焊机机头上的两对钳口将两轨头加紧,之后采用自动对准系统在水平和纵向两个方向上进行精确对准,双钳口以400V的直流电压形成两个高压电极。自动焊接程序分为预闪阶段、稳定高压阶段、低压闪光阶段、加速闪光阶段以及顶锻阶段等。焊接完成后,钢轨夹紧装置快速松开两钳口,并用推瘤刀进行推瘤。
2.2应力的释放与锁定技术
应力的释放与锁定。应力的释放就是把积聚在单元轨节中的温度力,通过拉伸器、撞轨器等工具得以释放,达到零应力状态,在此状态下将线路锁定从而形成无缝线路。当轨道温度在设计锁定轨温范围内采用滚筒放散法,低于轨温范围则采用拉伸放散法。线路锁定焊可以使用K922型移动焊接机焊接,当开始端拉伸到计算拉伸量时,开始落钢轨并锁定,靠近钢轨拉伸器的一组逐个安装弹条,其他组先隔五根轨枕上一对扣件,然后分别按间隔两根轨枕、间隔一根轨枕补上扣件。
位移观测桩的设置。位移观测桩是用于观测长钢轨位移及线路养护的标志桩,该桩采用钢筋混凝土进行现场灌注,方桩横截面为100mmX100mm,圆柱直径为100mm,中心预埋钢筋,钢筋露出顶面5mm,长度不短于300mm,上刻拉线槽口（要求深度大于1mm）,桩顶高出轨面50～200mm。单元轨节起终点的位移观测桩一般要与单元轨节焊接接头相互对应,成对的位置观测桩连线应垂直于线路方向。
2.3施工设备与质量监控
主要的施工机械。主要的施工机械由牵引车、滚轮、滚轮小车、分轨推送车、钢轨运输车等组成,牵引车是整个施工过程中的核心设备,该设备主要由走行机构、随车起重机、拖拉卷扬、挡块监测装置、自动导向装置、轨条夹钳、滚轮托架、电控系统、动力系统、液压系统等组成;滚轮由表面高频淬火的滚筒、滚动轴承、销轴、底座、定位卡板等组成;分轨推送车由平车、动力室、拖拉卷扬装置、推送装置、分轨装置、长滚筒、升降滚筒、液压系统、电控系统等组成。采用先进的施工机械有利于提高作业工作效率,降低工人劳动强度,为工程早日竣工争取了时间。
质量监控要点。首先,各类长钢轨、胶接绝缘接头、扣件配件等部件的规格、数量、类型要符合技术规范要求,左右钢轨的胶接绝缘接头应该相对铺设,且绝缘接头轨缝绝缘端板距离轨枕边缘要大于100mm;其次,单元轨节长度要满足施工进度和铺设时应力释放最佳效果的要求,以1000～2000m为宜,最短不小于200m,线路锁定时,轨道的几何尺寸和曲线外轨超高要满足设计要求;再次,钢轨预打磨作业后,钢轨顶面平直度1m范围内误差允许在（0～0.2mm）以内,钢轨头部工作边实际横截面与理论横截面相比允许误差在±0.3mm以内,打磨面宽度的最大变化在沿钢轨长度100mm的范围内不应大于打磨面最大宽度的25%;最后,在满足轨道平顺度标准的前提下,轨面高程允许误差在（4～—6mm）,紧靠站台为（0～4mm）,轨道中心线与设计偏差允许在10mm,线间据的允许误差为（0～10mm）。
结语：随着我国高速铁路的迅猛发展，我国先后完成了京津城际、武广客专、郑西客专、以及京沪高铁的建设，这在世界高铁历史的建设中是一个奇迹，从无到有，我们的施工工艺得到了显著的提高，在无砟轨道的施工中，无砟轨道的道床施工得到了推广和运用，无砟轨道中长钢轨的铺设也应该是我们关注的重点。
参考文献：
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[3]邓冲.无砟轨道高铁桥沉降监测与预报模型研究[D].辽宁工程技术大学,2015.
论文作者:黄玉哲,冯建强
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/2
标签：钢轨论文; 轨道论文; 轨枕论文; 线路论文; 扣件论文; 误差论文; 滚轮论文; 《防护工程》2019年第2期论文;