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轻执工程一次性铺设无缝线路施工技术
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内容提示：根据大连市快速轨道交通3号线一次性铺设碎石道床无缝线路的工程实践，介绍了长钢轨基地焊接、单元轨节的工地焊接;无缝线路锁定和钢轨伸缩调节器的铺设等技术，并对长钢轨焊接和无缝线路铺设中应注意的问题进行了探讨。
摘要：根据大连市快速轨道交通3号线一次性铺设碎石道床无缝线路的工程实践，介绍了长钢轨基地焊接、单元轨节的工地焊接;无缝线路锁定和钢轨伸缩调节器的铺设等技术，并对长钢轨焊接和无缝线路铺设中应注意的问题进行了探讨。（参考《建筑中文网》）
关键词：轻轨铁路.无缝线路.钢轨铺设
大连市快速轨道交通3号线为城市轻轨工程，起点位于香炉礁立交桥，终点为金石滩，设置半封闭型的双线，全长46. 63 km。3号线全线采用50kg/m钢轨，铺设温度应力式无缝线路。其中地下线长度1 195. 7 m，为混凝土枕碎石道床，配用弹条I型扣件;高架线车站地段长度548 m，为短枕式整体道床，配用II型轨道减振器扣件;高架线区间长度14 079 m，为混凝土枕碎石道床，配用QG II型扣件(小阻力);地面线长度30 257. 98 m，为混凝土枕碎石道床，配用弹条I型扣件。设计长轨条左、右线合计16对，最长轨条长度为12 118.9 m。
在城市轻轨系统新建路基上依据不同线路地段和桥梁及墩台受力状况，一次性铺设无缝线路，应在相应地段设置钢轨伸缩调节器，以保证轨道和桥梁在轨道温度力作用下的稳定。本文将一次性铺设无缝线路所涉及的主要施工技术作一介绍。
1长钢轨焊接
钢轨焊接采用K-355移动式接触焊机，将25m长50 kg/m U71 Mn型钢轨焊成125 m长的轨条。由于列车高速行驶时对轨道的平顺性要求很高，所以长轨条焊接前要对标准轨的外形几何尺寸和平直度及扭曲允许偏差进行检验。长钢轨焊接的工艺流程为:配轨→锯轨→轨端打磨→焊接→推瘤→正火→接头打磨→探伤→存放。
部分流程的工艺要求如下:
·焊轨前先在滚道上进行对轨，两轨基本保持在同一水平面上，以作用面为准不得出现竖向和横向错位，各部偏差不大于0. 3 mm，并使端面间保持0. 5-2. 0 mm间隙。
·调整焊机位置使焊机中心与轨缝对中。
·焊机内侧涂刷防渣液，以利清除粘连在焊机上的焊渣。
·落下焊机夹紧钢轨，再次检查轨缝，确认无误后开始焊接。
·焊接按工艺试验中获得并经监理工程师认可的工艺参数进行。
·焊后推瘤及清理焊瘤块。
·焊接结束后，松开钢轨，提升焊机。
·根据配轨表，对接头进行编号。
·用卷扬机将钢轨沿滚道线向前传送(卷扬机的循环钢丝绳通过专用卡具将钢轨两端卡紧，钢轨传动速度约0.5 m/s)。
·一个接头焊接结束后，在热态下进行调直(要求在焊缝两侧各500 mm范围内，水平方向作用面一侧的不平直度不大于0. 3 mm/m，垂直方向的不平直度不大于0. 3 mm/m，拱量应呈现0. 5-1 .0 mm/m)。
·当钢轨焊头温度降至500℃以下时开始正火，加热器沿焊头纵向摆动量7一10 cm，用机械式凸轮控制行程，光电测温计检测正火温度。
·焊头打磨后由检验工用lm直尺检查平直度，并用超声波探伤。
2单元轨节的工地焊接
长钢轨铺设完成后，经整道作业，线路基本达到稳定后，可实施工地钢轨焊接并按设计要求进行线路锁定。
长轨联合接头采用小型气压焊。气压焊焊轨工艺试验应在正式焊接前按规定要求完成。本次施工采用的是双导柱卧式压接机以斜铁夹紧轨腰的新型移动式气压焊机，对开单混合室的射吸式加热器，双流量计控制箱和一套三段顶压法焊接工艺。该方法由于采用夹紧轨腰且夹紧点布置在钢轨纵向“中和轴上”，克服了预顶和预锻时两侧钢轨易发生错牙和不直度超过规定的缺陷，保证了接头的外观质量和内在质量。
3无缝线路锁定
3. 1锁定的基本条件
·根据线路和施工等情况综合考虑，单元轨节长度为900一2 000 m;最短不小于200 m。
·单元轨节锁定前应按照设计要求设置钢轨位移观测桩。
·在长钢轨焊接成单元轨节后，且道床基础稳定、密实(道床纵向阻力不小于10 kN/m，横向阻力不小于8 kN/m，密度不小于1.7g/cm3)，以及轨面设计标高、方向及水平均己达到设计标准时，方可进行线路锁定。
·线路锁定前应掌握大连地区轨温变化规律，根据各施工区段的时间间隔，选定锁定轨温及施工时间。
·锁定轨温应准确、可靠、符合设计规定。考虑到施工的方便，线路锁定时允许锁定轨温变化范围为土5℃ 。
·测量轨温时，要对钢轨的不同位置进行多点测量，取其平均值。
·整正轨枕和轨距后，两股钢轨应同步锁定，同时在钢轨上设置纵向位移观测的“零点”标记。
·相邻两段单元轨节锁定轨温之差不得大于5℃，左右两股钢轨的锁定轨温差不得大于3℃，同一单元长轨条最高与最低锁定轨温之差不得大于10℃，曲线内侧钢轨锁定轨温不得高于曲线外侧钢轨锁定轨温。
3. 3锁定施工方法
国内目前铺设无缝线路的施工方法归纳起来有两种:连人法(一步法)和插人法(二步法)。
“连人法”是将区间中相邻的两个单元轨节依次直接焊联的铺设作业方法，即把不同时间焊接成的两个相邻单元轨节的始端和终端同时焊接，同时放散，做到一步到位。
“插人法”是在两个相邻单元轨节中间铺设一对缓冲轨，焊接时取出缓冲轨，插入经过计算确定的钢轨，放散应力后进行最终焊接。经优化比较并结合本线的施工特点，本工程采用了“连人法”无缝线路锁定作业。
3. 4应力放散
无缝线路有下列情况之一者，应再次进行应力放散后重新锁定。
·实际锁定轨温超出设计锁定轨温范围。
·不符合无缝线路锁定应遵循的原则。
·无缝线路锁定后钢轨产生不正常的过量伸缩。
·无缝线路锁定后固定区钢轨出现严重的不均匀位移。
实际施工时可根据现场具体情况采用滚筒放散法或钢轨拉伸器、滚筒综合放散法。
4钢轨伸缩调节器的铺设
·按设计图纸检查轨枕螺栓间距，偏差不得超过0. 5 mm
·双向调节器可用单向尖轨插人钢轨，通过焊接达到设计要求的双向尖轨长度。
·钢轨伸缩调节器铺设时，要根据铺设轨温预留伸缩量，设计锁定轨温时的铺设预留伸缩量为500 mm 。
·铺设钢轨伸缩调节器时，要先铺单股并以线路上已有轨道做基准控制方向，另一股以此为基准控制轨距。
·钢轨伸缩调节器铺设就位后，扣件要“隔一紧一”，直到轨距、水平、方向达到规定要求后，再上紧全部扣件。上扣件时，拧紧力矩为250一300N·m，并要确保尖轨固定以及基本轨伸缩自如。
·方向测量采用专用方向尺和弦线进行，每隔lm测量一处。允许偏差为:尖轨尖端至1 100 mm处不得超过4 mm，其余不得超过2 mm 。
·尖轨尖端至1 100 mm处轨距偏差为 6mm、-2 mm，其余与一般线路相同。
·尖轨、基本轨钢轨焊接后，要推除焊瘤，打磨平整，不影响基本轨伸缩。
·无缝线路放散应力时必须确保钢轨伸缩调节器的预留伸缩量。
5新建路基铺设无缝线路的注意事项
一次性铺设无缝线路的主要问题是道床稳定性，它决定了无缝线路铺设能否成功。新建路基铺设无缝线路时，软土及松软地基段的路基沉降尚未完全稳定。路基工后沉降将引起道床变形，造成道床横向和纵向阻力改变，从而影响线路的稳定。这需要在轨道施工过程中加强观测，对沉降地段及时补充石碴、稳定道床，线路养护要达到规范标准。
焊接工艺流中应避免采用“氧气一乙炔火焰法”切割焊瘤。因为这样极易切割到钢轨母材，伤损钢轨，致使行车中易发生应力集中而断轨，应采用推凸机除瘤。
参考文献
1广钟岩，沈相宇，史鸿湘.铁路无缝线路.北京:中国铁道出版社，1995. 19 -- 25
2范俊杰现代铁道轨道.北京:中国铁道出版社，2001.68 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200810/1364.htm
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