向淑智
(中国中铁一局 新运工程公司,陕西 咸阳 712000)
向莆铁路与福厦铁路在莆田站交汇,从莆田站福州端客运专线42号道岔引入,向莆铁路设计时速200 km/h,福厦铁路设计时速250 km/h。两组客运专线42号道岔在2009年12月厂内试铺完成验收通过,2010年3月12日至4月1日在福厦铁路莆田站铺设完成,目前运行速度为 250 km/h,运行状态良好。
客运专线42号有砟道岔,直向通过速度为250 km/h(旅客列车),侧向通过速度160 km/h(旅客列车),货物列车120 km/h(货物列车轴重23 t)。道岔前长60.573 m,后长96.627 m,全长157.2 m,岔后无枕区长 15.6 m,辙叉角 1°21′50.13″。道岔最长组件49.192 m,最重组件13.9 t。道岔主要尺寸见图1。
客运专线42号有砟道岔道砟材质应符合TB/T2140《铁路碎石道砟》中一级道砟标准。正线无缝道岔区及道岔区前后25 m范围内砟肩宽度采用0.5 m,岔枕地段道床顶面低于轨枕承轨面3 cm,用轨检小车检测,道岔静态平顺度应符合表1的规定。福厦铁路道岔设计锁定轨温为(33±5)℃。道岔内的钢轨焊接采用铝热焊。焊接质量、力学性能指标应符合国家现行标准《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632)的规定。焊接接头平直度应满足表2要求。
表1 道岔静态平顺度
图1 客专42号道岔线型和主要尺寸(单位:mm)
客运专线42号道岔卸料前福厦铁路联调联试动态检测基本完成,运行最高速度250 km/h。莆田站42号道岔岔位采用长轨过渡,接触网已带电,电务相应过渡。
表2 焊接接头平直度标准(mm/1m)
图2 道岔铺设流程
既要确保客专道岔铺设质量,又要确保行车安全和人身安全,还要考虑联调联试计划影响。经过多方收集方案讨论比选,选择原位换铺法插入道岔。岔位线路捣稳与区间同步进行,线路应力放散完成,接触网停电配合卸料,先封锁上行线,铺设7号道岔,后封锁下行线,铺设3号道岔。道岔铺设施工流程见图2。
2010年2月20日至2月21日,施工现场卸料。3月16日7点至3月23日凌晨6∶00,第一组道岔开通。3月27日18点至4月1日凌晨6∶00,第二组道岔开通。
道岔铺设第一步:道岔料到达,封锁线路,接触网单位配合接触网停电挑线,吊卸岔料。第二步:封锁上下行线,下行线允许工程列车限速25 km/h通过,吊车配合摆枕、摆轨。第三步:接触网恢复供电,封锁上行线(一般晚上作业),下行线行车,继续铺设7号道岔。根据7号道岔铺设进展情况,优化施工方案和施工组织,安排铺设3号道岔,下行线封锁,上行线行车。
3.2.1 铺岔准备
1)规划场地及预留便道
根据现场调查,经过施工方案讨论,为了道岔卸料及铺设吊装,1号至19号岔间渡线,5号至25号岔间渡线暂不铺设,预留吊车作业平台,存放岔料,上行线一侧预留施工便道如图3所示。
2)岔料运输
道岔组件完成厂内试铺,并形成了《试制及厂内试铺检验报告》和《试制总结报告》,对134个检查项目检测,判定结果合格。试铺完成后出厂,辙叉心采用D22特种车运输,尖轨及其它轨料采用广铁长轨车运输。辙叉心、尖轨装车方向根据现场铺设岔位辙叉心、尖轨朝向确定装车方向。
图3 预留施工便道
3)岔料检查
材料员检查轨件、配件、混凝土枕合格证,清点数量,检查混凝土枕表面有无裂纹、外观尺寸,轨件运输过程中有无变形,抽查配件外观尺寸。
4)吊卸岔料
岔料检查、清点数量完后,封锁上下行线路,接触网单位停电配合拆线或挑线,上行线接触线并至下行线,5号至25号接触网线挑高至接触网杆上部,按照7号、3号岔位料进行分类吊卸。
3.2.2 道岔铺设步骤
1)拆除线路
首先,四电单位在封锁点内调整接触网,电务设备改移。然后,岔位处长钢轨在距离岔前、岔后位置预留搭接量100 mm处锯开。拆除钢轨、混凝土枕按规划场地进行堆码。人工扒砟,道床面高程比设计枕底高程低60 mm,碾压密实,平整,砟面平整度用3 m直尺检查,不大于10 mm。
2)组装铺岔平台
用方钢、垫木搭设拼装平台,方钢位置沿直、曲基本轨摆放。
3)摆岔枕
用CPⅢ网测量岔前、岔后桩定出直股第一根和岔后最后一根岔枕位置。以第一根和最后一根岔枕为基准,摆放岔枕,人工精调岔枕间距符合铺设图要求,抄平岔枕水平。
4)摆放弹性铁板及扣件
按照道岔铺设图在轨枕上摆放平垫板、滑床板、护轨垫板、支距垫板。
5)铺设辙叉组件
7号道岔用吊车吊装辙叉组件就位。吊装时,吊点按辙叉预先标定的吊点设置。辙叉定位采用辙叉直股趾端和预设的桩位重合的方法定位,纵向偏差不超过5 mm,横向偏差不超过5 mm。
6)安装其它钢轨件、零部件
摆放直股钢轨件、曲股钢轨件。安装其他零部件进行连接。
7)道岔检查、精细调整
现场技术人员根据道岔检测项点,逐个检查,道岔轨距允许偏差±1 mm,支距允许偏差 ±1 mm,岔枕间距允许偏差为±5 mm,尖轨尖端至心轨尖端的实际距离113 190 mm,道岔全长允许偏差±20 mm,直尖轨第一牵引点前与曲基本轨密贴,缝隙≤0.5 mm,心轨尖端至第一牵引点处密贴(直),缝隙≤0.5 mm,并按照《客运专线铁路道岔铺设手册》的要求进行轨道状态调整。
8)道岔内部接头焊接
道岔组装及精调完毕后,开始道岔内部焊头焊接,内部焊头焊接很难控制在锁定轨温范围内进行,预留13号和14号铝热焊头在道岔锁定过程中完成。焊接顺序见图4。用1 m型尺测量每一个焊接接头平直度,粗磨预留0.4~0.5 mm/m,精磨控制按0.2~0.3 mm/m。每一个焊接接头都必须进行探伤,确保焊接质量。
图4 焊接顺序
9)顶升道岔、拆除铺岔台位
用手摇式压机同时顶升道岔,拆除台位。
10)卸砟、机养
待道岔铺设完毕后,检查扣配件扭力是否达标,组织K车卸道砟,卸砟后及时清道,人工回填道砟,轨枕盒内道砟上饱满,整个岔区道砟上均匀、充足。捣固车作业前拆除临时转辙连杆,检查尖轨部分、转辙部分钢轨间有无障碍物,尖轨部分用6个钩锁器锁住,辙叉部分用3个钩锁器锁住。道岔前后落道100 m进行顺坡,满足捣固车线路顺坡作业,计划捣固作业三遍,每遍双捣,起道量按15~20 mm进行控制,第一、二遍采用轨检小车测量数据精确法作业,第三遍采用捣固车激光准直系统作业。作业完成后,检查道岔高程、方向,要求达到相应技术标准。
11)道岔锁定及前后线路焊联
道岔尖轨部分、辙叉部分扣件固定不动,其它扣件松开进行放散,锁定轨温在33℃ ~37℃范围时,焊接岔内13号、14号两个焊头。前后线路焊联,松开道岔前后各150 m范围内钢轨扣件并支垫滚筒使钢轨处于自由状态,锁定轨温在33℃ ~37℃范围时,胶接岔前两个接头,焊接道岔后4个接头。铺设完成后,设置位移观测零点标记。
12)道岔精调
道岔焊接、机养作业完成后,进行道岔精调,检查道岔轨距、轨向、支距、水平、高低、方向、密贴等几何状态,并按照技术条件进行调整,直到达到铺设技术条件要求。
13)工电联调
安装转换设备,工务电务配合调试,检查道岔调试状态。对照检查项点检查。
14)验收开通
接触网、电务恢复,工电联调完成,线路封锁结束,道岔验收开通。首趟限速80 km/h,第二趟160 km/h,目前速度250 km/h以上,运行正常。
客运专线42号道岔杆件较长,辙叉重,应采用专用吊具进行吊卸,确保杆件不变形。道岔岔枕有314根,硫化垫板数量较多,在抬运过程中应采取有效保护措施,避免岔枕磕碰、硫化垫板划痕。通过锁定轨温测量分析,道岔采用滚筒放散法进行了应力放散锁定。岔捣作业过程中,前后线路顺坡100 m,直侧向前后线路同步机养精调,把一组道岔及前后线路当作一个系统工程进行作业,对提高道岔平顺性、舒适性有一定的作用。客专42号道岔电务转换设备连杆9处,封锁时间内拆装一次连杆时间较长。建议在新建高速铁路铺设过程中,后续计划插入客专道岔铺设施工,在设计岔位处进行轨道高程预留,扒道床过程中减少道床扰动量。建议研制铺设客专道岔一体化设备,集中拼装,整组运输,集中换铺,节约封锁时间,满足高速铁路发展需要。
[1]中华人民共和国铁道部.铁建设[2005]160号 客运专线铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2007.