浅析无缝道岔铺设与应力放散施工技术

李胜光

摘要：跨区间无缝线路是一种新型轨道结构类型，完全消除了钢轨接头，彻底实现了线路的无缝化，其优点十分明显。本文主要探讨了无缝道岔铺设与应力放散的施工技术。

关键词：无缝道岔；铺设；应力放散；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

由于跨区间无缝线路适应高速与重载铁路的发展需要，因此，世界各国竞相发展。道岔无缝化是跨区间无缝线路发展的难点和关键技术。无缝道岔是跨区间无缝线路的技术难点。

无缝道岔内所有的钢轨接头都被焊接、胶接或冻结起来，并在道岔两端与无缝线路长轨条连为一体。当轨温升降时，无缝道岔两端将承受温度力，通过道岔有关部件的传递，岔区无缝线路钢轨将承受附加温度力的作用，同时道岔尖轨或可动心轨也将产生较大的伸缩位移，这样就使得岔区无缝线路的状况复杂。

1无缝道岔铺设

1.1 施工准备

施工前，依照设计图将道岔材料详细地进行一次检查、核对与整理工作。按转辙器、辙叉及护轨，连接部分及岔枕分别仔细清点材料数量和检查规格质量。对钢轨、岔枕要逐根丈量注明尺寸，特别注意基本轨及辙后垫板的规格是否與道岔的开向相符，检查所铺的道岔与线路钢轨类型是否相同，同时检查引轨、异型

轨及垫板是否配套。清点后的零配件分类摆放整齐。如有缺少、损坏、尺寸及类型不符者，将进行补充、修理及更换。

铺设前，首先平整场地，进行道岔测量定位，并在场地内钉立各单开道岔的岔头、岔心、岔尾等控制桩，同时对岔头和岔尾控制桩用混凝土进行保护，便于道岔铺设施工时控制道岔位置。按设计道床宽度和坡度预铺底碴，采用自卸汽车运输，推土机平整，人工配合底碴整平，压路机碾压密实。

1.2 岔枕预铺及线路养护

将准备好的划有岔枕间隔尺寸标记的细铁线缠在木桩上，两端对准更换道岔的起终点，钉在地面上拉紧。按照这根铁线的方向、间隔尺寸，并根据岔枕长度的顺序，摆齐、摆正岔枕。摆齐、方正岔枕后，采用临时铁垫板、钢轨与岔枕一起组装成临时轨排，以临时轨排的形式将岔枕预铺在道岔位置的线路上。然后分层捣固道床，拨正线路，使岔枕以下的道床密实，并确保岔枕位置整齐、方正。

1.3 岔轨换铺

在岔枕下线路捣固密实，达到稳定后，即可以拆除临时铁垫板、钢轨，换铺道岔岔轨。检查各部分间隔尺寸、尖轨密贴情况，补全全部道钉，上紧各部螺栓，同时做好道岔前后的临时线路连接，使轨道连接方向顺直。道岔铺设后，当连接线没有铺设前，辙叉后加铺一节临时钢轨。

2 应力放散的施工技术

利用钢轨拉伸器强制拉伸，再自由回缩，从而达到应力放散的目的。所谓强制拉伸，就是在封锁线路的条件下，将进行应力放散的一股或几股钢轨的扣件松开，锁定要进行应力放散的一股钢轨的一端。在垫板下放置滚杠，将基本轨接头以外lm多远的钢轨抬放在滚杠上，从另一端用钢轨拉伸器强制拉伸，拉伸的长度一定要超过应力放散量，然后让钢轨自由回缩，达到零直力状态，在回缩的过程中同时敲击钢轨，达到均匀地放散应力、自由回缩的目的。

2.1 调整限位器，保持道岔方正

应力放散的前提是道岔本身应方正，如：为了使道岔方正可结合应力放散通过调整限位器整治，当限位器在同方向顶死时，可采取在相反的方向用拉伸器拉伸就位；当限位器顶死的方向不一致时，则应考虑改变应力放散方向进行调整，一般道岔应力放散量较小，限位器有5mm～7mm的缝隙，在限位器允许的范围内就可调整。

2.2 主要作业程序

①做好点前准备，包括重新拧紧道岔前后50m范围内的扣件、接头螺栓，将道岔内扣件松开涂油后再上紧，方正好设置拉轨器外的轨枕，做好测量标记。②按慢行点要求准备好道岔内螺丝和扣件。③松开(或切开) 道岔尾部两直股钢轨。④松掉放散股的所有扣件，在铁垫板下设置滚杠并用木槌对钢轨进行敲击。⑤测量轨温，按照公式计算出拉伸量，并在钢轨上和轨枕上用石笔标记出伸长量。⑥安放拉伸器、用拉伸器对钢轨进行拉伸，同时用木槌对钢轨进行敲击，拉伸长度要大于计算拉伸量( 拉伸过程中注意观察限位器不能顶死)；停止拉伸后，放开拉伸器使钢轨进行自由回缩，并同时对钢轨进行敲击；当钢轨回缩至计算伸长量时，使用电动扳手对钢轨进行锁定。⑦记录放散量和轨温。⑧上紧所有扣件和螺栓。⑨焊接轨缝。⑩埋设位移观测桩并标记。

2.3铝热焊

站场道岔钢轨焊接采用铝热焊焊接。其原理是利用铝粉与氧化铁发生氧化还原反应，产生钢水，浇铸在焊缝中完成钢轨焊接。

2.3.1 焊接接头准备

调整焊缝大小(25mm±3mm)与位置(距轨枕边100mm以上)，刨开接头轨下200mm范围内的道碴，用钢丝刷清洁轨端100mm～150mm。轨端锯轨时，不垂直度＜0.8mm。

2.3.2 轨端对正

安装钢轨对正架，将各调整螺栓就位(触及钢轨即可，不得上紧调整螺栓)。用直尺检查轨端对正情况，按对正架操作程序，松紧相应的调整螺栓对正轨端(水平对平，纵向对直扭转对正)。

2.3.3 调尖峰

将直尺置于钢轨顶面、并以轨缝居中。用楔形垫板在轨缝两侧的轨枕上(胶垫已去除)将轨端上调(轨底的两侧同时打进楔形垫板，以防钢轨侧移)。亦可用对正架调尖峰。尖峰值暂定为1.6mm，即直尺为水平状态时，直尺两端尺下间隙均为1.6mm。

2.3.4 砂模的准备

检查砂模无受潮，无裂纹，无变形，各组件不缺件，状态良好。将侧砂模在轨缝处进行摩擦，使其与钢轨密贴，清除浮砂。

2.3.5 预热

测量并记录轨温。天气寒冷时，如果轨温低于15℃，则应用焊炬加热至37℃。安放预热器支架，并调整它的位置，使预热器处于砂模的中央、高低适中。调节氧气和丙烷的压力，使得焊炬的火焰获得一个约12mm长的焰心(通常为蓝色)。

2.3.6 焊药的准备(与预热同时进行)

揭下焊药编码标签，并将其贴在焊接记录表中。将自熔塞安在其位(钳锅底部中央)。打开焊药包，将焊药倒入钳锅内，用手将焊药搅匀，并将其顶部做成锥形。插入点火引信，将钳锅盖上。

2.3.7 浇注

将钳锅放在砂模上，并使其在砂模上居中。打开钳锅盖，点燃点火引信，将点火引信插入焊药中(最深为25mm)重新盖上钳锅盖(在预热结束后，焊药必须在30s之内点燃)。手持防漏棒，站在两侧准备堵漏。

浇注完毕，当废渣停止流入灰渣盘(砂模中流出最后一滴多余钢水)时，按下秒表开始计时。

2.3.8 拆模及推瘤

浇注以后5min开始拆模作业，撤走钳锅及灰渣盘，拆走侧模夹具、夹板和金属底板，用热切凿切除焊头的顶部，推入铁铲中，并清理轨顶面、侧面的封箱泥，安装好推瘤机。浇注以后6.5min开始推瘤(6.5min未到之前不要推瘤)。

2.3.9 热打磨

浇注10min后，可以对焊缝进行热打磨，打磨时穿戴好防护用品(防护眼镜、护腿等)。热打磨后，焊缝顶面及内侧面必须高出轨面0.8mm以上。浇注15min后，撤掉调尖峰用的楔形垫板，以便让焊缝冷却至水平(对正架亦在15min后拆除)。

2.3.10 冷打磨

浇注1h后，尖峰应完全消失，即可进行冷打磨作业。冷打磨采用钢轨仿形打磨机，对轨顶面、轨头两侧进行打磨。采用手提式砂轮机对轨底进行打磨。

2.3.11 探伤

用超声波探伤仪对焊头进行探伤，焊缝内不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷，如有上述问题必须锯轨重焊。

2.3.12 收尾工作

废弃物不得乱扔，收入蛇皮袋中统一处理。清理所有设备、机具。

3结语

无缝线路是轨道结构的一大变革，几十年来，各国铁路竞相发展无缝线路，使这项新技术日臻完善，并取得巨大的经济效益和社会效益。目前我国铁路主要干线以及高速铁路都采用了全区间、跨区间超长无缝线路和无缝道岔，大大提高了运行速度和旅客舒适度。

由于列车运行、轮轨冲击、轨道几何形位变化、养护维修、气温周而复始地变化等都会使钢轨内部产生巨大的温度力，如不适时进行应力放散，就会导致无缝线路出现胀轨、跑道、断轨等，直接威胁到列车的安全运行和乘客的生命安全，造成重大人员伤亡和经济损失。因此如何做好高速铁路超长无缝线路的应力放散工作，就显得尤为重要。

参考文献：

[1]郭志勇.客运专线桥上无缝道岔的设计[J].铁道建筑,2007(7).

[2]韩峰.铁道线路工程概论[M].北京:中国铁道出版社，2010．

[3]广钟岩，高慧安．铁路无缝线路[M].北京: 中国铁道出版社，2012