铁道线路加固技术的高职教育教学方案研究

梁斌

摘 要 文章对铁路线路加固工程进行工程构造与工艺流程分析，根据教学特点提出了在校园中构建线路加固项目的教学实现方案的方法，并以“基于工作过程”为出发点，对该工作的教学提出了建议。

关键词 铁路 线路加固 教学方案

中图分类号：G424 文献标识码：A

Research on Vocational Education Teaching Programs

of Railway Line Reinforcement Technology

LIANG Bin

（Liuzhou Railway Vocational Technical College， Liuzhou， Guangxi 545007）

Abstract Reinforcement works on the railway line construction and process engineering analysis， according to the teaching line reinforcement characteristics proposed building project on campus teaching methods to achieve the program， and "based on the work process" as the starting point， put forward suggestions for the work of teaching.

Key words railway； line reinforcement； teaching program

公路、铁路等下穿既有铁路线路，一般都要在不中断铁路行车、不影响行车安全的前提下进行相关工程建设。目前在下穿既有铁路线路时一般优先采用整体式框架桥结构顶进施工，也可以采取就地开挖现浇施工，都会涉及到对既有铁路线路进行加固或架空处理（如图1所示），再进行顶进作业或基坑开挖等施工。这是铁路施工与更新改造中的典型工程情境，是现场铁道工程技术人员经常面临的技术考验，尤其是年轻技术人员，因此在铁道工程专业教学中开展铁道线路加固工程教学有着迫切的现实需求。

图1 既有铁路线路加固或架空

1 铁路线路加固工作过程与情景分析

铁路施工中对既有铁路线路进行加固或架空，实质上是以一定形式的临时桥梁部分或全部地代替相应地段的路基来承受轨道线路及其传来的上部荷载。临时桥梁的上构梁部一般可采取轨束梁（扣轨及吊轨）、工字钢组合梁、低便梁等形式，铁路提速后一般要使用便梁才能满足速度的要求，而下构桥墩则通过设置一定的临时支墩代替桥墩及基础，视情况分别采取枕木支点、浆砌片石或混凝土支墩、挖孔桩及盖梁等形式。

1.1 主要构造

线路加固的主要结构包括纵向受力主梁、横梁及基础（挖孔桩）。沿线路方向梁为承重受力主梁，垂直于线路方向并置于主梁之上为横抬梁，横抬梁穿于轨底，将加固范围内线路荷载传递给主梁，最终将全部荷载传递给主梁之下的基础（挖孔桩或其它形式的支座）上。如图2所示。

图2 线路加固的主要结构示意图

1.2 线路加固的施工方法

下面以顶进施工为例，说明加固或架空铁路线路的工艺流程及施工方法。

案例情景：用顶进法使框构就位，框构顶进前对线路进行加固，加固方式为工字钢纵横梁加吊轨。主要工作内容有：更换线上枕木、扣轨、穿横抬梁、上纵梁，配合施工顶进，最后整修线路恢复线路。施工期间列车限速运行。

（1）更换枕木。利用线路封锁时间，用起道器抬高轨道，人工更换既有的混凝土枕为木枕，同时预埋好U型螺栓，换完枕木要对线路进行沉落整修，保证行车安全。

（2）线路扣轨（吊轨）。每个加固地段的组拼顺序为先中心后两端。吊轨梁所用钢轨提前利用天窗时间用轨道车运送到现场，吊放在线路两侧。

（3）纵梁基础施工。扣（吊）轨梁完成后，利用封锁时间开挖纵梁基础坑，砌筑浆片或浇注混凝土基础，达到强度后方可使用。若条件允许也可采用枕木垛作为纵梁基础，地基条件不好可采用挖孔桩加盖梁。

（4）穿横抬梁，施工纵梁。利用封锁时间将相应轨枕移出穿入横抬梁，按设计提前编排好纵梁摆放顺序，利用封锁时间，现场吊运摆放纵梁施工。

（5）配合顶进。配合顶进期间，在横抬梁下垫枕木垛和滑动支点作为顶进滑道，组织分配好人力看好每一个滑动支点，其目的是保证框构能在线路下滑进，列车能按规定速度通过。同时设专人时刻监护线路，确保行车安全。

（6）顶进就位后线路整修恢复线路。

2 高职铁道工程毕业生面临铁路线路加固技术的考验

2.1 改扩建铁路常用到线路加固技术

改扩建铁路由于要在既有铁路线下增设穿越铁路设施，必须对既有铁路线路进行加固后才能实施改造，但年轻技术员常常由于没有经验，面对此类工程无从下手。如能在学校进行针对性教学，则可大大改善这种情况。

2.2 教学受限条件分析

（1）线路加固工程构造复杂，构件重，且大部分处于道床与路基中，完全按照实际工艺进行教学难度大，而且雨季的排水问题需要设置大型的排水设施。

（2）线路加固涉及工种多，主要有铁路桥梁工、线路工，还可能涉及钢筋、混凝土、脚手架等工种，安全管理要求高，难以开展实景教学。

3 铁路线路加固教学实现方案

铁路线路进行加固或架空教学主要要解决工程构造与工艺流程两方面，针对它们的不同情况，制定以下教学实现方案：

3.1 线路加固构造认知与实训教学方案

线路加固现场施工受轨道线路的轨面高程控制，整个线路加固工程的主体构造位于轨道下方，在教学上则可以考虑以地面高程作为控制，整个线路加固工程的主体构造往上做，轨道整体往上抬高，即将加固工程“整体上架”，支点、纵梁、横梁等都在地面以上，对关键工程构造部位进行明显标识，方便教学。

（1）加固工程“整体上架”使得加固工程本身实施的难度大大降低，基本上由地下工程转为地上工程，构件的安装与拆除难度降低，安全风险也大大降低，可以实施一部分构件的“教学做”一体教学。既降低了难度，又兼顾了构造的一致性，达到教学的有效性与实用性。（2）“整体上架”的教学方案为教师与学生开拓了教与学的空间，使得教师与学生可以从上往下、从下往上多角度了解工程构造，而且教学的安全管理更加容易实施，提高教学的安全性与实效性。（3）“整体上架”还可以免除工作坑的排水后患，也为工程构造的后期维护、维修创造了极好的条件，节约修建与维护成本。

3.2 线路加固工艺流程认知与实训教学方案

线路加固现场施工安全要求高、风险大，主要构件重量大，在教学的实现方案上，主要考虑实体演示与视频动画演示结合的教学方案。

（1）部分构件可以实施“教学做”一体。教师选择一些典型部位做项目的演示，如部分纵、横梁的组装、加固等，学生在相应部位实际操作，在既降低了难度，又兼顾了构造的一致性。（2）拍摄整个加固工程的安装工艺视频，制作必要的流程动画，分解工艺流程，做到现场关键部位做好标识，实物与流程一一对应，提高教学的实效性。

3.3 实施中的教学配套

铁道线路加固工程是轨道工程的典型工作过程，构建教学条件尚需注意：

3.3.1 实现综合教学功能

尽量结合轨道线路的其它教学项目综合考虑，如上部的轨道构造，要考虑当前的典型轨道形式（如轨型、轨枕等），还可以附属设施上考虑配套（如增加轨距杆等），也可以考虑增加线路本身的吊轨方案（将轨束梁放在线路中心或两侧等）。

3.3.2 安全措施要到位

铁路线路加固工程为受力结构，在教学过程中进行拆除练习要注意安全，具体拆除部位要进行相应的力学分析，必要时要进行检算，确保安全实施教学。在日常维护中也要注意检查各类构建的完好程度，及时更换失效零件。

4 结语

铁路线路加固工程是既有铁路施工中最能体现其技术特点的典型项目，而往往又是现场技术人员需要加强的职业技术与能力，在教学中加强这一类项目的教学是很有必要的。在校园中构建线路加固工程的仿真模拟教学条件，既保证与现场的工程实体有高程度仿真甚至一致，又通过局部的调整、优化，确保达到实用、实效与安全的教学效果，最终达到为现场培养合格的工程技术人员的目的。

基金项目：2011年“广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目”（GXTSZY116）

参考文献

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[2] 王平.铁路轨道施工[M].北京：中国铁道出版社，2010.

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[4] 黄建陵，陈诚.紧邻既有线新建铁路施工组织相关问题探讨[J].铁道建筑，2011（1）：120-123.