REJ SA60-300型钢轨温度伸缩调节器铺设安装及要点简析

沈韫

（中国中铁四局集团有限公司第八工程分公司，安徽合肥 230041）

REJ SA60-300型钢轨温度伸缩调节器铺设安装及要点简析

沈韫

（中国中铁四局集团有限公司第八工程分公司，安徽合肥 230041）

我国是桥上铺设无缝线路最多的国家之一。在大跨度桥上铺设无缝线路，桥梁与钢轨的伸缩加剧了梁轨相互作用，影响线路的稳定。在超大跨度桥梁无缝线路上铺设钢轨伸缩调节器，能够释放钢轨内积聚的温度力和实现相邻两根钢轨之间的纵向相对移动。钢轨伸缩调节器的性能和安装至关重要，本文以新建兰新铁路第二双线，临泽南跨兰新线立交特大桥上采用的德国BWG公司生产的REJ SA60-300型钢轨伸缩调节器为例，介绍了其性能，并对其施工安装及要点进行了说明解析，为类似工程的现场施工提供参考。

大跨度桥 无缝线路 钢轨伸缩调节器 施工安装要点

现代高铁大跨度桥上铺设无缝线路时，设计必须考虑梁轨间的附加纵向力，使之满足四项要求：（1）控制长钢轨纵向压力值，以防桥上无缝线路胀轨跑道；（2）控制长钢轨纵向拉力值，以满足钢轨强度；（3）控制钢轨折断时断缝的拉开值，使之在允许值范围内，以确保行车安全；（4）控制桥梁墩台的纵向水平力值，以确保桥梁的安全使用。

在高铁跨区间无缝线路、温度跨度大的桥梁上设置钢轨温度伸缩调节器，能够允许相邻钢轨的纵向相对位移，保证正确的钢轨导向和支撑，平衡钢轨和下部结构的纵向伸缩，连接下部结构的缝隙，调节下部结构端部的竖向挠曲和纵向偏移，调和两端不同轨道刚度。

图1 REJ SA60-300平面示意图

说明：1：滑床板 2：低阻力扣件 3：标准扣件 4：可动基本轨5：固定尖轨 R：参考点图2 REJ SA60-300主要结构图

图3 RE SA60-300主要布置图

表1 轨道结构高度尺寸表

传统钢轨温度伸缩调节器，基本轨固定，接轨伸缩，在轮轨过渡区，接轨的伸缩不可避免的存在轨距超宽现象，并增加磨损，影响列车舒适度，不适合在曲线及高速铁路上使用。

为解决存在问题，德国BWG公司研制出REJ SA60系列型号钢轨温度伸缩调节器（以下简称REJ），其尖轨固定，基本轨伸缩，基本轨采用与接轨外侧相吻合的曲线型设计，在伸缩过程中不会出现轨距超宽现象，相对恒定的轨距增强了轨道的稳定性从而改善了行车舒适度。

目前国内对德国BWG公司研制的REJ尚无成熟施工安装经验。

表2 表临泽南跨兰新线立交特大桥REJ SA60-300调整计算表

新建兰新铁路第二双线为60km/m钢轨无砟轨道跨区间无缝线路。其中，临泽南跨兰新线立交特大桥全长3.84km，孔跨布置：（4-32m+2-24m+23-32m+2-24m+12-32m+（60+100+60）m连续梁+12-32m+2-24m+8-32m+1-24m+9-32m+（40+64+40）m连续梁+1-32m+2-24m+19-32m+2-24m+6-32m），在该桥60+100+60m连续梁上，根据伸缩量计算，临泽南跨兰新线立交特大桥理论最大伸缩量为265mm，设计安装REJ SA60-300型钢轨温度调节器（以下简称REJ SA60-300）。

REJ SA60-300平面示意见图1：

表3 劳动力组织表

1 REJ SA60-300主要结构及性能

1.1 主要结构及布置

REJ SA60-300是尖轨固定、基本轨伸缩的单向钢轨伸缩调节器。由尖轨、基本轨、滑床板、低阻力扣件系统、标准扣件系统、长轨枕等组成。标准总长为16880mm。

REJ SA60-300主要结构见图2：REJ SA60-300主要布置见图3：

1.2 主要性能

REJ SA60-300的作用是释放钢轨内积聚的温度力和实现相邻两根钢轨之间的纵向相对移动，同时保证轨距、钢轨支点满足要求。主要协调两方面的位移：（1）桥梁温度伸缩、收缩徐变、列车制动位移；（2）钢轨温度伸缩位移。

主要性能要求：（1）尖轨固定，基本轨伸缩；（2）基本轨伸缩过程轨距保持不变；（3）允许尖轨逆向行车；（4）轨距最大调整量为-10、+15mm；（5）REJ SA60-300伸缩量为300mm（±150mm）

1.3 适用轨道范围

REJ SA60-300使用广泛，不仅可用于直线地段，也可用于曲线或缓和曲线地段。

（1）最高运营速度：无砟轨道：380km/h；有砟轨道：300km/h。（2）、最大坡度：无砟轨道：40‰ （4%）；有砟轨道：25‰ （2.5%）。（3）最小竖曲线半径：无砟轨道：2000m；有砟轨道：2000m。（4）最大超高：无砟轨道：标准值：1 0 0m m，限定值：1 5 0m m；有砟轨道：标准值：100mm，限定值：130mm。（5）最小平曲线半径：无砟轨道：标准值：2000m，限定值：500m；有砟轨道：标准值：2000m，限定值：500m。（6）最大轴重：无砟轨道：25t；有砟轨道：22.5t。（采用标准值时，不需要进行额外的检算或论证。采用标准值和限定值之间的值时，需要和钢轨伸缩调节器的供应商做进一步讨论协商。所有运营速度250km/ h以上的线路要求均相同。）

表4 主要工机具配置表

表5 检测仪器配置表

2 临泽南跨兰新线立交特大桥轨道标准

2.1 底座

采用C40钢筋混凝土结构，直接浇筑在桥面上，并与桥面间采用连接钢筋连接。底座宽度、长度与道床板一致。底座顶面设置中间隔离层，隔离层采用聚丙烯土工布。底座施工前应提前考虑道床板施工时桥梁温度及梁缝变化对道床板布置产生的影响。

2.2 无砟轨道

桥上为双块式无砟轨道，伸缩区轨道由钢轨、扣件、长枕、道床板和底座板等部分组成。

REJ SA60-300安装在桥缝附近，尖轨位于固定桥梁端，基本轨位于活动桥梁端。（如两端均为活动端，则尖轨位于活动量小的一端。）

桥梁上轨道结构高度为725mm。具体尺寸见表1

2.3 综合接地

道床板内设置接地钢筋和接地端子。

3 REJ SA60-300安装及要点解析

3.1 施工流程

总体施工流程为：技术准备—底座板施工—REJ SA60-300厂内组装、吊运、安装就位—铺设两端过渡段及REJ SA60-300—粗调位置和高程—计算并调整D值、a值—精调位置和高程，并绑扎钢筋立模—确认D值—道床板混凝土浇筑——两端过渡段换铺长轨、应力放散锁定—确认a值—REJ SA60-300与两端锁定长轨铝热焊连。

3.2 工程特点及重难点

（1）REJ SA60-300为德国原装进口，国内无成熟施工经验。（2）REJ SA60-300结构尺寸及重量大，成品保护要求高。桥上作业空间小。REJ SA60-300在厂内组装完毕，整组吊运、在桥上安装就位是难点。（3）计算及安装精度要求高：1）REJ SA60-300精度要求高，如何保证其与前后轨道的过渡衔接精度、内部结构尺寸安装精度，是控制要点。 2）如何通过粗调位置和高程、计算并调整“D”和“a”值满足要求，是本工程的重点。

3.3 主要施工方法及要点解析

3.3.1 技术准备

（1）勘察进场道路。（2）相应地段CPⅢ复测完毕，满足施工要求。（3）提前对REJ SA60-300地段的环境温度、梁体温度（混凝土表面温度）、梁缝宽度进行测量并记录。（4）两端剩余无砟轨道用的土工布、弹性垫板、钢筋、模板、养护布等材料及工机具全部吊装上桥。

3.3.2 过渡段及REJ SA60-300段底座板施工

为保证前后顺接精度，REJ SA60-300底座板及道床板与前后一段线路底座、道床同时调整、浇筑施工。本桥结合设计底座板及道床板配置情况，前、后预留过渡段分别长20.859m、27.88m。

3.3.3 REJ SA60-300厂内组装、吊运、安装就位

（1）厂内组装。厂内组装好后，尖轨尖端位于中间位置，轨枕的间距全为600mm，扣件扭力达到要求，带开口销螺栓的插销全部安装完成。

（2）运输。整组REJ SA60-300长16.88m，宽2.8m，总重约16.2吨。可采用汽车运输至铺轨基地；轨道车牵引两辆平板车或汽车运输至施工现场；将整组REJ SA60-300在平板车支垫上平放装好后，用钢丝绳或软吊带进行捆绑。运输车距离铺设地点大于20米位置时停车对位，稳定后，进行吊卸及相关的铺设作业。

（3）吊装。1）采用吊车，每次装1组。2）轻起慢放，减小起落冲击，防止损伤变形。3）应使用吊装扁担梁或柔性吊带，绳索的吊点布置根据工件重心和长度计算确定，不得单点起吊。

（4）存放。基地码垛层数不高于4层，每层用不小于60mm×60mm ×1000mm的方木条垫实、垫平，垫块间距不大于4米，均匀布置。

（5）在桥上铺设位置安装就位。REJ SA60-300需整组一次安装到位，桥上空间狭小，安装难度较大。REJ SA60-300设计紧凑，对相邻轨道及桥梁结构的施工没有特殊要求，只需为其安装预留足够的空间（3.2m×约17m）。具体安装就位方法，应调查地形地貌、运输道路、现场设计情况确定。

单线桥上可先吊放至线路上后，再搭设滑道纵移到位安装。

双线桥上，可利用一侧已铺线路，采用平板将REJ SA60-300运输至对应位置，按设计铺设位置，在不影响行车的条件下，尽量靠近横桥向桥梁中心位置搭设枕木垛，在平板与枕木垛间搭设滑轨，利用滑轨将REJ SA60-300横移到位。（1）分别在伸缩器安装起点、中间和终点部位，应用2.5米长的木枕搭设“井”字形枕木垛；最底层的木枕满铺，每层按照3根木枕布设，搭设高度为2.1米，即比平板车高出一根枕木。（2）对应搭好的枕木垛，放置工具轨做滑轨使用，在轨底用木板找平，工具轨一头深入至调节器两轨枕间。（3）利用压机起升REJ SA60-300，将双滑轮组安放在REJ SA60-300钢轨轨底与滑轨间。（4）在横向滑移前对每组双滑轮进行固定。（5）所有作业人员分布在REJ SA60-300的纵向一侧，一字排开，确保每根枕木位置都有人。同时应用2组手动倒链一端固定在REJ SA60-300，另外一端固定在桥梁防撞墙上，使手动倒链拉住REJ SA60-300轨排，控制REJ SA60-300轨排缓慢滑移至搭好的枕木垛上方。（6）轨道车牵引平板车重新对位，应用平板车上已装好的3组爬杆吊，在R E J SA60-300吊点位置，应用6T的软吊带在REJ SA60-300钢轨缠绕后挂在爬杆上的手动倒链吊钩上；为保证平板车不发生侧翻现象，用倒链将平板车与一侧防撞墙进行连接固定，另外一侧用千斤顶进行顶升加固。3组手动倒链同时起升，使REJ SA60-300钢轨距离滑道50mm时，将滑轮组和工具轨抽出，每下降一次高度，距枕木0.1米时抽枕木。直至REJ SA60-300平稳的落在底座面枕木上，抽取软吊带。（7）再次搭设滑轨，再次横向滑移REJ SA60-300至已浇筑完成的底座面上就位，应用已放样好的点位进行定位，铺设位置的控制里程与设计图位置控制在±20mm范围内。

3.3.4 铺设两端过渡段及REJ

采用架轨法同时铺设两端过渡段及REJ SA60-300。

3.3.5 粗调位置和高程

根据测量数据，采用支撑螺杆和定位螺栓，粗调两端过渡段及REJ SA60-300中线、高程等线位。

3.3.6 计算并调整值D和a

（1）D值和a值。REJ SA60-300调整参数“D”：桥缝两侧混凝土轨枕中心的间距。REJ SA60-300调整参数“a”：尖轨尖端至设计中心位置的距离。D值计算误差会导致梁缝处尺寸超出设计范围，a值计算误差会直接导致尖轨尖端超出刨切曲线范围。

每根基本轨上均有三个参照点。中间的参照点标明设计中间位置（a=0）。其它两点标明伸缩量范围（尖轨尖端位置范围）。

（2）计算值D和a。梁体最高、最低温度的数值会直接影响D、a值调整量的计算结果。应根据安装时的桥梁温度计算相应的“D”值和“a”值。

为保证调整量计算的精确度，技术人员提前3天对伸缩器地段的环境温度、梁体温度（混凝土表面温度）、轨温、梁缝宽度进行测量。测量时选定当日最高气温（下午4-5点）与最低气温（凌晨4-5点）。调整量计算复杂，一般由BWG公司提供，并派专人到现场进行调整。

临泽南跨兰新线立交特大桥调整计算参照表见表2：

3.3.7 精调位置和高程并进行钢筋绑扎、模板支立

精调采用轨检小车进行，采用8个CPIII点进行自由设站，设站精度误差＜0.7″，为保证前后顺接精度，REJ SA60-300与前后无砟轨道过渡段线路一起进行精调。

（1）REJ SA60-300粗调完成后，即可进行钢筋绑扎及模板支立施工。（2）REJ SA60-300的精调和固定采用侧向/竖向支撑调整架实现，包括侧向支撑调整装置、竖向支撑调整装置。（3）每隔2根轨枕在钢轨装1根横向调节器并每隔2根轨枕设置一个轨距撑杆。桥上可利用防撞墙固定横向调整装置。（4）REJ SA60-300的弹条螺栓采用开口销螺栓，出厂时扭矩已达到设计值，并配有横向插销。使用轨检小车及其它检测工具检测伸缩器的方向、高低、水平、轨距等几何形位指标，确定精调数值。精调测量数据的精度控制：方向和高程绝对精度不大于10mm。轨距控制在±1mm以内，水平、方向高低与扭曲均不大于2mm（10m基线）。

3.3.8 确认D值

精调完成后，根据现场的气温、轨枕，检查“D”值有无变化，最好控制在初次调整“D”值的温度进行，保证误差为±2mm。如误差较大，再根据现场实测梁体温度计算“D”值，计算完成后测量实际“D”值，进行调整，调整完成后，再次应用轨检小车采集数据，对于超限的数据作局部调整；同时应用曲线上拉弦线测量正矢的方法测量外矢量进行检测；轨检小车数据采集完成后，即可进行混凝土浇筑。

3.3.9 混凝土浇筑

过渡段及REJ SA60-300道床板混凝土同时浇筑，浇筑前将钢轨及轨枕覆盖，振捣时严禁将插入式振捣棒靠近模板或轨枕，尤其是钢轨。混凝土浇筑完成，初凝后、终凝前，松开REJ SA60-300竖向支撑。

3.3.10 两端过渡段换铺长轨、应力放散锁定

两端过渡段各与两侧线路一起换铺长轨，并进行放散锁定。

3.3.11 确认a值

道床混凝土强度达到100%后，开始进行REJ SA60-300 “a”值检查。误差为±2mm。如果“a”值超限，采用松开基本轨一侧扣件，进行“a”值调整。

3.3.12 REJ SA60-300与两端锁定长轨铝热焊连

a值重新调整完成后应立即进行铝热焊接，连入已两端放散锁定好的线路，形成跨区间无缝线路。注意REJ SA60-300钢轨焊接应在中间锁定轨温进行，或在区间钢轨应力放散之后进行。对焊缝应打磨平整，不影响基本轨伸缩。

4 劳力及工机具配置简介

4.1 劳动力组织

劳动力组织情况见表3。

4.2 工机具

工机具配置情况见表4。

4.3 检测仪器

检测仪器情况见表5。

5 结语

REJ SA60-300型钢轨伸缩调节消除了因大跨度梁上无缝线路梁轨相对位移影响线路稳定性的问题。且具有行车平稳、减少养护维修工作量、延长设备使用寿命等优点。新建兰新铁路第二双线为临泽南跨兰新线立交特大桥上REJSA60-300的顺利铺设，保证了现场施工质量，得到业主、监理一致好评，技术领先，本文的解析说明为今后REJ SA60-300更好的施工提供了一定的借鉴。

［1］TB10754-2010.高速铁路轨道工程施工质量验收标准［S］.

［2］铁建设［2010］241号.高速铁路轨道工程施工技术指南［K］.

［3］《桥梁双块式无砟轨道设计图纸》（图号：兰乌二线施（轨）10）［K］.

［4］铁道部标准.新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定（铁建设函［2003］205号［S］.

［5］BWG公司提供的《REJ 温调器安装说明》［K］.

China is one of the largest countries laying of CWR on bridge. The laying ofCWR in long span bridges， bridges and rail expansion increased interaction between girder and rail， affecting the stability of the line. The laying of rail expansion in the large span bridge of CWR on regulator， temperature stress release rail accumulation and vertical between two adjacent rails relative movement. Rail expansion device performance and installation is very important， in this paper， new the Lan Xin railway second double Linze Southern Cross Lanxin railway overpass bridge on the German BWG company REJ SA60-300 rail expansion device as an example， the properties and the installationkey points were introduced， so as to provide reference for the construction of similar engineering.

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