浅谈滚筒拉伸综合法在小半径无缝线路应力放散中的应用

成宝利

随着我国经济与建筑行业的高速发展，铁路建设受其影响也得到了突飞猛进的发展。为了实现高速铁路之间及高速与普速铁路的联网运行，本文在在无缝线路的施工过程中，针对联络线800 m及以下小半径线路应力放散均匀和准确性等施工控制的重点问题进行了系统分析并提出了解决措施，以期为工程施工提供参考。

综合法;超小半径;应力放散;应用

无缝线路就是把钢轨厂的100 m长钢轨运到焊轨厂用闪光接触焊或气压焊焊成500 m的长轨，然后运到铺轨施工地点，再将经过配轨的成对长轨焊接成1000 m到2000 m的单元长轨，最后再将单元长轨焊成通长的区间线路。无缝线路的重要特点就是钢轨随着温度的变化而发生长度改变，但是，实际运营的无缝线路受到扣件和轨枕的共同约束无法进行自由伸缩，从而在钢轨内部产生影响线路稳定的温度应力。为了保障铁路运营中无缝线路的强度和稳定，解决因温度应力对无缝线路的影响，本文从理论方面研究轨条受温度变化而产生应力的变化规律，提出在施工中通过应力放散，消除温度应力的措施。

随着钢轨温度的上升，钢轨在有限单元内会产生需要释放的温度压应力，理论上应该缩短钢轨长度;随着钢轨温度的下降，钢轨在有限单元内就会产生需要释放温度拉应力，理论上应该加长钢轨长度;但是无缝线路不可能随着温度的变化而随时进行钢轨长度的调整，故而需要选择最佳的锁定轨温来控制温度应力，使无缝线路的温度应力在运营区段达到可接受的范围从而确保线路稳定。无缝线路应力放散是将已经处于基本稳定的线路，通过拆除扣件、抬起钢轨、支垫滚筒使长轨处于可以自由伸缩的状态后再强行拉伸，放散掉钢轨内的温度应力和附加应力，在达到设计锁定轨温时的“零”应力状态下，将线路进行锁定的施工过程。

无缝线路应力放散是释放温度应力和附加应力的过程，通过应力放散锁定，解决无缝线路可能出现的钢轨拉断、跑道以及胀轨等问题，从而缓解铁路运营中钢轨所承担的温度应力。

在800 m及以下小半径线路应力放散过程中，钢轨将偏移至螺旋道钉，在锁定钢轨时将人工拨移钢轨，导致钢轨实际伸长值较理论伸长值大，这在超小半径线路上尤其明显，从而使理论锁定轨温与实际锁定轨温发生偏差，不能准确记录锁定轨温，为线路维护带来影响;同时由于钢轨与螺旋道钉的摩擦，发生超小半径段钢轨理论伸长值与实际伸长值不一致的情况，从而导致应力放散不均匀，为线路稳定留下隐患。此外，施工过程中还存在道钉丝扣被钢轨损坏的情况，从而造成锁定时扣压力达不到设计要求，使得放散锁定达不到预期的效果，故而返工、增加修建成本，更有可能需要短期内进行维修。

无缝线路应力放散的常见方法有滚筒自由放散法、列车碾压法、滚筒拉伸综合法。滚筒自由放散法通畅适用于道岔和新建区间平直线路应力放散，优点是所需设备少、操作简单，缺点是作业轨温控制难、可作业时间短。列车碾压法一般适用于既有维修时应力放散，优点是不用中断行车、施工简便，缺点是作业轨温控制难、放散不彻底不均匀。滚筒拉伸综合法适用于新建区间线路应力放散，优点是可作业时间长、放散彻底均匀，缺点是设备相对较多。

对于800 m及以下小半径无缝线路应力放散，选用滚筒拉伸综合法，同时对钢轨横向偏移进行辅助控制。结合某联络线600 m半径左转曲线和右转曲线交接段应力放散施工将超小半径无缝线路应力放散工艺介绍如下。

施工准备→拆除扣件→支垫滚筒→安装横移限位滚轮→安装撞轨器→敲击或撞轨使钢轨处于自由伸缩状态→每隔100 m设1处临时观测点标记→多点测轨温取平均值计算各点拉伸量→拉伸器和撞轨器并用、观测各点位移量→各点位移达到放散要求值后拆滚筒→拆除道钉上横移限位滚轮、上扣件（隔二上一）→上齐所有扣件至设计扭力→作位移观测标记。

（1）清理道床，使钢轨两侧和轨下无道砟等杂物，以便放散时无外环境影响;散布滚筒、横移限位滚轮，数量和位置以确保钢轨支垫后能完全脱离承轨台，以横向基本不存在偏移为原则提前进行位置规划;按要求均匀分散撞轨器，预安装拉伸器，为后续施工做好准备。

（2）根据所放散轨条长度，在线路应力放散前，设置位移观测桩，并进行编号。單元轨条长度大于1200 m时，设置7对位移观测桩（单元轨条起、讫点，距单元轨条起、讫点100 m及400 m和单元轨条中点各设置1对）;单元轨条长度不大于1200 m时，设置6对位移观测桩（单元轨条起、讫点，距单元轨条起、讫点100 m及400 m各设置1对）。

（3）拆除或松开放散范围内（通常为1000～2000 m，不短于200 m）的全部扣件，扣件成套放于不影响施工的位置，以便放散完后锁定施工。

（4）固定长轨条的一端（39 m范围螺栓拧紧或与相邻长轨条焊接）;另一端与长钢轨接头处留出空挡（一根长轨单独向一段拉伸），空挡的长度必须大于长轨条经计算的拉伸长度，以防止轨条顶头而达不到拉伸要求值。

（5）起高长钢轨，每6 m-8 m垫入滚筒，铲下轨底胶垫，确保轨条拉伸能处于自由状态。

（6）在小半径段的曲线内侧安装与轨距挡板相对应半径的横向限位滚筒，滚筒中空可自由转动，滚筒安于螺旋道钉上。

（7）用橡胶锤敲击钢轨，使钢轨处于自由伸缩状态;或采用撞轨器反向撞轨，使钢轨恢复自由状态，同时检查轨条四周有无附加应力。

（8）使用直角尺和記号笔，每隔100 m设置1个临时观测点标记，以便检查应力放散是否均匀;临时观测标记一般设置在轨枕上，在拉伸前一定要再次确认，同时间每段需要拉伸的数字也标于观测标记处，以便于核对和检校拉伸过程的实际值。

（9）根据多点所测轨温，取平均轨温确定现场实际轨温，然后计算各观测点钢轨实际需要的拉伸值;在测定轨温时，轨温表通常放于背光一则，检测时间不得小于5 min。

（10）进行拉伸，拉伸器在远端发挥作用的同时，用撞轨器撞击锁轨夹具，促使长钢轨在振动下自由拉伸。

（11）拉伸和撞轨的同时观察各临时观测点所需拉伸值的余量;端头到位后，检查各点的位移量是否到位，以检验拉伸是否均匀。如拉伸一端的位移量已经到位，而远离拉伸器一端的位移量尚未达到计算值，继续使用撞轨器进行撞击，促其达到计算值。

（12）各测点的位移量均已达到计算值后，撤出滚筒，支垫好承轨垫块，落下长轨条;靠近拉伸器50-100米拉伸段轨枕扣件全部上紧后，用扭矩扳手检查扭力是否达到要求值，撤除拉伸器。

（13）小半径段落采用隔二上一的方式上紧扣件，逐个拆除横向限位滚轮，其后紧跟上紧扣件。

（14）补齐扣件，按要求对长轨条标记位移观测“零”点。

（15）单股放散结束后立即测定轨温，填写“长钢轨应力放散技术资料表”。在左右股温差不超过3℃时，再进行另一股长轨放散锁定作业。

（16）将待放散的长钢轨与已放散长钢轨进行焊接锁定。

（17）在轨温不超过5℃时，按以上步骤，进行下一单元轨节应力放散。

（1）有砟轨道应力放散前需对线路进行整理，确保无明显三角坑和线路方向问题，尽量减少线路线型对放散的影响;同时还需要对线路进行一定遍数的大机捣固，以保证轨枕的稳定，防止放散后线路的不稳定。

（2）应力放散时滚筒间隔不宜过大，一般在6 m～8 m，钢轨目视平顺。

（3）根据线路半径情况设置横向限位滚筒间距，一般600 m半径线路横向限位滚筒间隔两根轨枕安装一个。

（4）考虑到单元轨节范围内的温度变化、线路坡度、曲线半径及滚筒内部摩擦的影响，各临时观测点的实际位移量与计算位移量偏差不得不大于2 mm。

（5）敲击钢轨或撞轨器撞击时应尽量保持一致，使震动达到最大;禁止用锤敲击钢轨轨头，以防砸伤轨头。

（6）各小段上扣件人员必须协调一致、有序配合，在短时间内迅速均匀上齐扣件至要求锁定扭力和压应力，上扣件前必须专人负责清除承轨槽范围的碎石。

无缝线路应力放散情况关系到线路维修和运营安全，是一项涉及范围广、学科知识广的系统性工程。无缝线路应力放散过程中必须综合考虑各方面因素，对一些线路状况相对复杂的段落还须加强应力放散分析，查找出影响因素，对症制定措施，以更好的保障列车运行安全。

[1] 聂文成.无缝线路应力放散及调整分析[J].中小企业管理与科技，2014（16）：130-131.

[2] 王忠刚.铁路无缝线路施工工艺技术探讨[J].纳税，2017（20）：187.

（The 4 Engineering Co.， Ltd. of China Railway 12 Bureau， Xi'an Shaanxi  710021）

With the rapid development of China's economy and construction industry， the railway construction has been greatly influenced by it. In order to realize the networking operation between high-speed railways and between high-speed and general speed railways， this paper systematically analyzes the key problems of construction control， such as the uniform and accurate stress release of small radius lines 800 m and below， in the construction process of jointless track， and puts forward solutions， in order to provide reference for engineering construction.

comprehensive method; ultra small radius; stress release; application