既有线换铺38号混凝土枕道岔施工

张玉光

摘要：在五期提速施工中，在京广线长阳线路所和京九线李营站进行了三组60kg/m-1/38AT尖轨型混凝土枕道岔的施工。在本次38＃道岔施工中，首次采用了分三部分单独预铺，后要点集中入位的施工方法，成功解决了大号码道岔在既有线铺设施工受电气化杆制约的问题。

关键词：38＃道岔；分段预铺；要点施工

Abstract: In the five speed construction, the Beijing-Guangzhou line Changyang line and the Beijing-Kowloon line station Camp Li carried out three groups construction of 60kg/m-1/38AT switch rail concrete sleeper turnouts. In the construction of the 38 turnout, the three parts separately pre-shop for the first time, after the main points of focus into place construction methods, and successfully resolved the problem of laying large turnouts in the existing line of construction subject to the constraints of the electrified rod.Key words: # 38 turnouts; segmented pre Shop; points construction

中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

前言：60kg/m-1/38AT尖轨型混凝土枕道岔是国内目前施工涉及号码最大、长度最长、结构最新的高速道岔，其设计过岔速度直向为250km/h，侧向为140km/h，最初在京秦线狼窝铺站西端进行了试铺。在五期提速京广线长阳线路所改造中，在总结以往施工经验的基础上，结合现场具体情况，我们针对道岔本身的特点进行了全新的施工定位思考，最终确定了“分三段预铺，要点集中入位”的施工方法，并在要点施工过程中取得了较好的效果。本方法同样在李营站改造中使用，并成功完成了一组60kg/m38＃道岔渡线的铺设，运营状态均良好。

一、工程概况

长阳线路所北邻长辛店车站，南邻良乡车站。施工里程从DK15+600～DK16+400，属北京铁路局管辖。西长下行线从侧向转入京广下行线道岔既有为60kg/m-1/18AT尖轨可动心轨辙叉木枕道岔，更换为60kg/m-1/38AT尖轨型混凝土枕道岔（专线4272）。岔后西长下行线以4000m半径，40m缓长的曲线与既有线路连接。

详细情况如下图所示。在长阳线路所中新铺9＃道岔既有60kg/m-1/38AT尖轨型混凝土枕道岔。

二、施工的难点及重点

60kg/m-1/38AT尖轨型混凝土枕道岔，全长为136.2m，基本轨长为49.192m，尖轨长为37.63m，总重约为170t。道岔的铺设主要受到场地狭小和电气化杆的制约，无法对位预铺。另外，由于京广线和西长线行车密度较大，天窗施工点均在夜间。施工涉及拆除两组既有道岔，分段纵横移38#道岔并插入至设计位置，以及相应的拨接曲线，而且还有电务连接调试轨道电路、供电调整接触网及大机作业时间，给施工造成较大的影响和压力。

三、道岔铺设技术要求

根据现场场地实际情况，充分考虑既有线电气化杆的影响，以及道岔纵横移过程中机具、劳力投入等综合因素，该道岔无法一次性整体对位进行铺设。我们从道岔本身的尺寸及连接部位情况，初步确定采用分三段预铺，即岔头（转辙器部分）、岔中（道岔中心部分）、岔尾（辙叉部分）三个部分，分别长为49.2m、43.2m、43.8m。

（一）理论计算

由于三个部分要在不同的位置单独进行铺设，并且要在点内进行纵横移后联结，这成为解决38＃道岔成功铺设的关键。根据道岔铺设图可知，在三个部分联结部位的理论支距值分别为360mm、1187mm。在此基础上，对38＃道岔进行了认真分析计算，并采用计算机进行模拟连接。详细计算说明如下：

1、岔头部分：

曲上股长为49.192m，支距值为360mm，由勾股定理可知：如果满足岔头后部直上股与曲下股依然对齐，则曲下股长应为

Lqx= √49.1922+0.362= 49.1933m，而实际曲下股长为49.192m，内缩短了1.3mm。而1.3mm在施工误差许可范围之内，可以通过调整轨缝而消除。同理可知，曲上股的内缩距也可忽略不计。

因此，在岔头部分预铺时，先从岔头端部开始，确保直上股和曲下股的端部对正，同样也确保曲上股和直下股的端部对正，且均垂直于直上股，即可。

2、岔中部分：

曲上股长为92.392m，支距值为1187mm，由勾股定理可知：如果满足岔中后部直上股与曲下股依然对齐，则曲下股长应为

Lqx= √92.3922+1.1872= 92.3996m，而实际曲下股长为92.371m，内缩短了28.6mm。由于辙叉部分曲上股和直下股的关系已定，经测量两股在岔中后端仍保持基本对正。

因此，在岔中部分预铺时，直上股和曲下股先从端部开始铺设，并确保端部对正，均垂直与直上股。曲上股和直下股以岔中后端进行控制，后端部均与直上股对正，且垂直于直上股。曲上股与直下股之间的差值由轨缝来调整，且前端两根21.592m的钢轨，在点内架设，以确保该部分长度在允许范围内。

3、岔尾部分：

由以上计算可知，在预铺岔尾部分时，曲上股、直下股志与直上股端部对正，且均垂直于直上股，而曲下股端部向外延伸28.6mm。

（二）误差控制

根据以上分析计算，以及计算机模拟，我们已经明确理论上分三段铺设的尺寸能满足要求。我们在12＃道岔施工过程中已经知道，道岔在纵横移及落位过程中存在不同的变形问题，由于12＃道岔是采用整体一次性铺设，不存在道岔内部的联结问题，可以把变形误差传递至岔前岔后的线路上。在该38＃道岔铺设施工过程中除采用常规的场地平整、减少纵横移量等处理办法外，增加了如下误差控制措施：

1、多次复核

在各部分预铺过程中，安排专人进行测量控制，根据当时的气温变化情况，分早中晚以及预计要点时间段测量，并把测量结果与理论数据相对比，及时调整不合理部位，尽可能符合理论数据。

2、调整联结块厚度

考虑到道岔铺设后需焊联各部分接缝，焊缝要求不小于28mm，各部分联结时需增设联结块。因此，在提前准备马蹄铁联结块时，适当地调整联结块厚度进行微量调整，最大可调量为5mm。

3、误差传递

参照12＃道岔施工变形问题的处理方式，在38＃道岔入位过程中，先确保岔中部分准确入位，然后以岔中部分为基准，使岔前和岔后各自落位，这样就可以使该道岔的大部分变形误差传递到两端的线路上。

（三）预铺位置

根据以上分析计算及现场场地情况，该38＃道岔各部分铺设位置和纵横移距离如图示

四、劳力安排

由于该38＃道岔分三段进行预铺，从各部分的长度、重量等方面接近于三组12＃砼枕道岔，但在整个施工过程中所需劳力安排，并不完全等同于三组12＃道岔所需劳力之和，而是根据施工阶段不同进行了合理地调配。

在预铺阶段，主要涉及卸砼枕和道岔，以及三部分的铺设。由于卸料是分三个部分进行，并且均需要点卸车，点内需进行搭枕木垛、抬摆砼枕和道岔等。因此所需劳力等同于一组12＃道岔的劳力量，即劳力安排集中时仅投入30人，施工负责人1人，防护人员2人，其他辅助人员6人。

在要点施工阶段，由于是岔中部分先入位，而后岔头和岔尾部分再入位，因此，整体上劳力可进行适当地调整。也就是说，一组38＃道岔投入的劳力要远少于三组12＃砼枕道岔所需的劳力，即所投入劳力为450人，现场总指挥1人，三部分具体负责人3人，技术人员6人，防护人员3人，另外配备辅助维修人员30人。

在点后维修阶段，主要进行道岔运行状态观测和道床维修，因此投入技术人员3人，劳力20人，防护人员2人。

五、主要施工机具配备

该道岔预铺和维修阶段所需施工机具接近于一组12＃砼枕提速道岔，要点时所需施工机具接近于三组12＃砼枕提速道岔。

六、施工总体方案

根据该38＃道岔预铺情况：岔头部分（49.2m）在上行外侧路基上，先在上行线纵移再横移就位；岔中部分（43.2m）对位铺在上行外侧路基上，跨上行线横移就位；岔尾部分（43.8m）对位铺在安1线上，直接横移就位。线路封闭后，岔中部分先行落位，前后两端均由技术人员控制点位，而后岔头、岔尾部分以岔中部分为基准进行落位，最后连接岔前岔后线路。

电务配合工务拆除、插入及调试道岔，移设信号机，连接调整轨道电路。开通新电气集中。

七、施工工艺流程

1、平整场地，搭设平台

由于尖轨设六个牵引点，并采用分动钩型外锁闭装置且不设密贴检查器，心轨设三个牵引点并采用钩型外锁闭装置，这些均要求道岔在组装时有良好的平整度，并能顺利进行点前调试。因此，组装平台要求搭设平稳牢固，并且道岔组装后不侵入限界，同时平台高度必须适宜，既要考虑到道岔起落量不宜太大，又要考虑到横移时的坡度和纵移时的方便。

2、卸砼枕及道岔

根据该道岔分段情况，以及京广正线天窗点情况，卸砼枕及道岔时进行合理地安排。

卸砼枕时，1－5＃岔枕卸在道岔设计岔头位置，以备抽换；6－82＃岔枕卸在岔头预铺位置，并依次摆到位；83－154＃岔枕卸在岔中预铺位置，并依次摆到位；155－227＃岔枕卸在岔尾预铺位置，并依次摆到位；228－244＃岔后枕卸在道岔设计岔尾位置，以备抽换。

卸道岔时，由于要求精度相当高，卸车时不准有损坏及变形。由于受接触网的限制，不可能采用吊卸的方法，因此，我们依然采用搭枕木垛的方式进行平移下落。首先根据道岔各部分在运料车上时的高度，在预铺位置的砼岔枕上搭设相应的枕木垛，辙叉部分比较重搭设了6垛，其他结合情况进行调整。

3、道岔预铺

根据理论计算和误差控制要求，在岔头部分预铺时，先从岔头端部开始，确保直上股和曲下股的端部对正，确保曲上股和直下股的端部对正，且均垂直于直上股。

在岔中部分预铺时，直上股和曲下股先从端部开始铺设，并确保端部对正，均垂直与直上股。曲上股和直下股以岔中后端进行控制，后端部均与直上股对正，且垂直于直上股。曲上股与直下股之间的差值由轨缝来调整，且前端两根21.592m的钢轨，在点内架设，以确保该部分长度在允许范围内。

在岔尾部分预铺时，曲上股、直下股志与直上股端部对正，且均垂直于直上股，而曲下股端部向外延伸28.6mm。

4、焊接

在预铺阶段只能进行三段内各结点的焊连，主要是岔中8个结点和岔尾4个结点，剩余其他结点以及岔前、岔后与线路连接部分，只能在道岔换铺完毕后，待线路稳定后，再进行要点焊连。为满足焊缝要求，要点期间需控制轨缝，连接部位采用厚为28mm的马蹄铁进行隔接，解决开通后轨缝过大问题，同时鱼尾板也要相应进行扩孔整改。

焊接采用铝热焊接方法，焊接部分要保持平顺，出现凹凸情况应打磨、焊补，整修后用1m直尺测量，钢轨顶面上凸不得大于0.5mm，不允许有下凹现象，工作边不直度不得大于0.5mm。

5、复测

在三部分组装过程中及完毕后，均需进行复测。结合温度变化情况，按早中晚夜间等分别进行测量，观察各部的长度变化情况，以便进行行及时调整。在本38＃道岔施工期间，温差较小，因此各部分的长度变化情况不大。

6、既有道岔及线路拆除

由于该38＃道岔较长，涉及既有道岔和既有线路的拆除，因此，在要点前就必须做好测量放线工作。由于设计道岔位置处的既有道岔及线路拆除后，需要清理道岔处的道床，为了使提速道岔就位准确，要有效的控制好道岔的方向比较重要。在施工过程中，采用了双控制，并设专人负责。

7、道床处理

拆除既有道岔及线路后，按要求将既有的普通道碴清除，更换为I级道碴，更换深度为自新岔枕底部向下300mm。

8、各段纵移对位

要点时，利用横、纵向导轨及滑动轮将提速道岔从预铺地点移动到设计位置，横向导轨不宜过长。道岔各部分均利用8根横移轨，16个滑动轮，在统一指挥下移动到位。

9、落位联结

本着先横向后纵向进行纠偏的原则，先落岔中部分，后落岔头和岔尾部分，设专人放马蹄铁，并挤紧后连接。道岔三个部分均就位落地后，将道岔与前后引轨合拢，联结接头，连通轨道电路。

10、道岔整修、调试

道岔连接后，立即进行回填道碴、起道捣固、拨道等整修调试工作，使线路尽快达到开通条件。

11、开通线路

开通线路前，必须由专人对道岔各部尺寸包括轨距、水平、高低、方向、支距、各部间隔逐项进行检查，并做好记录。确认道岔达到开通条件后，由施工指挥员向行调要线路开通命令。

八、结束语

在以往9＃、12＃、18＃道岔以及其他复式交分、交叉渡线等施工中，几乎都是采用道岔一次性整体入位，这主要是为了缩短要点施工时间，减少对铁路运营的压力。在非电气化铁路运营线上换铺38＃道岔时，可以考虑一次性整体铺设，但其超长超重的特点限制了施工中的灵活性，不便于施工操作，尤其是在纵移时存在较大的施工难度。在此所介绍的施工方法，既能满足既有线换铺道岔的施工要求，又能解决施工受电气化杆及其他外界因素影响的问题。

参考文献：

[1]提速道岔的铺设与养护范钦爱、苏自新主编中国铁道出版社1999年6月

[2]秦沈客运专线无碴轨道与大号码道岔施工技术吴久义2003年8月

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。