无缝线路钢轨应力放散与锁定施工技术

牟广富/中铁十九局集团第六工程有限公司

无缝线路钢轨应力放散与锁定施工技术

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无缝线路的应力放散与锁定，就是要把在没有允许锁定轨温范围以内锁定的无缝线路，以及在运营中锁定轨温发生了变化的无缝线路，通过应力放散或调整锁定轨温，重新准确地设定在设计允许范围之内，保证钢轨在锁定轨温下达到零应力状态。

无缝线路；应力放散；锁定轨温；钢轨位移

前言

无缝线路是将许多根标准长度的钢轨焊接成相当长度的轨条并铺布在轨枕上的 线路，是铁路轨道现代化的重要内容，经济效益显著。不论是铁路线路还是地铁线路，钢轨接头都是线路的薄弱环节，由于轨缝的存在，列车通过时会发生冲击和振动，这种冲击力影响列车的平顺和旅客的舒适，并促使道床硬结、溜坍、混凝土轨枕损坏破裂等危害，加速钢轨和联接零件的磨耗和损伤。由于受施工季节和施工条件的限制,铺设无缝线路时,往往不能在设计锁定轨温进行锁定,这给维修养护工作带来很多困难。如锁定轨溫偏低,不仅维修养护工作受到许多限制,而且高溫时钢轨受到很大的溫度压力,加之长钢轨不均匀爬行造成“应力集中”,就有胀轨跑道的危险;反之如锁定轨溫偏高,低溫时钢轨受到很大的拉力,线路不均匀爬行后,某些地段拉应力增大,溫度拉力与爬行附加拉力合在一起,容易拉断螺栓或引起钢轨折断。针对无缝钢轨铺设时存在的问题，本文以新建吉图至珲春铁路站线铺轨工程为背景，开展了温度应力式无缝线路，无缝线路应力放散和调整施工技术研究，可以使无缝线路内部应力均匀，高温不胀轨，低温不断轨。

一、方案确定

线路锁定前对线路进行综合质量检查，包括轨道几何尺寸、道床参数等，确认其满足设计文件和规范要求。采用滚筒放散法和综合放散法，消除钢轨内部应力，直至钢轨内部应力为零。当轨温处于锁定轨温范围时落轨锁定，当轨温低于锁定轨温时，用单元轨节两端的拉轨器将单元轨节拉伸至锁定轨温时的长度，然后落轨锁定，作零点位移标记。

（一）一端放散

一端放散是最常用的放散方式，以一个单元轨节为单位，长度约1～1.5km，长度过长的话应力很难均匀。一端放散施工方法见图1所示。

图1 无缝线路一端放散法施工示意图

(二)两端放散

两端放散法多用在独立单元轨节，作业相对复杂，一般条件下不采用。如果两端有缓冲区，可同时治理爬行，对缓冲区轨缝进行调整。两端放散施工方法见图2所示。

图2 无缝线路两端放散法施工示意图

二、道岔应力放散及锁定施工技术

当实际轨温在设计锁定轨温范围内，放散时将弹条扣件拆除，让钢轨属于自由状态，利用锤击敲打钢轨，使钢轨自由伸缩，待钢轨充分回弹后，即钢轨内应力达到零应力然后迅速锁定道岔。

（一）设置位移观测桩

位移观测桩应按设计要求设置，应设置齐全，牢固可靠，易于观测。单元轨节起讫点的位移观测桩易与单元轨节焊接接头对应，纵向相错量不得大于30m。长轨条应在起讫点、距长轨条起讫点100m位置各设一对位移观测桩。

（二）拆卸扣件、顶起钢轨

采用专用工具拆卸本次放散的单元轨节范围内的弹条，并用起道机将钢轨顶起，顶起高度约50mm，随顶随支立滚筒，滚筒间距为10m。

（三） 撞轨、应力放散、临时位移观测

由于长钢轨铺设时的轨温与正在进行作业的轨温不一致，在卸除弹条并顶起钢轨后，钢轨因束缚解除而将产生位移，但因钢轨内部应力及滚筒摩擦阻力等影响，此时钢轨内部的应力不为零。测量此时临时位移观测点位置钢轨的临时位移量，记录作为后面放散施工的依据。

（四）轨温测量

测量并记录应力放散为零时钢轨的轨温。若此时轨温在设计锁定轨温范围内，则锁定钢轨；若此时轨温低于设计锁定轨温，按计算拉伸量进行拉轨，实际拉伸量与计算拉伸量相符合，则锁定钢轨。

（五） 落轨、上扣件锁定

轨温合适或钢轨拉伸到位时，依次去除支垫在钢轨下的滚筒，将钢轨落在轨枕上，上好扣件，紧固钢轨。在拉轨器前后各50m范围内的钢轨锁定完成后，方可松掉拉轨器的液压油门，拆除拉轨器。

(六)标记位移零点及锁定焊接

线路锁定完成后，在位移观测桩位置标记位移零点。将本次放散的单元轨节与上一次放散的单元轨节的接头进行锁定焊接。

（七）位移观测

线路锁定完成后，定期对钢轨的爬行位移进行观测。观测频次为：放散后连续观测7天，选择当天轨温最高和最低时候观测；放散之后第一个月内每周观测一次；以后每个月观测一次；在夏季高温或冬季严寒时期，应增加观测次数。

三、结论

通过各个截面实际锁定轨温的对比，可以了解无缝线路内部温度应力的整体状态。如果长轨条左右股钢轨实际锁定轨温之差大于5℃或相邻桩段实际锁定轨温之差大于8℃的无缝线路地段，可以有计划的进行应力放散或调整。因此，在其铺设、放散、锁定等环节中，应精确测量钢轨的锁定轨温，掌握其实际锁定轨温的动态变化，以便适时对无缝线路进行应力放散与调整，确保无缝线路在设计锁定轨温范围内锁定。

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牟广富（1987-），男，黑龙江省海伦市，大专（黑龙江工程学院），从事铁路轨道铺设施工技术管理工作。