某普速铁路跨区间无缝线路的设计锁定轨温为32℃(-3~+5℃),在冬季进行基床换填、大机清筛等施工时,为避免基础扰动造成钢轨应力集中,进而引发轨向不良及断轨等问题,施工前需将无缝线路在低于设计锁定轨温下锁定。待来年温度回升,再按计划进行应力放散恢复至设计锁定轨温。而该地区受气候影响,春季持续时间短,4月上旬起气温常骤升至32℃以上,增加了普速铁路昼间天窗应力放散施工难度。因此,探究高温时节应力放散施工的组织与实施,具有重要的意义。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
关于钢轨应力放散的施工组织与实施,众多施工及设备管理单位针对不同的工况及线路条件进行了研究。李军结合新疆哈密地区气候情况和哈密货车南环线特有设备条件,采用拉伸放散法顺利完成低温锁定钢轨的应力放散施工;回亮亮针对长大隧道群特有的施工环境,从安全管理、信息化技术、作业质量三个方面,深入探讨了铺设无缝线路及应力放散施工技术的关键要点;吴丹等通过运用自主研发的换轨一体化装备,在高铁特殊区段成功实施了长钢轨更换及应力放散锁定作业,达到了预期目标。尽管众多研究与探索为无缝线路应力放散积累了丰富的实践经验和参考资料,然而在高温时节且低于设计锁定轨温的条件下,依然依赖传统的施工方法。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
本文依托某线A站Ⅱ道应力不均、钢轨胀缩异常典型区段,针对工程特有的“高温时节、低于设计锁定轨温”的特性,探寻使用“轨头顶升”法进行应力放散施工的工法,提出相应的施工控制措施,并对其进行作业质量分析及经济效益评价。在此基础上,广州局集团公司长沙工务段成功运用“轨头顶升”法完成了4.98km钢轨的应力放散施工任务,取得了预期成效,可供工务技术人员交流。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
1 应力放散的必要性
锁定轨温是无缝线路管理的核心要素,若锁定轨温偏低,在高温时节,当钢轨所受压应力超过轨道框架的承载极限时,便会导致钢轨弯曲变形和线路胀轨跑道。相反,若锁定轨温偏高,在低温时节,钢轨内部将承受拉应力,这可能导致焊缝等钢轨薄弱部位发生断裂,进而引发铁路运营安全事故。
因此,无缝线路的锁定轨温要求精准、均匀,根据《普速铁路线路修理规则》及线路养护实践,若出现表1情形之一必须进行应力放散或调整。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
表 1 无缝线路需进行应力放散或调整的情形
| 序号 | 类型 | 具体情况 |
| 1 | 计划放散 | 施工结束后有计划地恢复至设计锁定轨温 |
| 2 | 养护不当 | 插入短轨或日常养修不当造成钢轨碎弯等异常胀缩 |
| 3 | 锁定不明 | 锁定轨温不明 |
| 4 | 锁定超标 | 实际锁定轨温在设计锁定轨温允许范围外 |
| 5 | 锁定超标 | 左右股钢轨或相邻两个单元轨条锁定温差>5℃ |
| 6 | 锁定不准 | 更换长钢轨或应力放散时欠拉伸或拉伸不均衡 |
2 传统应力放散工法存在的不足
传统应力放散工法一般包括以下工序:轨道车卸新钢轨(25m)、龙口处钢轨切割、松开扣件、垫滚筒、撞轨拉伸、插入短轨、焊联等,其存在以下几个问题。
(1)目前各工务站段轨道车运力紧张,放散施工前先卸新轨、作业结束后再安排收旧轨(不宜使用轨道车一体化放散施工),给轨道车运输增加了大量工作,不利于工务站段总体运用协调。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)每处应力放散施工需插入短轨一对,现场施工需多安排换轨作业组6人、焊联组6人及氧炔焰切割设备等相关机具,人员、机具、材料消耗量较大。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)插入更换短轨、焊联的方式使长钢轨增加了一处铝热焊接头,不利于后期线路的维护保养。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3 “轨头顶升”法作业模式
针对气候、线路低于设计锁定轨温等情况,经过现场调查、技术研讨和风险研判,长沙工务段创新性提出“轨头顶升”应力放散施工工法。该工法免去了氧炔焰切割钢轨、插入更换短轨的施工工艺,施工方法具体如下。
(1)封锁施工命令下达后,在不松取扣件且施工地段不间断浇水降温的情况下,使用锯轨机在龙口处切割出28~30mm的钢轨片,使用大锤将钢轨片敲出,如图1所示。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)卸掉施工龙口一端6m范围内扣件,采用齿条式起道机将一端钢轨轨头顶升至另一端轨面以上高度,并垫塞枕木头,使两端钢轨可在自由状态下进行伸缩,如图2所示。
(3)松扣件,装入滚筒,使用撞轨器进行撞轨,当钢轨出现反弹现象时,记录钢轨实际轨温(取多个点的平均值),此时视为零应力。
(4)根据钢轨实际轨温与设计锁定轨温的差值,计算钢轨的伸缩量。如钢轨实际轨温超过设计锁定轨温时,继续浇水降温,使得钢轨轨温降至设计锁定轨温范围内。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(5)拉伸到位(每隔100m设置钢轨伸缩标记点)或钢轨轨温降至设计锁定轨温范围内后锁定钢轨。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(6)龙口处钢轨进行铝热焊焊复。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4 “轨头顶升”法施工实践
以某线A站Ⅱ道K180+900~K181+900典型区段为例,对“轨头顶升”法的施工组织及实施进行介绍。
4.1 线路背景
某线A站Ⅱ道K180+900~K181+900因道床基础薄弱、日常养修不当,导致钢轨内部应力严重不均,锁定轨温不准。特别是K181+700~+900区段,钢轨连续碎弯、硬弯等方向不良问题突出(图3),动态轨检车Ⅰ道300m范围内2级超限8处。锁定轨温不准、无缝线路应力不均导致病害顽疾无法根治。使用无缝线路钢轨应力检测仪测得K181+700处左右股钢轨锁定轨温分别为19℃、25℃,符合表1中的第2~4项,必须进行应力放散施工。
4.2 施工前期准备
(1)施工实施前,协同施工配合单位对放散地段进行现场勘踏调查,确定放散具体里程及长度,根据线路设备情况结合工作门位置,确定龙口位置、撞轨地点、钢轨伸缩标记点。
(2)根据现场调查情况,结合线路设备履历制定施工实施方案及计划,按照相关要求逐级上报、审批。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)组织召开施工方案会,按照编制的施工方案,提前做好人员上岗培训和工机具、材料准备。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(4)施工负责人组织召开施工PPT方案布置会,对作业人员进行详细分工及技术交底,对防护人员进行安全交底及风险研判,并组织学习应急预案。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4.3 施工实施
按照广州局集团公司批复的施工日计划进行低温锁定钢轨应力放散及焊联施工,施工当日气温21~32℃;时间08:50—11:50,共计180min;施工主要内容为封锁某线A站内上行线,在封锁范围内K180+900~K181+900处进行应力放散施工,施工等级为Ⅲ级。
4.3.1 实施步骤
采用“轨头顶升”法对低于设计锁定轨温的钢轨进行应力放散施工时,通过切割钢轨片、使用齿条式起道机抬升钢轨轨头,并借助钢轨拉伸机和撞轨器的相互配合,对长钢轨进行均匀拉伸,具体实施步骤如下。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(1)确定放散里程及长度。根据前期现场勘踏调查结果,本次施工放散的具体里程为某线上行󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
K180+900~K181+900,放散长度为1000m。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)设置临时位移观测点。每隔100m设置1对临时位移观测点,龙口两侧各加设1对观测点。该段共计设置10对观测点。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)切割龙口钢轨片,并抬升钢轨轨头。在龙口处切割出28~30mm的钢轨片,并使用齿条式起道机将一端钢轨顶升,解除龙口两端钢轨自由伸长的约束。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(4)松扣件,支垫滚筒。在一端钢轨抬升后,安排各组人员对本股钢轨进行松扣件、安装滚筒、整理胶垫作业。每12m安装一个滚筒,安装滚筒后钢轨不与胶垫接触,确保钢轨能够在扣件全部松完的情况下达到自由伸缩的状态。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(5)撞轨、确定零应力轨温。在龙口两端合适位置设置撞轨器,沿着钢轨伸长方向依次撞轨,当钢轨往伸长反方向回弹时,测量轨温,取测量轨温的平均值(34℃)为此时零应力温度值。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(6)继续浇水降温,切除搭接轨头,进行预拉伸。边浇水降温边进行拉伸回弹(拉伸之后一次性卸压),并配合撞轨,彻底消除钢轨碎弯。重复第(5)步,此时的实测平均轨温(零应力温度)为31℃,设计锁定轨温为32℃,差值为1℃,按照公式(1)的计算量进行拉伸。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
ΔL=αL(Te-Tz) (式1)
式1中
ΔL———钢轨伸长量;
α———钢轨的线膨胀系数,取0.0118mm/(m·℃);󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
L———放散长度,取1000m;󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
Te———钢轨的设计锁定轨温,取32℃;
Tz———钢轨的实测平均轨温,即零应力轨温,取31℃｡
将数据带入公式(1)计算得钢轨伸长量为11.8mm｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(7)拉伸,锁定｡每隔100m设置观测桩,设计拉伸量从龙口往两端依次为6mm､4.8mm､3.6mm､2.4mm､1.2mm,各组同时观测拉伸位移,及时排除连接胶垫､石砟等阻力,力求放散均匀准确｡龙口拉伸15mm(预留3mm左右回弹量)后保持拉伸压力､撤移滚筒､紧固扣件｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(8)释放拉伸压力,计算锁定轨温｡当龙口两端扣件紧固50m以上,各作业组扣件紧固达30%时,逐量释放拉伸机压力,此时测量的拉伸量为13mm｡通过公式(1)计算出实际锁定轨温为32.1℃(即32℃)｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(9)钢轨焊联｡拉伸机撤出之后,对龙口处采用铝热焊进行焊复｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(10)质量回检｡施工完成后,施工负责人､质检员对现场进行全覆盖检查,作业末端作业小组推行轨检小车对施工地段进行全覆盖几何尺寸验收,作业验收地段整治合格后撤离现场｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4.3.2 施工流程
施工采用“轨头顶升”法施工,具体施工流程如图4所示｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4.3.3 时间节点控制
在本次施工实施组织过程中,完成双股1000m应力放散施工任务,时间可控制在170min以内,具体施工时间节点控制如图5所示｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4.4 施工控制措施
在高温时节使用“轨头顶升”法进行应力放散的施工过程中,通过现场实践,总结出以下几项控制措施。
(1)在锯轨机切割龙口处钢轨时,由于高温钢轨内部压应力影响,锯片可能会出现轻微卡顿现象。作业人员需熟练掌握锯轨机的操作技巧,对同一位置采用正反双向切割方式,并在即将切断的瞬间及时收机,确保锯片不会因钢轨内部压应力而被卡住,同时为龙口处钢轨片第二次切割创造作业条件。待两次切割完成后,使用大锤将轨头片敲出。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)在龙口钢轨片切割作业完成前,严禁开展松扣件操作,以确保切割过程顺畅;当轨温达45℃及以上时,不建议采用此方法进行施工。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)自施工开始至拉伸锁定工艺执行前,需不间断地对钢轨进行浇水降温处理,以确保轨温保持在设计锁定轨温的预定范围内。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(4)按照标准安装滚筒的同时,采用撞轨器与大锤沿轨条撞击相结合的方式放散效果更佳。在拉伸钢轨条时,做到匀速、准确、足量,临时观测点的伸缩值误差可控制在±1mm范围内。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
5 分析与评价
5.1 作业质量分析
2024年5月16日完成应力放散施工后,某线上行K181+700~+900处,消除了线路方向不良､钢轨硬弯的病害;5月底再次使用无缝线路钢轨应力检测仪测得K181+700处左右股钢轨锁定轨温分别为32℃､31℃,验证了该次应力放散施工的放散量达到预期值｡同时,根据2024年6月的轨检车波形图分析,该区段轨检车实现0处2级超限,轨向扣分从整治前的4分下降至施工后的0.1分,降幅达97.5%,具体波形图对比情况如图6所示｡因此,采用“轨头顶升”法进行应力放散的施工作业质量达标,线路设备质量得到显著提升｡
5.2 经济效益评价
高温时节采用“轨头顶升”法进行应力放散施工,在相同任务量(1000m)及相同天窗作业时长的情况下,“轨头顶升”法较传统施工工法的作业劳力、主要机具材料等用量对比见表2。
表2 传统施工工法与“轨头顶升”法对比
| 工法 | 作业人数/人 | 焊缝数量/个 | 钢轨用量/m | 轨道车/台班 | 综合成本/(元/km) |
| 传统 | 84 | 4 | 25 | 2 | 37393.78 |
| “轨头顶升” | 72 | 2 | 0 | 0 | 16952.22 |
| 降低值 | 12 | 2 | 25 | 2 | 20441.56 |
由表2对比可知,每千米应力放散施工中,作业人数可由84人降至72人,钢轨用量可结余25m,轨道车减少2台班,铝热焊缝减少2个;综合施工成本降低20441.56元/km,降幅达54.67%,经济效益大幅提升,实现了降本增效的目的｡
6 结论
以某线A站Ⅱ道典型区段实例为依托,总结了高温时节“轨头顶升”法应力放散施工模式的应用,并对其作业质量及经济效益进行了分析评价,主要结论如下｡
(1)实施应力放散施工过程中,提出了“切割龙口处钢轨片､齿条式起道机抬升钢轨头､不插轨换轨”的“轨头顶升”作业工法｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(2)执行“不间断浇水降温,拉伸机配合滚筒､大锤及撞轨器作业”的标准,实施“轨头顶升”法应力放散施工后,放散量达到了目标值,轨向扣分降低了97.5%｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
(3)“轨头顶升”法的综合施工成本较传统作业减少了20441.56元/km,降幅达54.67%｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
综上,采用“轨头顶升”法施工的作业质量达标,经济效益大幅提升｡2024年,长沙工务段在某线A站至C普速场间利用7个天窗完成7段共计4.98km钢轨的应力放散施工任务｡施工全过程安全可控､作业有序,优化了作业组织,提高了劳动效率,达到了预期的目标,对类似工程具有借鉴作用｡󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
文章来源：
原文名称：高温时节无缝线路“轨头顶升”法应力放散施工实践󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
作者信息：夏浩、聂锡平（1.中国铁路广州局集团有限公司长沙工务段2.中国铁路广州局集团有限公司工务部）󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
期刊信息：铁道工务 . 2025 ,3 (05)󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
