论文部分内容阅读
摘要 无缝钢轨具有减噪、平稳、提速等几大优势，但无缝线路受自然界气温变化影响，由于热涨冷缩在钢轨内部会产生巨大的温度应力，应力放散就是在设计锁定轨温范围内，将无缝线路全长扣件，防爬器等全部松开，让它自由伸缩，把钢轨内部的温度应力全部放散掉然后再重新锁定线路，这就是无缝钢轨得放散锁定
关键词：无缝钢轨、应力放散、锁定、温度。
中图分类号：U213.4文献标识码： A 文章编号：
一、前言
高速铁路要求轨道具有高平顺性和高稳定性， 而钢轨的焊接质量则是影响无缝线路平顺性和强度的主要因素之一。因此，提高钢轨焊接接头的质量对于保證高速列车安全 、舒适、平稳地运行显得尤为重要 。目前我国铁路主要干线普遍采用无缝线路，夏季胀轨和冬季的断轨已成为无缝线路养护管理工作中关注的问题。无缝钢轨减噪、平稳、提速等几大优势。但无缝线路受自然界气温变化影响，由于热涨冷缩在钢轨内部会产生巨大的温度应力.应力放散就是在设计锁定轨温范围内，将无缝线路全长扣件，防爬器等全部松开，让它自由伸缩，把钢轨内部的温度应力全部放散掉然后再重新锁定线路，这就是无缝钢轨得放散锁定。
二、无缝钢轨放散锁定
（一）无缝线路单元轨节
无缝线路由若干单元轨节组成。单元轨节的布置应根据线路条件、工点情况、施工工艺及养护维修等因素综合研究确定。区间内单元轨节长度一般情况下为1000~2000m 左右，最短不应小于200m。每组无缝道岔应按一个单元轨节布置。长大桥梁及两端线路护轨梭头范围之内宜单独布置一个或数个单元轨节。长度不足1000m隧道，长轨条连续布置。站内线路、设有胶接绝缘接头的每个自动闭塞区间、道岔与长轨条之间或两端长轨条之间以及小半径钢轨伤损严重的区段宜单独布置长轨条。（二）焊接接头
线路钢轨在焊接前均应进行焊轨机焊接型式试验，符合国家现行标准《钢轨焊接接头技术条件》要求的才能上线施工。钢轨焊接应采用闪光焊，长钢轨焊接长度不应小于500m。钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头。钢轨焊接质量、力学性能指标应符合国家现行标准《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632)的规定。
（三）设计锁定轨温
无缝线路的设计锁定轨温根据线路通过地区的最高和最低轨温、无缝线路的允许温降和允许升温计算确定，并满足无缝线路的钢轨断缝检算要求。长大隧道（段）、特殊桥梁及无缝道岔区等特殊地段的设计锁定轨温需进行个别设计。
无缝线路应在设计锁定轨温范围内锁定，且相邻单元轨的施工锁定轨温差不应大于5℃，同一单元轨节左右单元轨的施工锁定轨温差不应大于5℃，同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温差不应大于10℃。
（四）位观测桩设置
①设置原则
跨区间无缝线路，单元轨条长度大于1 200 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100m 及400m 和单元轨条中点各设置1 对)；单元轨条长度不大于l 200m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100m 及400m各设置1 对)。单组道岔设3 对观测桩。
②观测桩设置位置
位移观测桩按设计设置。单元轨节起终点的位移观测桩宜与单元轨节焊接接头对应，纵向相错量不得大于30m。位移观测桩与电务设备错开。位移观测桩设置齐全、牢固可靠、易于观测和不易破坏。观测桩在区间埋设在路肩上，在站内站台侧可在站台墙上设置；观测桩距线路中心不小于3.1m，或距道砟坡脚和路肩边缘大于0.3m。当路肩宽度不足时，可埋于路肩中心，但应满足大型养路机械作业要求。高度高出轨面300-500mm。路基上位移观测桩埋设深度应符合设计要求。位移观测桩也可利用线路两侧的接触网基础（杆）、线路基桩或在其他固定建筑物上设置。桥上位移观测桩可设置于桥梁固定支座附近稳固的桥面挡砟墙上。标记必须稳固、耐久、可靠，便于观测。
③观测桩编号
跨区间无缝线路的位移观测桩按里程前进方向顺序编号，编号方法为“×—×”横线前数字为单元轨节的顺序号，横线后为单元轨条内的桩号，编号均以阿拉伯数字标注，并在桩号右上方标“#”号。其余未尽事宜按《无缝线路位移观测桩及钢轨标记设计图集》相关规定执行。
三、放散锁定工艺
（一）放散施工前的准备：
1、钢轨放散前焊轨
调试焊轨机的焊接性能，调整焊接参数，直至钢轨焊头通过国家铁科院的焊头型式检验，并将其作为工地钢轨焊接的工艺参数，不得随意修改。依据标准清单进行检查并落实，备齐所有必要的工具、材料、设备以及资料。
2、在焊接现场的准备工作
对焊接现场的条件进行综合评定，清除会导致火灾或安全事故的隐患。
作业区间的防护，防护人员两名，一名站在离作业始端的前500m，另一名站在离作业末端的后500m，进行防护。
3、钢轨的准备工作
焊头位置处道碴的处理，焊头前后1.5m范围内的道碴要全部清理出道床，直至不阻碍拨轨枕。焊头处的轨枕往两边拨，拨出的空间为2m。
4、轨道车推送移动焊轨机进入施工现场并进行锁定钢轨焊接。
（二）放散锁定施工前的准备：
（1）钢轨应力放散锁定焊接2000m单元轨节接头已焊接完毕，施工轨温满足设计锁定轨温范围以内或以下，各项放散锁定工机具准备完毕。
（2）道床达到初期稳定，轨道质量应符合本技术指南第6.1.5条规定。
（3） 按设计要求设置钢轨位移观测桩。
（4）设备检查，性能良好，运行正常。
（三）放散锁定施工
（1）拆除已铺设单元轨节扣件，将锁紧弹条取下。
（2）用起道机打起钢轨或撬棍撬起钢轨，每隔14-15个灰枕空垫放一个滚轮，保证钢轨目视平顺，可以自由伸缩。检查轨下橡胶垫板有无破损及其上有无石屑。有破损及时更换，有石屑及时清理，确保锁定后轨道质量。
（3）安装撞轨器放散零应力：采用两台撞轨器同时撞击协助放散，直至钢轨伸长出现反弹现象，即判定钢轨达到零应力状态（单位轨节中间一台撞轨器，单元轨节尾部一台撞轨器）。
（4）放散应力前，技术人员测量单元轨节始、末端轨温，取其平均值作为单元轨节的轨温，计算好钢轨始末端拉伸量和锯轨量，以清除单无元轨局部内存伸缩量。
（5）放散锁定
①现场实测轨温在设计锁定轨温允许范围之内时，采用撞轨法进行应力放散锁定施工，在单元轨节上安放撞轨器撞击钢轨，使其达到零应力状态，并呈线性变化，拆除撞轨器、轨下滚轮锁定线路。
②现场实测轨温在锁定轨温范围以下时，采用“拉伸器滚轮法” 放散锁定施工，在单元轨节终端安装拉伸器。
根据技术员计算长钢轨伸缩量进行拉伸锁定，先将下一节长轨条锁定20m（根据轨温情况拆除下一节长钢轨扣件，拉伸长轨条，保证与上一单元轨节距离不大），留出拉伸量空挡。
在单元轨节终端做好拉伸量标记，拉伸长钢轨达到设计轨温标准后，拆除轨下滚轮锁定线路，锁定线路完毕后拆除长钢轨拉伸器。
（四）注意事项：
（1）位移观测桩在铺碴整道施工时按设计要求布设，无缝线路锁定后，立即做好位移观测标记，观测纵向位移。在钢轨腹部用红油漆注明锁定日期及锁定轨温，位移观测标记为永久性标记，不得任意改动。
（2）在长钢轨上测量五点轨温，取平均温度计算出各点拉伸量，各点固定人员进行位移观测。
（3）位移观测人员观测各点达到要求放散位移后即停止敲击，拉伸器保压，取出滚筒，先按隔二上一安装扣件锁定线路，二遍补齐扣件，保证快速锁定钢轨在设定锁定轨温范围内。
四、施工安全措施
（1）调查了解施工工点的潜在安全隐患，制定对应制度，具备完善的安全防护制度、措施和紧急救助方案，确保人员、设备安全。
（2）加强安全防护，按规定设置安全防护装置和标志。
（3）施工时应做好桥上措施的安全防护工作，禁止破坏桥梁结构。
（4）既有线施工必须做好防护工作，人员、机具必须撤出既有线限界以外。
（5）在既有线旁施工时，严格作业时间，施工机具、材料堆放不得侵入既有线限界，同时按规定设专人进行防护。防护员应坚守岗位，随时注意工程列车和既有线行车动向，及时树立防护牌。
（6）其余未尽事宜按相关安全规定执行。
五、参考文献
《铁路轨道设计规范》 （TB10082-2005） ；
铁道部发布的《铁路营业线施工及安全管理办法》铁办 [2005]133 号文件；
《铁路工务安全规则》以及《铁路安全技术规程》 。
《钢轨焊接接头技术条件》 （TB/T1632）
关键词：无缝钢轨、应力放散、锁定、温度。
中图分类号：U213.4文献标识码： A 文章编号：
一、前言
高速铁路要求轨道具有高平顺性和高稳定性， 而钢轨的焊接质量则是影响无缝线路平顺性和强度的主要因素之一。因此，提高钢轨焊接接头的质量对于保證高速列车安全 、舒适、平稳地运行显得尤为重要 。目前我国铁路主要干线普遍采用无缝线路，夏季胀轨和冬季的断轨已成为无缝线路养护管理工作中关注的问题。无缝钢轨减噪、平稳、提速等几大优势。但无缝线路受自然界气温变化影响，由于热涨冷缩在钢轨内部会产生巨大的温度应力.应力放散就是在设计锁定轨温范围内，将无缝线路全长扣件，防爬器等全部松开，让它自由伸缩，把钢轨内部的温度应力全部放散掉然后再重新锁定线路，这就是无缝钢轨得放散锁定。
二、无缝钢轨放散锁定
（一）无缝线路单元轨节
无缝线路由若干单元轨节组成。单元轨节的布置应根据线路条件、工点情况、施工工艺及养护维修等因素综合研究确定。区间内单元轨节长度一般情况下为1000~2000m 左右，最短不应小于200m。每组无缝道岔应按一个单元轨节布置。长大桥梁及两端线路护轨梭头范围之内宜单独布置一个或数个单元轨节。长度不足1000m隧道，长轨条连续布置。站内线路、设有胶接绝缘接头的每个自动闭塞区间、道岔与长轨条之间或两端长轨条之间以及小半径钢轨伤损严重的区段宜单独布置长轨条。（二）焊接接头
线路钢轨在焊接前均应进行焊轨机焊接型式试验，符合国家现行标准《钢轨焊接接头技术条件》要求的才能上线施工。钢轨焊接应采用闪光焊，长钢轨焊接长度不应小于500m。钢轨焊接接头应纵向打磨平顺，不得有低接头。钢轨焊接质量、力学性能指标应符合国家现行标准《钢轨焊接接头技术条件》(TB/T1632)的规定。
（三）设计锁定轨温
无缝线路的设计锁定轨温根据线路通过地区的最高和最低轨温、无缝线路的允许温降和允许升温计算确定，并满足无缝线路的钢轨断缝检算要求。长大隧道（段）、特殊桥梁及无缝道岔区等特殊地段的设计锁定轨温需进行个别设计。
无缝线路应在设计锁定轨温范围内锁定，且相邻单元轨的施工锁定轨温差不应大于5℃，同一单元轨节左右单元轨的施工锁定轨温差不应大于5℃，同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温差不应大于10℃。
（四）位观测桩设置
①设置原则
跨区间无缝线路，单元轨条长度大于1 200 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100m 及400m 和单元轨条中点各设置1 对)；单元轨条长度不大于l 200m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100m 及400m各设置1 对)。单组道岔设3 对观测桩。
②观测桩设置位置
位移观测桩按设计设置。单元轨节起终点的位移观测桩宜与单元轨节焊接接头对应，纵向相错量不得大于30m。位移观测桩与电务设备错开。位移观测桩设置齐全、牢固可靠、易于观测和不易破坏。观测桩在区间埋设在路肩上，在站内站台侧可在站台墙上设置；观测桩距线路中心不小于3.1m，或距道砟坡脚和路肩边缘大于0.3m。当路肩宽度不足时，可埋于路肩中心，但应满足大型养路机械作业要求。高度高出轨面300-500mm。路基上位移观测桩埋设深度应符合设计要求。位移观测桩也可利用线路两侧的接触网基础（杆）、线路基桩或在其他固定建筑物上设置。桥上位移观测桩可设置于桥梁固定支座附近稳固的桥面挡砟墙上。标记必须稳固、耐久、可靠，便于观测。
③观测桩编号
跨区间无缝线路的位移观测桩按里程前进方向顺序编号，编号方法为“×—×”横线前数字为单元轨节的顺序号，横线后为单元轨条内的桩号，编号均以阿拉伯数字标注，并在桩号右上方标“#”号。其余未尽事宜按《无缝线路位移观测桩及钢轨标记设计图集》相关规定执行。
三、放散锁定工艺
（一）放散施工前的准备：
1、钢轨放散前焊轨
调试焊轨机的焊接性能，调整焊接参数，直至钢轨焊头通过国家铁科院的焊头型式检验，并将其作为工地钢轨焊接的工艺参数，不得随意修改。依据标准清单进行检查并落实，备齐所有必要的工具、材料、设备以及资料。
2、在焊接现场的准备工作
对焊接现场的条件进行综合评定，清除会导致火灾或安全事故的隐患。
作业区间的防护，防护人员两名，一名站在离作业始端的前500m，另一名站在离作业末端的后500m，进行防护。
3、钢轨的准备工作
焊头位置处道碴的处理，焊头前后1.5m范围内的道碴要全部清理出道床，直至不阻碍拨轨枕。焊头处的轨枕往两边拨，拨出的空间为2m。
4、轨道车推送移动焊轨机进入施工现场并进行锁定钢轨焊接。
（二）放散锁定施工前的准备：
（1）钢轨应力放散锁定焊接2000m单元轨节接头已焊接完毕，施工轨温满足设计锁定轨温范围以内或以下，各项放散锁定工机具准备完毕。
（2）道床达到初期稳定，轨道质量应符合本技术指南第6.1.5条规定。
（3） 按设计要求设置钢轨位移观测桩。
（4）设备检查，性能良好，运行正常。
（三）放散锁定施工
（1）拆除已铺设单元轨节扣件，将锁紧弹条取下。
（2）用起道机打起钢轨或撬棍撬起钢轨，每隔14-15个灰枕空垫放一个滚轮，保证钢轨目视平顺，可以自由伸缩。检查轨下橡胶垫板有无破损及其上有无石屑。有破损及时更换，有石屑及时清理，确保锁定后轨道质量。
（3）安装撞轨器放散零应力：采用两台撞轨器同时撞击协助放散，直至钢轨伸长出现反弹现象，即判定钢轨达到零应力状态（单位轨节中间一台撞轨器，单元轨节尾部一台撞轨器）。
（4）放散应力前，技术人员测量单元轨节始、末端轨温，取其平均值作为单元轨节的轨温，计算好钢轨始末端拉伸量和锯轨量，以清除单无元轨局部内存伸缩量。
（5）放散锁定
①现场实测轨温在设计锁定轨温允许范围之内时，采用撞轨法进行应力放散锁定施工，在单元轨节上安放撞轨器撞击钢轨，使其达到零应力状态，并呈线性变化，拆除撞轨器、轨下滚轮锁定线路。
②现场实测轨温在锁定轨温范围以下时，采用“拉伸器滚轮法” 放散锁定施工，在单元轨节终端安装拉伸器。
根据技术员计算长钢轨伸缩量进行拉伸锁定，先将下一节长轨条锁定20m（根据轨温情况拆除下一节长钢轨扣件，拉伸长轨条，保证与上一单元轨节距离不大），留出拉伸量空挡。
在单元轨节终端做好拉伸量标记，拉伸长钢轨达到设计轨温标准后，拆除轨下滚轮锁定线路，锁定线路完毕后拆除长钢轨拉伸器。
（四）注意事项：
（1）位移观测桩在铺碴整道施工时按设计要求布设，无缝线路锁定后，立即做好位移观测标记，观测纵向位移。在钢轨腹部用红油漆注明锁定日期及锁定轨温，位移观测标记为永久性标记，不得任意改动。
（2）在长钢轨上测量五点轨温，取平均温度计算出各点拉伸量，各点固定人员进行位移观测。
（3）位移观测人员观测各点达到要求放散位移后即停止敲击，拉伸器保压，取出滚筒，先按隔二上一安装扣件锁定线路，二遍补齐扣件，保证快速锁定钢轨在设定锁定轨温范围内。
四、施工安全措施
（1）调查了解施工工点的潜在安全隐患，制定对应制度，具备完善的安全防护制度、措施和紧急救助方案，确保人员、设备安全。
（2）加强安全防护，按规定设置安全防护装置和标志。
（3）施工时应做好桥上措施的安全防护工作，禁止破坏桥梁结构。
（4）既有线施工必须做好防护工作，人员、机具必须撤出既有线限界以外。
（5）在既有线旁施工时，严格作业时间，施工机具、材料堆放不得侵入既有线限界，同时按规定设专人进行防护。防护员应坚守岗位，随时注意工程列车和既有线行车动向，及时树立防护牌。
（6）其余未尽事宜按相关安全规定执行。
五、参考文献
《铁路轨道设计规范》 （TB10082-2005） ；
铁道部发布的《铁路营业线施工及安全管理办法》铁办 [2005]133 号文件；
《铁路工务安全规则》以及《铁路安全技术规程》 。
《钢轨焊接接头技术条件》 （TB/T1632）