應(yīng)力放散及鎖定施工工藝.docx

應(yīng)力放散及鎖定施工工藝張峻川(中鐵四局八分公司)摘要：本文對銅九線元縫線路應(yīng)力放散及鎖定的施工方案及工藝做出介紹并為施工提儐借鑒。隨著中國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的卓越成就，中國鐵路建設(shè)也迎來了跨越式發(fā)展。2007年4月18日，時(shí)速200公里以上的動(dòng)車組正式開始運(yùn)營，貫通全國重要城市的高速客運(yùn)專線也已經(jīng)上馬建設(shè)或加緊籌備。無縫線路技術(shù)是高速鐵路的基礎(chǔ)，而應(yīng)力放散的施工工藝是否成熟，是無縫線路是否能夠保證質(zhì)量和設(shè)計(jì)要求的重要因素?，F(xiàn)以銅九線無縫線路施工為例，對該工序施工進(jìn)行說明。1 工程概況應(yīng)力放散和鎖定是將已達(dá)到初期穩(wěn)定狀態(tài)的線路，重新松開扣件、起升鋼軌、墊上滾筒使鋼軌處于自由伸縮狀態(tài)或自由伸縮后再強(qiáng)制拉伸，放散掉鋼軌內(nèi)的附加應(yīng)力和溫度力，在鋼軌處于設(shè)計(jì)鎖定軌溫時(shí)的“零”應(yīng)力狀態(tài)下，將線路鎖定完成無縫線路的過程。進(jìn)行應(yīng)力放散作業(yè)是為了使在冬季氣溫很低鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力不會把鋼軌拉傷拉斷和夏季氣溫很高時(shí)鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生的壓應(yīng)力不會致脹軌跑道現(xiàn)象。2 施工工藝21 施工方法簡介應(yīng)力放散施工有兩種放散方法：第一種稱為滾筒放散法，即實(shí)際軌溫在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)，放散時(shí)在鋼軌下加墊滾筒，利用錘擊敲打鋼軌，使鋼軌自由伸縮，等鋼軌充分回彈后，即鋼軌內(nèi)應(yīng)力達(dá)到零應(yīng)力然后迅速鎖定線路；第二種方法稱為綜合放散法，即實(shí)際軌溫低于鎖定軌溫下限值時(shí)，鋼軌下墊上滾筒，將要放散的單元軌節(jié)一端與已放散鎖定的線路焊接，靠無縫線路提供反力，一端安裝鋼軌拉伸器，根據(jù)當(dāng)時(shí)軌溫計(jì)算出單元軌節(jié)的拉伸量，等單元軌節(jié)在當(dāng)時(shí)的施工溫度下處于自由伸縮狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行位移零點(diǎn)標(biāo)記，再用拉軌器將單元軌節(jié)拉伸至計(jì)算出的拉伸量，各測點(diǎn)位移均達(dá)到計(jì)算位移量后進(jìn)行鎖定。對于區(qū)間線路將根據(jù)現(xiàn)場軌溫靈活采用放散方法，對于道岔由于不易進(jìn)行拉升，所以只能選擇滾筒放散法，即道岔鋪設(shè)必須在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)力放散、鎖定焊接施工工藝流程見下圖：拆卸扣件、支墊滾筒撞軌、應(yīng)力放散測軌溫、面鋼軌拉伸位移標(biāo)記計(jì)算拉伸量、鋸軌單元軌節(jié)拉伸、鎖定鎖定焊設(shè)置單元軌節(jié)位移觀測標(biāo)記滾筒放散法工藝流程：施工準(zhǔn)備一拆扣件一墊滾筒一敲軌一測軌溫一鋼軌反彈一拆滾筒一上扣件(隔二上一)一上完所有扣件一作位移觀測標(biāo)記拉伸器滾筒放散法工藝流程：施工準(zhǔn)備一拆扣件一墊滾筒一安裝撞軌器一安裝拉伸器預(yù)拉伸敲擊使鋼軌處于自由伸縮狀態(tài)一每隔lOOm設(shè)1個(gè)臨時(shí)觀測點(diǎn)標(biāo)記一測軌溫計(jì)算各點(diǎn)拉伸量一拉伸并用撞軌器撞擊、觀測各點(diǎn)位移量一各點(diǎn)位移達(dá)到放散要求后拆滾筒一上扣件(隔二上一)一上完所有扣件一作位移觀測標(biāo)記22 施工工藝要點(diǎn)(1)按施工計(jì)劃，將滾筒用軌道車運(yùn)至現(xiàn)場，每lOm放置一對滾筒(雙線)。(2)拆下扣件墊上滾筒，用拉軌器拉長鋼軌使得待放散長鋼軌與上一放散結(jié)束的長鋼軌間軌縫(起始零點(diǎn))在鋁熱焊要求的范圍內(nèi)(25mm+2 mm要考慮焊前端部打磨量)，并進(jìn)行焊接。(3)將長鋼軌未焊接一端(終點(diǎn))用拉伸器固定于既有長鋼軌上，初步拉伸鋼軌并同時(shí)敲打鋼軌，松開拉伸器繼續(xù)用撞軌器撞擊并敲打鋼軌，觀察鋼軌各點(diǎn)位移，待各點(diǎn)位移穩(wěn)定，每次撞擊鋼軌會產(chǎn)生回彈時(shí)，停止敲擊。(4)位移觀測樁在鋪碴整道施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求布設(shè)，無縫線路鎖定后，立即做好位移觀測標(biāo)記，觀測縱向位移。位移觀測樁的設(shè)計(jì)方案如圖。在隧道洞口處加設(shè)觀測樁。在鋼軌腹部或隧道側(cè)墻上，用紅油漆注明鎖定日期及鎖定軌溫，位移觀測標(biāo)記為永久性標(biāo)記，不得任意改動(dòng)。(5)在長鋼軌上測量五點(diǎn)軌溫，取平均溫度計(jì)算出各點(diǎn)拉伸量，各點(diǎn)固定人員進(jìn)行位移觀測。(6)拉伸鋼軌至要求拉伸量，同時(shí)撞擊敲擊鋼軌，敲擊點(diǎn)間距可按每隔一滾筒密度進(jìn)行布置。敲擊人員來回移動(dòng)進(jìn)行敲擊鋼軌。(7)位移觀測人員觀測各點(diǎn)達(dá)到要求放散位移后即停止敲擊，拉伸器保壓，取出滾筒，先按隔二上一安裝扣件鎖定線路。(8)補(bǔ)齊扣件，在焊接軌頭溫度降至500 以下后卸拉軌器，標(biāo)記位移觀測“零”點(diǎn)。(9)單股放散結(jié)束后立即測定軌溫，在左右股溫差不超過3C時(shí)，可進(jìn)行另一股放散鎖定作業(yè)。3 工機(jī)具配置主要應(yīng)力放散線路鎖定機(jī)具配備表序號 名稱 單位 數(shù)量序號名稱單位數(shù)量1滾輪個(gè)3002對講機(jī)臺153壓機(jī)臺204撞軌器臺25拉伸器臺16鋸軌機(jī)臺17電動(dòng)扳手（柴油機(jī)）臺68小平板車輛109軌道車輛110N15工具車輛211方尺把112軌溫表塊613鋼軌位移觀測儀臺2注：此機(jī)具配置為1500m長鋼軌機(jī)具配置，旌工時(shí)人員按lOOm一組進(jìn)行分工。4 位移觀測樁41 位移觀測樁設(shè)置要求(1)位移觀測樁是無縫線路養(yǎng)護(hù)的重要標(biāo)志，位移觀測樁應(yīng)滿足牢固、可靠、易于觀測和不易被破壞的要求。(2)位移觀測樁應(yīng)垂直于線路方向。(3)橋上位移觀測樁設(shè)于線路雙側(cè)對稱布置，設(shè)置于橋梁固定支座附近穩(wěn)固的橋面系支架上，設(shè)置高度高于軌面5cm，標(biāo)記必須穩(wěn)固、耐久、可靠、便于觀測。(4)隧道內(nèi)位移觀測樁設(shè)于線路雙側(cè)對稱布置，設(shè)置于隧道邊墻上，設(shè)置高度高于軌面5cm，標(biāo)記必須穩(wěn)固、耐久、可靠、便于觀測。(5)無縫線路雙線地段按單線設(shè)置，單線地段左側(cè)設(shè)置單側(cè)位移觀測樁(路基地段)一個(gè)單元軌節(jié)為一個(gè)管理區(qū)段。位移觀測樁按單元軌節(jié)設(shè)置，道岔區(qū)按道岔單元軌節(jié)設(shè)置。1個(gè)單元軌節(jié)(2000m)設(shè)7個(gè)位移觀測樁，長軌不足2000m的單元軌節(jié)可適當(dāng)調(diào)整樁間距離和樁數(shù)但樁距不宜大于500m。其設(shè)置見圖1，2。注：1兩組道岔間距離小于50mm時(shí)，可不設(shè)中間位移觀測樁。兩組道岔間中離大于50mm 時(shí)，在兩組道岔中間增設(shè)一只位移觀測樁。2A表示限位器對應(yīng)位置設(shè)置位移觀測樁。圖1 單組無縫岔位移觀測樁埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(6)單元軌節(jié)起終點(diǎn)的位移觀測樁盡量與焊接接頭對應(yīng)，縱向錯(cuò)動(dòng)量不得大于30m，位移觀測樁間相對位置應(yīng)保持基本不變。(7)位移觀測樁必須在無縫線路鎖定前完成設(shè)置，并在現(xiàn)場進(jìn)行編號，編號應(yīng)標(biāo)記清晰、耐久。42 位移觀測樁制作要求本線位移觀測樁采用混凝土樁，要求如下：混凝土強(qiáng)度為C20，截面200mm見方，高700mm，其中十字支架埋于樁頂面下20mm，埋深在地面下650mm，基準(zhǔn)軸為18mm 圓鋼，調(diào)節(jié)鋼筋12mm圓鋼。圖 2 無縫線路位移觀測樁埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)43 觀測樁型式及設(shè)置位置(1)路基上的位移觀測樁本條線位移觀測樁全部采用預(yù)制混凝土樁。埋設(shè)位置應(yīng)符合以下規(guī)定：埋于路肩或路肩外面(距線路中心線5m以內(nèi))，使永久式位移觀測樁頂面高出地面50mm，并使基準(zhǔn)軸(即918mm粗圓鋼)正對向鋼軌，樁四周用混凝土澆成200毫米寬的臺。(2)位移觀測樁編號在觀測樁頂面進(jìn)行編號，先刷一遍紅油漆做為底色，在上面噴(刷)印樁號及單元軌節(jié)號。如：觀測樁編號為“NO12302”，123代表對應(yīng)位置單元軌節(jié)的編號，O2代表該單元軌節(jié)內(nèi)位移觀測樁的編號，所有編號均按線路里程方向進(jìn)行。(3)長軌鎖定后，應(yīng)立即在鋼軌對應(yīng)位置用紅色和白色油漆進(jìn)行鋼軌標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容包括鎖定日期和鎖定軌溫。標(biāo)記應(yīng)清晰、