应力放散及无缝线路锁定施工工艺

1  工艺概述

本施工工艺适用于有砟轨道和无砟轨道一次铺设无缝线路时，钢轨应力放散及无缝线路锁定施工。

2  作业内容

主要作业内容包括：设置临时位移观测点、拆卸扣件、放散应力、锁定线路、设置位移观测标记。

3  质量标准及检验方法

3.1 工程材料检验标准

(1)位移观测桩式样、规格和材质应符合施工图要求。

检验方法：查验产品质量证明文件。 

(2)钢轨扣配件的类型、规格和质量应符合施工图及产品标准规定。 

检验方法：查验产品质量证明文件。    

3.2 过程控制标准

3.2.1 无缝线路锁定应具备以下条件：

(1)按施工图要求已设置钢轨位移观测桩。

(2)施工轨温应在设计锁定轨温范围以内或以下时施工。

检验方法：观察检查、轨温量测。

3.2.2 无缝线路实际锁定轨温应控制在施工图锁定轨温范围内。

检验方法：检查施工记录。

3.2.3 无缝线路锁定时必须准确确定并记录锁定轨温。相邻单元轨节锁定轨温之差不应大于5℃，左右股锁定轨温之差不应大于3℃，同一区间内的单元轨节最高与最低锁定轨温之差不应大于10℃。

检验方法：检查施工记录。

3.2.4 单元轨节长度应满足施工进度和铺设时应力放散最佳效果的要求，以1000～2000m为宜，最短不得小于200m。

检验方法：检查配轨表、尺量。

3.2.5 胶垫应放正无缺损，扣件安装齐全，扣压力符合施工图要求。

检验方法：观察检查、扭力扳手检测。

3.3 工程施工质量验收标准

3.3.1位移观测桩应设置齐全、牢固可靠、易于观测和不易破坏。

检验方法：观察检查。

3.3.2无缝线路有下列情况之一者，应放散或调整应力后重新锁定线路，使其符合施工图要求，并应按实际锁定轨温及时修改有关技术资料和位移观测标记。

(1)实际锁定轨温超出施工图锁定轨温范围。

(2)不符合工艺3.9.3项二条(三)款的规定。

(3)位移观测桩处相对位移换算轨温加上原锁定轨温超出施工图锁定轨温允许范围。

(4)因处理线路故障或施工改变了原锁定轨温，使之超出施工图锁定轨温范围。

(5)施工时因故未按施工图锁定轨温锁定线路。

检验方法：检查施工记录、观察检查。

4  施工机械及工艺装备

表1  应力放散及线路锁定主要施工机具表

5.1.1 进行应力放散及无缝线路锁定施工工艺设计，编制作业指导书。

5.1.2 线路锁定前应掌握当地轨温变化规律，根据作业区段的时间间隔，选定锁定线路的最佳施工时间。 

5.1.3 对施工作业人员进行岗前安全和技能培训。

5.1.4 根据施工需要配齐各种施工设备及检验检测量具。

6  工艺及质量控制流程    

图1  应力放散及无缝线路锁定施工工艺及质量控制流程图

7  工艺步序说明

7.1 应力放散施工准备包括选择作业时间、测量轨温、安装撞轨器、安装拉伸器、分散作业人员及工具等。作业人员应均匀分布在单元轨节长度范围内，一般分6个小组，每小组负责200～300m线路的拆上扣件、垫取滚筒、撞轨、钢轨位移观测等工作。

7.2应力放散作业时，应根据测量轨温判断，当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒放散法”，当轨温低于设计锁定轨温时采用“拉伸放散法"。

7.3 滚筒放散法

7.3.1 计算放散量：放散量按下列公式计算：

△L=a×L×(TSS—TP)

式中△L——放散量(mm)

a——钢轨钢的线膨胀系数，a=11.8×10-6/℃

L——单元轨节长度(mm)；

TSS——实际锁定轨温（℃）；

TP——铺轨时的平均轨温（温轨时每300m一个轨温值，取各轨温的平均值）。

(1)当实际锁定轨温低于铺轨平均轨温时，△L为负值，即放散后单元轨节要短一截，此时需要准备一相应的短轨，放在单元轨节的未锁定端，作临时连接用。

(2)当实际锁定轨温高于铺轨平均轨温时，放散后则需锯轨。

7.3.2 在单元轨节两端及中间每隔150 m左右设一个应力放散位移观测点，观测钢轨在应力放散过程中相对于轨枕的移动量。观测点可设在轨底上表面或轨腰上。

7.3.3 解除本单元轨节和与之焊连的无缝线路末端25～75m范围内的所有扣件约束。

7.3.4 用起道机抬起钢轨，每隔15～2O根轨枕在轨底放人一个滚筒,使得轨底高出橡胶垫20mm，处于自由伸缩状态。当实际锁定轨温高于铺轨平均轨湿时在单元轨节的末端3O m范围内，每隔5m放置一个逐渐垫高的滚筒，使末端轨底高出橡胶垫180mm。 

7.3.5 直线上每隔350～400m、曲线及向上坡方向放散时每隔300m设一个撞轨点。  

7.3.6 用撞轨器撞击钢轨，同时观测各点的位移量变化情况。当钢轨位移发生反弹且各点位移变化均匀时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨；应检查滚筒有无倾斜、脱落，钢轨有无落槽及撞击力不够等现象。

7.3.7确认单元长轨应力放散完毕后，若需锯轨则按锯轨操作程序锯轨，要求轨端不垂直度不大于0.8mm。

7.3.8 撤掉滚筒，使长轨平衡地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫，有错位者纠正。

7.3.9 将作业人员均布在进行应力放散长轨范围内，测量并记录开始紧扣件时的轨温，同时进行紧扣件作业，每隔两根紧一根，无缝线路尾端25～75m范围内的扣件全部紧完，并上紧元孔钢轨接头（轨缝处仍用20mm左右的薄轨头片衬垫，以保持轨缝为25±2mm），此时视为长轨已锁定。记录此时轨温为结束时轨温，同时继续紧完其余全部扣件。

7.3.10 计算锁定作业开始与结束时的平均轨温为实际锁定轨温，记录在案。同时在位移观测桩和轨腰(或轨底上表面)相对应处，作出清晰的、规范的记号。

7.4 拉伸放散法（综合放散法）

7.4.1 计算拉伸量：长轨拉伸量按以下公式计算：

△L=a×L×(TSS—Td)

式中△L——放散量(mm)

a——钢轨钢的线膨胀系数，a=11.8×10-6/℃

L——单元轨节长度(mm)；

TSS——实际锁定轨温（℃）；

Td——锁定作业当时实测轨温（℃）

7.4.2 使钢轨处于自由伸缩状态，其作业程序符合工艺3.9.7项三条(二)～(六)款，其中第(四)条单元轨节的末端无需抬高180mm，轨底高出橡胶垫2Omm即可。

7.4.3 在各观测点上做出拉伸位移的零点标记。

7.4.4 测量长轨尾端与下一个单元轨节轨端之间的距离，扣除应留的轨缝宽度后，与计算的拉伸量对比，以最终确定锯轨量，并按锯轨的操作程序锯轨，轨端不垂直度小于0.8 mm。

Lj=△L-Lz+Lf

Lj——锯轨量；    

△L——计算拉伸量；

Lz——长轨处于自由状态时,长轨尾端与下一个单元轨节轨端之距离；

Lf——预留轨缝量。

7.4.5 安装拉轨器，利用拉轨器和撞轨器共同作用，拉伸钢轨,同时观测各观测点拉伸位移的变化情况。拉伸量达到预定长度后，通知各观测点做出记号。此时撞轨器仍然继续作业，当各观测点在所做记号处出现反弹量(应力放散已均匀),停止撞轨,拉轨器保压，在锁定作业完成之前不得因拉轨器的失压而使轨端出现位移。

7.4.6 撤除撞轨器及滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫,有错位者纠正。

7.4.7 将作业人员迅速均布到进行应力放散长轨的全长范围内，同时进行紧固扣件作业，每隔两根紧固一根，无缝线路尾端25～75 m．范围内的扣件全部紧完，并上紧无孔钢轨接头(轨缝处仍用20mm左右的薄轨头片衬垫!以保持轨缝为25±2mm)，此时视为长轨已经锁定。继续紧完其余全部扣件。

7.4.8 撤除拉伸器，复核长轨实际拉伸长度，换算出对应的实际锁定轨温值守该值若在计划锁定轨温范围内，则确认为实际锁定轨温，填入表内。否则锁定工作重新返工。

7.4.9 作业过程中应及时填写《单元轨节应力放散及锁定作业记录》表。

7.5 设置位移观测标志

7.5.1 在单元轨节的末端设临时位移观测零点，以观测钢轨末端位移回弹量，在放散下一根单元轨节时此点必须归零。

7.5.2 设置正式位移观测桩零点标记。在位移观测桩与轨头外侧相对应处，作出清晰的、规范的标记，对现场位移观测桩编号标识。

7.5.3 位移观测桩应按施工图设置。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。位移观测桩应与电务设备错开。

7.5.4 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。