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#应力放散和锁定作业指导书

新建大同至西安铁路客运专线站前施工-3标段

无缝线路应力放散及锁定

作业指导书

编制：

复核：

批准：

中铁十局大西客专指挥部铺轨项目部

2013年6月

应力放散及锁定施工作业指导书

1.项目概况

本标段铺轨里程为太DK9+100～大DK435+025，全线经过晋中站、太谷西站、祁县东站、平遥东站、介休东站、灵石东站，总计正线铺轨283.27km，站线12.49km。

本标段钢轨均采用U71MnK,500m-60kg/m钢轨，扣件为WJ-8A型扣件，轨道结构为CRTS双块式无碴轨道。

其中正线和到发线均为跨区间无缝线路，无缝线路设计锁定轨温为22±5℃。

2.编制依据

（1）TB10754-2010《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》；

（2）TZ216-2007铁建设[2010]241号《高速铁路轨道工程施工技术指南》；

（3）TB10305－2009《铁路轨道工程施工安全技术规程》；

（4）建建﹝2009﹞107号《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》；

（5）铁运[2012]83号《高速铁路无砟轨道线路维修规则》；

（6）铁运[2013]29号《高速铁路有砟轨道线路维修规则》；

（7）大西铁工管通﹝2012﹞176号《关于明确WJ-8型无砟轨道扣件拧紧作业和养护要求的通知》；

（8）《中铁十局大西客专站前施工-3标段现场施工作业指导书管理实施细则》。

3.编制目的

明确无缝线路应力放散及锁定施工工艺、操作要点、作业标准，规范和指导应力放散及锁定作业。

4.适用范围

本作业指导书适用于中铁十局大西铁路客运专线站前3标工程的无缝线路应力放散及锁定施工。

5.轨温锁定要求

路基、桥梁的无缝线路锁定轨温宜控制在设计锁定轨温（22±5℃）范围内。

6.应力放散与锁定工艺

作业时要量测钢轨温度，当实测轨温在设计锁定轨温范围（22±5℃）时，采用滚筒放散法进行应力放散。

当实测轨温低于设计锁定轨温（22±5℃）的下限时，采用拉伸放散法进行线路应力放散。

本标段无缝线路单元轨节间的应力放散及锁定，拟采滚筒放散法和拉伸放散法放散。

应力放散与锁定施工工艺流程见图所示。

上紧扣件

应力放散与焊联锁定施工工艺流程图

6.1施工准备

应力放散施工准备：

应力放散施工准备包括选择施工时间、测量轨温、安装撞轨器、安装拉伸器、解除无缝线路末端至零点范围的扣件、分散作业人员和工具等工作。

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。

测量轨温时，要对钢轨的不同位置进行多点测量，取其平均值。

无缝线路锁定后，立即做好位移观测标记，观测纵向位移。

6.2滚筒放散法施工

（1）测量轨温，当施工时钢轨的温度处于设计锁定轨温范围时，采用滚筒放散法进行施工。

（2）确定待放散线路钢轨的长度。

（3）解除本次待放散单元轨节和上次已放散线路末端25~50米长度范围内的所有扣件。

抬起钢轨每隔25米（有砟段每隔15米）左右在轨底垫一个滚筒，使轨底高出橡胶垫15mm以上，使钢轨达到自由伸缩状态。

（4）在线路放散全长范围内每500米左右设一处撞轨点，用撞轨器沿放散方向撞击轨卡，使钢轨能够自由伸缩，严禁敲击轨头及轨顶面，观测各点的位移量变化情况。

当轨端位移发生反弹时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨；否则，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。

（5）钢轨应力放散均匀后撤掉滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫及其他扣件有无歪斜，有错位者纠正。

（6）单元轨节末端50m范围内要迅速上齐扣件并拧紧，此时视为单元轨节已锁定，测量并记录上50m范围内扣件的开始和结束时的轨温，取其平均值作为该单元的实际锁定轨温。

6.3拉伸放散法施工

（1）测量轨温，当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温范围时，采用拉伸放散法进行施工。

（2）解除本次待放散单元轨节和上次已放散线路末端25~50米长度范围内的所有扣件。

抬起钢轨，每隔25米（有砟段每隔15米）左右在轨底垫一个滚筒,使轨底高出橡胶垫15mm以上，使钢轨达到自由伸缩状态。

（3）在线路放散全长范围内每500米左右设一处撞轨点，用撞轨器沿放散方向撞击钢轨数次，使钢轨能够自由伸缩，当轨端位移发生反弹时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨；否则，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。

（4）确定待放散线路钢轨的长度，并每隔100米左右设1处临时位移观测点，在各观测点上做出拉伸位移的零点标记测量此时轨温，根据此时轨温与计划锁定轨温之差计算拉伸量、锯轨量。

（5）计算拉伸量

△L=α×L×（Tjh-Tsg）

式中：

△L——拉伸量（mm）。

α——钢轨的线膨胀系数α=11.8×10-6/℃

L——放散长度（mm）为放散单元轨节与已锁无缝线路末端所拆扣件长度之和。

Tjh——计划锁定轨温（℃）。

Tsg——施工时所测单元轨节的平均轨温（℃）。

锯轨量

△L＇=△L+△Ly－Lf

式中：

Lf——长轨处于自由状态时，长轨末端与下一个单元轨节始端的距离（mm）。

有轨缝时取正，无轨缝时取负。

△Ly——预留轨缝（一般取6~8mm）。

△L＇：

如计算出为正值则需锯轨，如计算出为负值则不需锯轨。

（6）安装拉轨器，利用拉轨器、撞轨器和手锤共同作用，按计算量△L拉伸钢轨，拉伸量达到预定长度后，此时撞轨器仍然继续作业，当各观测点处出现反弹量（应力放散已均匀），停止撞轨，并收集各临时观测点位移量，如呈线性关系，则表明已放散均匀，可进行下道工序。

如非线性关系，应检查钢轨、滚筒有无异常，对异常处进行处理，并进行敲轨和撞轨后使各观测点位移量呈线性关系。

（7）在拉轨器保压下撤除撞轨器及滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内，同时检查橡胶垫及其他扣件，有错位者纠正。

（8）将作业人员迅速均布到进行应力放散的全长范围内，左右两股同时进行紧固作业，每隔2根紧固1根，单元轨节末端50m范围内要迅速上齐扣件并拧紧。

测量并记录上50m范围内扣件的开始和结束时的轨温，取其平均值作为该单元的实际锁定轨温。

继续紧完其余全部扣件。

注意：

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。

（9）撤除拉伸器，根据拉伸的实际长度和拉伸时的轨温，换算出本根钢轨的实际锁定轨温值，该值若在计划锁定轨温范围内，则确认为实际锁定轨温，填入记录表。

否则锁定工作重新返工。

6.4锁定施工

（1）锁定轨温的控制

线路应力放散前应掌握当地轨温变化情况，根据轨温变化规律合理选定施工时间及计划锁定温度。

无缝线路应在设计锁定轨温范围内锁定，且相邻单元轨节间的锁定轨温差不应大于5℃，同一单元轨节左右股钢轨的锁定轨温差不应大于3℃，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℃。

作业轨温不得高于设计轨温锁定温度。

曲线上内股钢轨的锁定轨温不高于外股的锁定轨温。

（2）扣件紧固

扣件紧固采用油压机械扳手与扭力扳手配合完成，油压机械扳手扭矩应可调节，在现场大规模安装扣件作业之前，选取10-20组扣件做拧紧试验，对满足控制标准的扭矩进行测定，取平均值作为机械油压扳手的拧紧作业标准使用，机械油压扳手紧固后再用人工持扭力扳手进行调整，使弹条达到规定的控制标准。

每次使用油压机械扳手前必须用扭力扳手进行扭力矩校验。

控制标准：

弹条中枝部与轨距挡板突出部分刚好接触（弹条不对挡板有压力），最大空隙不应大于0.5mm。

安装弹条时应注意扳手不得压坏轨距挡块。

弹条扣压力应符合设计要求，W1型弹条扭矩达到160N·m左右。

若扭矩达到180N·m时（小阻力扣件到达120N·m时），还没符合控制标准，不得随意再加大扭力矩。

放散后胶垫应放正无缺损，扣件安装齐全。

7.位移观测桩的埋设

7.1位移观测桩设置原则

（1）无缝线路位移观测桩应以一单元轨节为施工单元。

（2）有砟轨道地段的钢轨位移观测桩必须预先埋设牢固，均匀布置，内侧应距线路中心不小于3.1m，桥梁地段应在固定支座上方设置。

观测桩间距不大于500米。

（3）无砟轨道地段的钢轨位移观测桩间距不大于500米，在钢轨和道床板上标识。

桥梁地段应在固定支座上方设置。

（4）位移观测桩长期使用，位置应固定，设桩牢固稳定。

观测桩间距不大于500米，距离长轨条起始点100m位置各设1对位移观测桩。

位移观测桩应错开焊接接头大于0.5m。

两轨条龙口处位移桩设置距焊头不大于10米。

以单元轨节首位各设置一对位移观测桩（1#、7#），距首尾100米处各设一对位移观测桩（2#、6#），单元中间位置再设置一对位移观测桩（4#），在2#与4#、4#与6#桩中间再各设一对位移观测桩（3#、5#）。

其中7#桩与下一单元的1#桩共用。

如下图所示（以2000m单元为例）。

位移观测桩布置图

单元轨节不大于1200米时至少设置5对位移观测桩，单元轨节大于1200米小于等于2000米时至少设置7对位移观测桩。

（5）特大桥、大桥的两端、长大下坡地段的起迄位置及长度大于1km的隧道洞口前后50m范围内，应增设位移观测桩。

（6）在轨条就位或轨条拉伸到位后，应立即进行标记。

标记应明显、耐久、可靠。

7.2观测标志及标尺设置方法

（1）观测方法：

无砟轨道地段用三角板或“丁”字尺或用弦绳测量，有砟轨道地段用仪器或弦绳测量

（2）无砟轨道观测标志及标识设置

①位移标尺用1-2mm不锈钢制作，表面刷防锈清漆，采用强力胶粘贴（或钢钉固定），位置准确。

负号刻度一侧为来车方向，正号为前进方向。

②在设观测桩同一位置处的道床板与底座（支承层）连接区域，画一红色竖线（竖线宽5mm，长100mm）贯通底坐板与道床板，用来测量道床板与底坐板（支承层）的相对位移，每百米设一个。

如果道床板与底座间有相对位移，可用直尺测量道床板与底座的相对位移。

或在底座板上粘贴标签，零点对正红线边。

③有砟轨道地段的钢轨位移观测桩必须预先埋设牢固，均匀布置，内侧应距线路中心不小于3.1m；桥梁地段应在固定支座上方设置，可标在防护墙上。

在轨腰粘标尺，设置时应对准零刻度。

7.3位移观测桩编号及观测要求

（1）位移观测桩编号

位移观测桩按列车运行方向顺序编号，编号以阿拉伯数字标注。

每个轨条一组编号。

（2）位移观测桩标记要求

①位移观测编号标注在两线间一侧的钢轨外轨腰上，红底白字，字号为50×35mm。

②观测要求

位移观测桩由铺轨单位负责设置，完成后交各线下施工单位。

在单元轨节锁定时粘贴位移观测标并置零，至线路正式交付运营前，由线下单位每月观测一遍并按规定格式做好无缝线路位移观测记录。

③其他相关要求

位移观测标尺和标志在线路锁定后进行粘贴，位移观测标识、标志应明显、耐久、可靠，便于观测。

钢轨上的标识应满足《钢轨焊接接头标识规则》（运基线路[2008]213号）要求。

8.施工注意事项

（1）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。

在单元轨节的终端每股钢轨设置一台拉伸器拉伸钢轨，必要时撞轨，使拉伸量传递均匀。

（2）应力放散时滚筒间隔宜在25m左右，有砟地段控制在15米左右。

（3）应力放散时，应每隔100m～150m左右设一对位移观测桩，观测放散时钢轨的位移量，应力放散应均匀、彻底。

位移观测桩应设置齐全、牢固可靠、易于观测和不易破坏。

（4）撞轨时应尽量保持一致，使震动达到最大。

两股钢轨宜同步锁定，线路锁定后才能撤出钢轨拉伸器。

线路锁定后，应立即在钢轨上标记位移观测“零点”位置，并每月观测钢轨位移情况并做好记录。

固定区位移观测桩处换算200m范围内相对位移量不得大于10mm，任何一个位移观测桩处位移量不得超过20mm。

（5）位移观测桩应编号，每对位移观测桩基准点连线与线路中线应垂直。

（6）轨道纵向位移“零点”标记应齐全，标记大小应适当、一致，色泽均匀、清晰。

（7）应力放散焊轨前要保证钢轨接头相错量不应大于100mm，超出部分要切除。

9.施工安全要求

（1）防护员要坚守岗位，随时注意工程列车动向，及时树立好防护牌。

（2）拆扣件时注意防止弹条砸飞伤人。

（3）垫滚筒时防止钢轨倾斜或滑落，应在钢轨两侧用两台起机同时打起钢轨，落筒时严禁压机突然卸载。

（4）上扣件时每人之间要间隔3根轨枕的距离，且人要站在扳手一侧。

防止相互碰伤。

（5）撞轨时要注意用力均匀，避免撞块飞出伤人。

（6）锯轨人员必须穿戴好防护用品，方可作业，锯轨机正前方严禁站人。

（7）平板车在线路上停放时必须打好止轮器，防止溜车。