图3-2  换铺新轨

        3.2.2 应力放散、线路锁定及安装扣配件
       （1）长轨条落槽后，拉伸钢轨前，在距起点200m处安放一台撞轨器，拉伸钢轨的同时，利用撞轨器向终端撞轨，使单元轨的应力放散均匀，当单元轨出现反弹现象时（此时达到零应力），观测位移量的技术人员作好标记，观测位移量，拉伸锁定。当接到锁定命令后，立即撤除滚杠，安装并进行扣件紧固。先隔五上一根轨枕上的扣件，上完后，再隔二上一；最后确保上齐所有扣件和其它线路设备。
        （2）应力放散、线路锁定施工流程 
       
        ①轨道状态检测：在应力放散前全面对轨道进行检测，通过全面的质量检测，确认线路已达到初步稳定，方可准备进行线路锁定施工。
        ②近期轨温调查：通过调查，了解当地轨温的变化规律，确定锁定施工时间。
        ③位移观测桩设置：根据相关规范要求，埋设位移观测桩，并编号。
        ④标记临时位移观测点：根据设置好的位移观测桩，在钢轨上标记，并根据现场条件适当加密观测点，按照实际现场情况增加临时位移观测点。作为钢轨应力放散时的临时位移观测点，通过对钢轨位移的观测，以判定应力放散是否彻底。
        ⑤卸扣件、顶起钢轨：在放散单元轨节和上一单元轨节100m范围内，每隔15至20根枕木放置一对滚钢，将钢轨扣件卸除、将钢轨落于滚筒上，埋设的钢轨位移观测桩桩顶面高于轨面5-8cm左右。
        ⑥串轨、临时位移观测：由于换铺长轨与正在进行的作业轨温不一致，弹条卸除、钢轨顶起后，钢轨的束缚解除，钢轨将产生位移，由于摩阻力的影响，此时钢轨内部应力仍不为零，用两端的拉轨器来回串动钢轨，观察钢轨的位移从起点向终点方向是否呈线性增长，若不呈线性增长则再次串动钢轨并在位移不均匀处辅以撞轨，观察位移直至基本呈线性增长.
        ⑦记录轨温、拉轨：钢轨内部应力为零，此时作业轨温低于锁定轨温，单元轨节起点端用拉轨器固定，终点端用拉轨器拉伸钢轨长度L =α×(l1+l2)×(t1-t2) (α：钢轨的线膨胀系数，取0.0118mm/℃；l1：本次放散单元轨节长度；l2：上一单元轨节伸缩区长度，取100m；t1：设计锁定轨温；t2：拉轨时轨温) ，拉轨到位后用拉轨器固定。
        ⑧落轨、上扣件锁定：钢轨内部应力为零，轨温正处于锁定轨温范围或单元轨节拉伸至锁定轨温范围内时，由放散起点向终点方向依次去除滚筒，将钢轨落到轨枕上，上好扣件，紧固钢轨，记录轨温和拉伸量。
        ⑨标记钢轨位移零点：钢轨锁定后，立即进行位移零点的标记。在设有位移观测桩处的左右股钢轨轨头外侧面胶粘一段小钢尺，小钢尺刻度为－50mm～50mm，零刻度与位移观测桩拉线竖向重合。
        ⑩位移观测：单元轨节放散的第一个月内每星期观测一次钢轨位移，以后每月观测一次，当钢轨位移超出允许范围时，要查找原因，并重新放散锁定钢轨位移超标区段。
        3.2.3线路锁定后，现场铝热焊施工
        正式焊接前进行焊接型式检验，确认焊接工艺及参数符合要求、通过型式检验后方可正式焊接，严格按照焊接工艺进行焊接施工，焊接完毕后立即进行打磨、平直度检测、超声波探伤，现场铝热焊的质量符合TB 1632-91的规定。铝热焊接方法施工流程见下图。

        （1）轨道的准备工作
        把长钢轨在焊接端头20m范围内用短木枕垫起或采用专用的垫轨装置，第一块距待焊缝1.2～1.5m，其余4～5m，垫木保持水平和稳定。
        （2）钢轨端头的准备
        ①用电动钢丝刷或者打磨机清理待焊钢轨接头端面及距轨端100～150mm范围内钢轨表面，除去氧化物，锈蚀油污等，待焊轨头两端面和轨底边缘必须严格保证干燥清洁。
        ②检查端部尺寸，并确认端头钢轨无裂纹、压塌、飞边、补焊等缺陷。如有轨头有压塌现象，先进行锯轨。锯轨时注意：保证钢轨断面垂直，确保浇注时钢水能灌满轨缝；将1m直靠尺靠在钢轨顶面上，用塞尺塞缝确定应锯掉钢轨的长度，将轨头压塌部分完全锯掉，避免焊头成马鞍形。
        （3）钢轨端头的对正
对轨    平顺钢轨    轨缝调整
        其中轨缝调整重点注意缝宽，把焊缝调整至23～27mm之间，在焊接过程中必须保持间隙不变，直至焊接完毕。注意尖点（垂直对正）的设置（尖点是在焊接之前，两端钢轨向上有一交点，见“尖点对正示意图”），这样就不会因为焊完后的冷却造成焊头凹陷，并能保证留有一定的凸出余量供打磨。

图3-3 尖点对正示意图
        （4）水平对正
        用直尺规分别检查钢轨对接尺寸的一段钢轨轨头、轨腰和轨底，如果两根钢轨不一样宽，将两端钢轨的中心线对齐，差异均分。
        （5）安装砂模、封泥
        砂模安装前应在钢轨上轻轻摩擦，以使其与钢轨结合得更紧密，所有影响砂模精确定位的断面缺陷（如毛刺等）必须去除，砂模的中心线与钢轨接头的轴线必须在同一条直线上。
        （6）预热
        为消除砂模中残余湿气和提高钢轨及砂模的温度，焊接之前要进行预热。
        预热时间从火焰调节好之后计起，用跑表严格控制。预热时间根据轨型选定（60kg/m钢轨为8分钟）。

图3-4 预热
        （7）浇筑
        预热完毕后，将坩埚迅速放在模具上，并对准位置，迅速点燃火柴，插入焊剂中心25mm深。从预热完成至点燃焊料不得超过30秒。当废渣停止流动时开始计时，5分钟后可将坩埚、废渣盘移去并弃置防火弃渣坑内。
        （8）拆除砂模与推瘤
        在浇注5分钟后，移走废渣盘和一次性坩埚，拆除砂模；在浇注6分半钟后，将多余的焊料切除掉，轨基处凸出的焊料打弯，以便打磨机打磨焊头；放上推瘤机，迅速推除焊瘤，推瘤时进行双向推瘤。除瘤后残余部分不大于1.5mm，也不小于0.5mm。

        （9）热打磨
        在线路恢复通车前，焊头必须进行热打磨：在热打磨时，在钢轨踏面上保留至少高出钢轨0.8mm的焊头金属；打磨焊头的内侧及外侧与钢轨的两侧平齐；在浇注完15分钟后去掉楔子或钢轨对正架，以便让焊头冷却至水平；假如使用了起轨器来使钢轨端头降低，可以浇注后过30分钟将其撤掉。
        （10）冷打磨
        冷打磨是为了除掉由于焊接生成的任何几何不连续，也是为了最终对焊头的验收。冷打磨在浇注后1小时后进行，先去掉轨基抬高器，目测尖点，对钢轨表面进行冷打磨使其整体平齐，不应在某一处打磨过度而造成钢轨淬火。
        （11）清理
        对焊缝区焊带边缘清理，除去毛刺及凸棱，并清理焊接现场，将机具等撤出线路，防止侵入限界。
        （12）质量检测与编号
        焊接完毕后，立即进行焊头表面平直度检测和超声波探伤，若有问题及时处理。在焊头附近轨腰处进行焊头编号。
        4线路回检
        线路锁定完成后，立即进行线路回检，检查扣配件是否上队、上齐、上紧，检查轨道几何尺寸是满足规范要求，
        5列车限速
        经工务、电务等专业对口检查、确认达到开通条件后，限速通过列车。第一次列车通过的速度不得大于35km/h，第二次列车通过速度不得大于60km/h，第三次列车恢复常速。
       6开通后的整修、巡视
        线路开通后，第二天对线路扣件进行全面复紧，弹条扣件的弹条中部前端下颚应靠贴轨距当板（离缝不大于1mm）或螺栓扭矩力为120～150N·m。并对绝缘轨距拉杆、地锚绝缘拉杆等进行调整复紧，整理回填道床，检查线路方向、水平、轨向以及顺坡等是否合理，并进行整修作业。
        7 结束语
        神朔铁路保德站至神池南站间上行线小半径曲线换铺75kg/m长钢轨共计25.04km，共计27次“天窗点”封锁施工，在施工中不断积累经验，合理安排各个工序，提高效率，按时在“天窗点”完成换铺任务，为在重载营业铁路线更换无缝钢轨积累了宝贵的施工经验。
参考文献：
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[3]候玉碧，孙占恒。铺设75kg/m钢轨跨区间超长无缝线路[J].铁道建筑，2002（10）：38-40