地铁轨道工程无缝线路应力放散与锁定施工

新建铁路无缝线路放散与锁定技术总结应力放散与锁定是无缝线路成形的标志性工序，其在无缝线路施工中均占有举足轻重的地位，通过在云桂铁路焊轨施工中的工作实践，特对无缝线路应力放散与锁定进行总结，详述如下：一、无缝线路应力放散、锁定作业流程（见下图）二、应力放散施工方法在现场的应力释放中，主要有两种方式，一种是滚压释放，一种是天然释放，一种是组合释放，一种是强迫释放。

在实际测量的轨道温度处于锁止温度的区间时，采用滚压释放方法；在实际测量轨道温度小于锁止温度的情况下，采用合成释放方法；在测量轨道温度超过锁闭轨道温度的情况下，不得进行作业。

纠治工作打下良好的思想根基。

1、滚筒放散法的施工程序滚筒放散法施工程序大致是：施工准备→解除扣件→打起钢轨垫滚筒→安装撞轨器→撞轨→测轨温→撤除滚筒钢轨落槽→上扣件→设位移观测点2、综合放散法的施工程序大致是：施工准备→解除扣件→打起钢轨垫滚筒→安装撞轨器→撞轨→测轨温计算拉伸量锯轨量→安装拉伸器→设临时位移观测点→拉轨并撞轨→观测位移量→撤除滚筒钢轨落槽→上扣件→反算实际锁定轨温值→设置位移观测点从上述施工程序看，只有在确认应力放散均匀后才能将钢轨落槽，进而上扣件锁定钢轨。

三、应力放散与锁定施工工艺1、施工工艺（1）施工前的准备工作：技术人员根据轨温调查结果，确定应力放散作业时间段；在进行应力放散作业前，位移观测桩按要求埋设到位；清除可能进入承轨槽内的道砟，为应力放散做好准备。

（2）施工过程中，先拆除扣件，然后抬高钢轨，垫放滚筒。

滚筒每隔15至20根枕布置一个，钢轨抬高量以能放入滚筒为宜。

（3）利用撞轨器进行串轨，待焊钢轨搭接量符合焊接要求，进行锁定焊接。

焊接接头经探伤合格后进行单元轨节应力放散。

（4）测量单元轨节轨温，当实测轨温处于设计锁定轨温范围内时，采用滚筒放散法，利用滚筒配合撞轨器进行应力放散。

当实测轨温低于设计锁定轨温范围时，采用综合放散法，利用拉伸器、撞轨器等设备配合作业，达到设计锁定轨温锁定目的。

一、无砟道床长钢轨铺设无砟轨道长轨铺设施工流程：施工准备→检查线路→机车对位→拖拉钢轨→2#小车推送钢轨→安装钢轨夹轨器→1#小车钢轨牵引→钢轨对位→撤出滚轮→安装扣件。

具体施工工艺见图7-32。

图7-32 无砟轨道WZ500E 型铺轨机组施工流程1、施工准备：（1）钢轨运输车组推送到位（前滚轮小车前轮中心线距已铺好钢轨末端约350mm ，见图7-33），并停好、制动、打铁施工准备检查线路机车对位拖拉钢轨2＃小车推送钢轨 选配轨夹轨器安装调整升降滚轮架1＃小车钢轨牵引安装钢轨夹轨器垫放滚轮钢轨对位撤出滚轮检查钢轨相错量 安装扣件靴。

图7-33 长轨车推送对位（2）放倒全车间隔铁。

（3）松开要拖拉的一对钢轨锁定装置（图7-34）与安全挡板（拖拉结束后需恢复安全挡板）。

如拖拉上层钢轨，需预先将升降滚轮架调整到合适高度。

（4）将分轨导框对准要拖拉的一对钢轨（拖拉钢轨顺序由外向内）。

图7-34 解锁（5）用拖拉卷扬机 (带夹轨器)，从钢轨运输车（首车）上拖拉钢轨（见图7-35），经过渡顺坡车架进入分轨器，将钢轨拖至钢轨推送装置，夹紧钢轨，卸掉夹轨器。

图7-35 卷扬机拖拉钢轨2. 牵引法铺设长钢轨工艺（1）推送钢轨与牵引车连接用推送装置将钢轨送至牵引车钢轨夹钳处，人工辅助使钢轨与牵引车连接（见图7-36）。

当长轨顺利铺至承轨槽内，推送车开始做好下一对长轨铺设的准备工作，把下一对将要铺设的长轨用卷扬机拉至推送车压紧装置内，开始机车对位。

图7-36 推送钢轨与牵引车连接（2）牵引钢轨、摆放轨料将钢轨头与牵引车钢轨夹钳锁固好。

牵引车前行开始拖拉钢轨（见图7-37）。

在无砟轨道承轨槽之间放置滚轮，直线上每隔24个轨枕放置一对，曲线上每隔22个轨枕放置一对，坡度5‰～15‰每隔20个轨枕放置一对，大坡度20‰每隔18个轨枕放置一对，放置要求卡口定位：即滚轮放置时稍微倾斜10mm这样钢轨在滚轮上运行时不会与扣件发生磨损。

质量体系作业文件应力放散及锁定施工作业指导书文件编号：实施日期：受控状态：(盖章受控)发放编号：发送给：中铁二十二局集团第二工程有限公司京石客运专线铺轨工程项目经理部编制概况编制部门：工程技术部编制人：日期：审核人职务：项目总工程师姓名：日期：批准人职务：项目经理姓名：日期：作业文件修改记录单应力放散及锁定作业指导书一、目的由于铺设长钢轨时的轨温与单元轨设计锁定轨温并不一致，在焊轨等作业时，也可能造成钢轨温度的变化，内部产生温度应力。

因此，为了防止无缝线路的长轨条因气温变化和车辆运行等引起的折断或胀轨跑道，必须对长轨条进行应力放散处理，并进行强有力的锁定，以确保线路的高稳定性。

二、作业方法无缝线路应力放散及锁定可采用拉伸器滚筒法或自然滚筒法。

当施工作业时的轨温在设计锁定轨温范围内时，应采用自然滚筒法施工；当施工作业时的轨温低于设计锁定轨温时，应采用拉伸器滚筒法施工。

三、适用范围适用于京石铁路客运专线无缝线路的应力放散及锁定作业。

四、技术标准1、区间无缝线路锁定轨温为25℃，站内外侧道岔前后500m设计锁定轨温为23℃；2、单元轨节长度1500m，特殊条件下最短不得小于200m，最大不长于2000m；3、WJ-8c扣件弹条的安装扭矩为160N·m。

4、合龙口插入短轨的长度不得小于32m。

5、放散应力时，每隔100m设一临时位移观测点观测钢轨的位移量，及时排除影响放散的障碍，达到应力放散均匀、彻底。

6、两股钢轨需同步锁定，线路锁定后才能撤除拉伸器。

7、拉伸器撤除后，已锁定单元轨节自由端会产生回缩量，下一单元轨节拉伸锁定时，应将该回缩量计入单元轨节拉伸量。

8、位移观测桩设置规定：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，纵向相错量不应大于30m。

位移观测桩与电务设备错开。

具体要求详见《京石无缝线路位移观测方案》附后。

四、所需设备机具应力放散每次1.5km，分成3个组，每组又分3个班，每组负责500米长轨条扣件的拆装及机具的安放。

无缝线路应力放散施工方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN无缝线路应力放散施工方案线路施工开始前，按照路局批准的封锁施工计划对施工区段内无缝线路进行应力放散。

上下行线路应力放散分开进行，安排两次封锁施工。

主要作业内容：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。

⑴施工机械装备①线路锁定前向杭州工务段了解该区段的线路锁定轨温并掌握当地轨温变化规律。

②对施工作业人员进行岗前安全和技能培训。

③根据施工需要配齐各种施工设备及检验检测量具。

⑶设计锁定轨温中和轨温计算式:t中=（T max+T min）/2+(Δt d-Δt u)/2+Δt k式中Δt d，Δt u——允许温降和允许温升，分别取57℃和50℃；T max，T min——杭州地区最高和最低历史轨温，分别取℃和℃；Δt k——中和轨温修正值，取3℃。

代人上式算得中和轨温t中=℃。

设计锁定轨温范围[℃,℃]。

应力放散作业时，根据测量轨温判断，当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒配合撞轨法”，当轨温低于设计锁定轨温时采用“滚筒结合拉伸配合撞轨法"。

⑷滚筒配合撞轨法①计算放散量放散量按下列公式计算：△L=a×L×(T SS—T P)式中△L——放散量(mm)；a——钢轨钢的线膨胀系数，a=×10-6/℃；L——单元轨节长度(mm)；T SS——放散后锁定轨温（℃）；T P——原锁定轨温。

当放散后锁定轨温低于原锁定轨温时，△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。

当放散后锁定轨温高于原锁定轨温时，放散后则需锯轨。

②封锁时间90min，封锁前30min线路慢行，慢行速度25Km/h。

封锁施工前40分钟，驻站联络员到萧山西站登记要点，等候调度命令，同时现场防护员及作业人员就位，等候封锁给点命令下达。

轨道工程应力放散与锁定施工作业指导书2011年×月××日发布 2011年×月××日实施1、适用范围适用于新（改、扩）建铁路无缝线路应力放散及锁定施工。

2、作业准备2.1内业技术准备2.1.1参照施工设计图纸的锁定焊头位置的布置要求，确定焊头起始里程等技术资料。

2.1.2施工人员已通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。

2.2外业技术准备2.2.1按照位移观测桩的设置要求及材料要求，做好位移观测桩的埋设准备工作。

2.2.2核实单元轨节的锁定位置和单元轨节长度。

3、技术要求3.1单元轨节起止点不应设置在不同轨道结构过渡段以及不同线下基础过渡段范围内。

3.2长大隧道：距隧道口200m范围无缝线路设计锁定轨温宜与两端区间无缝线路的设计锁定轨温一致，锁定轨温递减到隧道内，隧道内地段锁定轨温按自然轨温锁定。

3.3锁定焊的焊头距离梁缝和桥台边墙的距离符合设计图纸要求，设计图纸无要求的，其距离大于2m。

3.4按照相关规定和要求设置位移观测桩，位移观测应设置齐全，牢固可靠、易于观测和不易破坏。

3.5线路锁定时，实际锁定轨温应在设计锁定轨温范围内，相邻单元轨节间的实际锁定轨温之差不得大于5℃，同一单元轨节左右股钢轨的实际锁定轨温差不得大于5℃（高速、客专要求为3℃），同一区间内单元轨节的最高与最低实际锁定轨温之差不得大于10℃。

3.6高速、客专铁路应力放散与锁定施工应符合《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）及设计文件相关要求。

3.7普通铁路应力放散与锁定施工应符合《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）及设计文件相关要求。

4、施工程序及工艺流程4.1施工程序长钢轨经单元焊后，形成单元轨节，当施工时钢轨的温度在设计锁定轨温范围时，采用滚筒放散法进行应力放散；当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温时，采用拉伸器滚筒放散法进行应力放散。

应力放散及锁定施工工艺及方法应力放散及锁定施工工艺流程图应力放散和线路锁定是将已经达到初期稳定的线路，重新松开扣件、支起钢轨、垫上滚筒、使钢轨处于自由伸缩状态或自由伸缩后再强制拉伸，放散掉钢轨内的附加应力和温度力，在钢轨处于设计锁定轨温时的“零”应力状态下，将线路锁定形成无缝线路。

应力放散是拆除单元轨节的扣件，解除约束，抬上滚筒，通过滚筒、拉轨器、撞轨器、小锤等工具，使积累在单元轨节内的温度力得到释放，然后落槽，上好扣件锁定，保证钢轨在锁定轨温下达到零应力状态。

应力放散与线路锁定有滚筒放散法和拉伸放散法两种。

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”，当轨温在锁定轨温范围以下时采用“拉伸放散法”。

线路经应力放散和焊接锁定后形成无缝线路。

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、解除无缝线路末端至零点范围的扣件(一般为5.5m)、分散作业人员和工具等工作。

作业人员均匀分布在单元轨节长度范围内。

根据气象资料、无缝线路的允许温降和允许温升计算确定锁定轨温，并满足桥上无缝线路的断缝检算要求，同时还应满足相邻单元轨节间的锁定轨温差不大于5℃，左右股锁定轨温差不大于3℃，同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温差不大于10℃的要求。

应力放散作业时，根据测量轨温判断，当轨温在锁定轨温范围采用“滚筒放散法”；当轨温低于锁定轨温范围采用“拉伸放散法”。

单元轨节应力放散前，单元轨节每隔10m支起钢轨放置滚筒。

采用“滚筒放散法”时，用撞轨器和小锤敲击单元轨节放散应力，撞轨器沿放散方向撞击钢轨，其他人员用小锤或上弹条工具敲击轨腰放散应力。

放散应力过程中始终有专人在轨头量测位移变化情况，当位移出现反弹时，证明单元轨节内应力已经为零。

同时观察“零点”位置是否归零，如果不能到位，调整撞轨位置撞轨直至“零点”归零。

此时立刻拆除滚筒使钢轨落槽，上扣件锁定单元轨节。

采用“拉伸放散法”，计算基本公式为△L=αL△t式中△L ——单元轨节伸长量(m)；α——钢轨的线膨胀系数，为0.0118×10-3／℃；L——单元轨节长度(m)；△t——设计锁定轨温与作业时实测轨温之差(℃)。

无缝线路应力放散、锁定交底一、线路应力散锁定全段无缝线路采用统一的锁定轨温30℃。

应力放散就是将积累在单元轨节内的温度力，通过滚筒、撞轨器、小锤等工具使其得到释放，达到零应力状态。

应力放散、线路锁定作业时，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”；当轨温在锁定轨温范围以下时采用“拉伸放散法”，锁定焊采用铝热焊进行焊接，线路经应力放散和锁定后形成无缝线路。

施工工艺流程图见图1二、施工工艺流程（1）确定放散长度；（2）设立固定点；（3）拆除扣件；A、每2人配合，负责50m钢轨扣件的拆除和安装，在所负责范围内使用工具从始端向末端顺序拆卸。

B、弹条、轨距块摆放在钢轨两侧的枕肩上，轨距块号码摆放正确。

如有破损或丢失及时更换。

C、在拆除弹条时拆除前一已锁定单元轨节30m的扣件，避免在焊头处产生应力集中。

（4）垫放滚筒，保证长轨自由伸缩；A、用起道机支起钢轨，每隔12～15m垫放一个滚筒，保证钢轨目视平顺。

B、检查轨下橡胶垫板有无破损及其上有无石屑。

C、放散应力线路应力放散锁定流程图图1（5）测量当地轨温；（6）使用放散轨温与当地轨温的差别，计算并标记长轨的变化长度，在钢轨上每隔50m做一标记；（7）在单元轨节适当位置安装撞轨器，撞轨器同时撞轨配合放散，直至钢轨伸长出现反弹现象即判定钢轨达到零应力状态，使用拉轨器与撞轨器(8)做位移标记每100m做一个钢轨拉伸位移观测标记（用来观测长轨是否被均匀拉伸，是否符合要求）。

(9)计算拉伸量、锯轨量a测量单元轨节始、中、末端轨温，取其平均值作为单元轨节的轨温。

b计算轨温：T0=（T始+T中+T末）/3c计算拉伸量△L =α（T锁- T0）L式中：△L—钢轨拉伸量α—钢轨钢线膨胀系数，为0.0118（ｍｍ／ｍ．℃）。

L—单元轨节长度（m）T0—实际轨温T锁—设计锁定轨温d计算锯轨量：△S=△L+λ式中：△S—实际锯轨量λ—预留轨缝（mm）△L—钢轨拉伸量(10)钢轨拉伸锁定a在单元轨节始端将钢轨拉伸器安装好。

无缝线路应力放散锁定作业指导书1.适合范围适用有砟轨道无缝线路应力放散锁定作业施工。

2.作业准备2.1 技术准备组织工程部、作业队等有关人员熟悉施工设计图纸以及技术规范要求，认真学习施工方案及工艺要求，质量标准及检测方法等。

对相关人员进行岗前培训，考核合格后持证上岗。

2.2 机械设备材料准备进场后，对施工机械、工具设备进行配套情况及完好情况等检查、维修、保养。

3.技术要求3.1 无缝线路锁定应具备以下条件：（1）道床达到初期稳定，轨道质量应符合规定。

（2）按设计要求已设置钢轨位移观测桩。

（3）施工轨温应在设计锁定轨温范围以内或以下时施工。

3.2 无缝线路锁定应符合以下规定：（1）无缝线路实际锁定轨温应控制在设计锁定轨温允许范围内。

（2）无缝线路锁定时必须准确确定并记录锁定轨温。

相邻单元轨节间的锁定轨温差不应大于 5℃，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℃。

（3）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。

（4）胶垫应方正无缺损，扣件安装齐全，扣压力符合设计要求。

4.施工程序与工艺流程拆除扣件垫放滚筒放散应力测轨温、画钢轨拉伸位移标记计算拉伸量、锯轨量钢轨拉伸及锁定锁定焊设置位移观测标记5.施工要求5.1 在线路应力放散前，依据设计文件和与有关规定要求设置位移观测桩，并进行编号。

5.2 按施工计划拆下扣件堆放于枕木头上，在轨底每10～ 15米放置一个滚筒。

5.3 用拉轨器拉长钢轨使得待放散长钢轨与上一放散结束的长钢轨间口子在接触热焊要求的范围内（35mm± 2要考虑焊前端部打磨量）。

5.4 将待放散的长钢轨与已放散长钢轨进行焊接，并打磨探伤合格。

5.5 将长钢轨未焊接一端用拉伸器固定于既有长钢轨上，初步拉伸钢轨并同时敲打钢轨，松开拉伸器继续用撞轨器撞击并敲打钢轨，观察钢轨各点位移，待各点位移稳定后停止敲击。

钢轨应力放散与线路锁定1 施工方案当轨温处于锁定轨温范围时落轨锁定，当轨温低于锁定轨温时，用单元轨节两端的拉轨器将单元轨节拉伸至锁定轨温时的长度，然后落轨锁定，作零点位移标记。

1.2 接头连接已放散的单元轨与相邻待放散的单元轨之间用接头夹板临时连接。

轨缝处穿上φ22的螺杆，已放散完毕的单元轨之间在应力放散完成后立即进行锁定焊接。

1.3伸缩区放散本次单元轨节时考虑上一单元轨节的伸缩区100米。

1.4钢轨支垫每隔10米的距离，在轨枕之间支垫一滚轮，高度较橡胶垫板高5cm左右，使轨底面与枕上的预埋铁座顶面大致平齐，如图1－8示。

座钢轨支垫示意图（图1－8）1.5临时位移观测为检测应力是否放散均匀，在应力放散过程中在钢轨上标记临时位移观测点，全过程地观察钢轨的位移以检验钢轨内部应力是否放散为0，在上一单元轨的伸缩区起终点设1、2点，本次放散单元轨每隔300米(当单元轨长度不为1500米时参照进行观测点设臵)设臵3、4、5、6、7、8共8个临时移观测点。

1.6施工锁定轨温考虑到无缝线路纵向力分布不均匀和通过一定运量后的钢轨长度塑性变形等因素，施工控制锁定轨温应尽量靠近设计锁定轨温范围的上限。

1.7 线路锁定施工工艺及方法1.7.1施工流程钢轨应力放散及线路锁定施工流程见“钢轨应力放散与线路锁定施工流程图”。

1.7.2施工方法钢轨应力放散与线路锁定施工流程图（图1－9）（1）轨道状态检测在应力放散前全面对轨道进行检测，检测项目有：轨道几何尺寸、轨面标高、线路中线位臵、枕下道床刚度、横向阻力、铝热焊接质量等，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）位移观测桩设臵根据设计文件及相关规范要求，埋设位移观测桩，并编号。

（4）标记临时位移观测点根据设臵好的位移观测桩，在钢轨上标记，并根据现场条件适当加密观测点，每100m设1处临时位移观测点，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。