浅谈换轨大修施工方案的编制

一、本次换轨大修施工的概况

天津地铁1号线既有线部分始建于1970年4月，其余部分于2002年11月基于既有老地铁线路向南北端延长建设而成。受到诸多因素，线路存在较多半径在300m及以下的曲线，由于半径过小，经长时间运营后钢轨磨耗伤损发展日趋严重，主要以钢轨波浪形磨耗为主，波谷最大值已达到1.6mm，已超过波磨轻伤标准3倍，对运营安全带来一定影响，本次大修就是对既有线中钢轨波磨严重的4条R≤300m的普通线路进行换轨施工，具有以下特点：

1、老洞体空间狭小，大型机械无法介入

由于既有线路区间采用原结构，老洞体空间狭小，洞壁上安装有通信、电力、信号等专业的电缆架，运轨平板车停靠在此区间时，平板车边缘距电缆架的距离不足200mm，过小的空间导致无法通过平板吊等机械完成现场装、卸钢轨施工，只能寻求其他方法完成此过程。

2、换轨区段为地下小曲线半径线路，传统换轨施工工艺无法运用 为了提高换轨效率，对一般敞开段线路，通常会先将新轨摆放于轨道旁，并用接头夹板连接数根钢轨，换轨时一次性将连接好的长轨条拨入。但因为本次施工区段为地下老洞体小曲线半径线路，洞体内空间有限，轨道两侧没有空余存放新轨，道心有信号TU盒、ATR线标等专业设备，长轨条无法存放。

3、每晚可利用时间较少

因地铁运营特点每晚允许施工时间为当日23：30至次日04：30，为确保次日能够安全运营，每晚预留1个小时抢险时间，再除掉前半个小时准备时间，实际可施工时间仅有3个半小时，如何在3个半小时内组织相关专业安全完成施工，需做好充分准备工作。

4、1号线在城市交通中占重要地位，对城市交通影响大

1号线是天津地铁运营最久，客运量最大的一条线路，承担着城市轨道交通的重要责任。如果施工影响到正常运营，将对城市的交通造成很大的影响，给市民的出行带来一定困难，同时也会造成很大的政治影响。

二、施工工艺

1、每日工程量的确定

结合线路现场情况，本次施工大部分内容将由纯人工完成，因此整体施工时间较长。为确保施工后次日的正常运营，本次施工根据线路现场情况每日安排一定的可控工程量，根据以往施工经验计算，本次施工计划每晚更换200m单股线路，这样不仅可以保证在每晚较短的可用时间内完成施工，而且施工质量也将得到保证。

2、换轨顺序及新旧轨错牙的处理

因每晚工程量，每晚无法将曲线的一股更换完毕，所以会出现新旧钢轨连接的情况，现场小半径曲线外股波磨钢轨存在较大侧磨，新轨与旧轨接头会出现较大错牙。

为克服新旧钢轨之间错牙给次日运营带来影响，本次施工换轨顺序按顺列车行进方向更换，这样车轮会从新轨过度到旧轨，可以避免轮缘与错牙的冲击。为提升钢轨接头位置的平顺性，需在旧轨外侧与新轨内侧添加适当厚度的铁垫片，可有效减小错牙量。并考虑曲线内股钢轨没有侧磨，主要伤损形式为剥落掉块与垂磨，所以先对内股钢轨进行更换则当日不需要对轨距进行调整，待外股钢轨更换完毕后再对整条曲线几何尺寸进行统一调整，可以避免了二次调整，给本次施工减小工程量。

3、现场人工装、卸轨的方法

因老洞体空间狭小，大型机械无法介入，钢轨的装卸过程只能凭借人工完成。本次施工在轨道车牵引装轨的平板车到达现场前，由信号与电力专业先拆除道心设备，确保有足够的空间存放新轨。本次施工设计了一架小型滑轨车，固定于装运钢轨的平板车后面，用钢丝绳将平车上钢轨与下方轨道固定后，轨道车牵引平板车前行，钢轨就会顺滑轨小车滑落至道心。旧轨装车时，同样固定好钢轨的一端，架起钢轨另一端，轨道车反向运行，旧轨会顺滑轨小车滑升至平板车。

4、施工中其它工艺及应注意的细节

（1）本次换轨曲线内股钢轨为不同长度的非标准缩短轨，施工前对现场钢轨及准备的新钢轨进行编号，在卸轨时，新钢轨对应序号进行卸放。现场需另备一根无孔25m标准轨，如准备的新轨长度有误时，方便重新锯轨替换。

（2）在换轨过程中，根据轨温计算好预留轨缝。选取与预留轨缝大小相当的铁片，塞入刚换完轨区段的轨缝处，防止下一根新轨在更换时对此轨进行撞击而导致瞎缝。

（3）由于小半径曲线钢轨弯曲大，内部存在较大应力，在拨轨、接头夹板安装与拆除施工中稍有难度，所以负责这两项工作的小组应选择技术熟练的员工，避免在此环节导致施工延误。

（4）锯轨机、打孔机等机械，现场需配备备用机，避免器具故障延误施工。 （5）每日施工预留1个小时抢险时间，如时间预留较少，发生砸断电缆等意外紧急情况时，抢险队伍在运营前恢复设备较困难，安全风险较大。

三、施工组织

由于本次施工是天津地铁自运营以来第一次大修施工，考虑到存在施工难点多，经验不足的情况，在整个施工过程的前期，每日安排较少的工程量，随着施工组织及各岗位施工人员对各自业务的熟悉再不断增加工程量，这样可以在保证施工质量的同时降低安全问题的产生。

1、专业配合与应急预案的编制

本次换轨区段有很多信号专业设备需要临时拆除，合理安排工、信专业之间的施工顺序，对提高施工效率也十分重要。并需要对现场各专业设备仔细了解，制定针对本次施工的应急预案。

本次施工主要风险有1.钢轨未能顺利更换；2.信号、电力等专业设备意外损坏；3.人员伤亡；4.工程车异常故障无法启动，为确保意外险情发生时能够第一时间进行抢险，组织各专业人员成立抢险小组，在换轨大修施工期间24小时待命，一旦发生险情，及时赶到现场，根据现场情况制定方案进行抢险。

2、本次施工的组织流程

由于每晚可施工时间较少，施工中的新轨运至现场、现场换轨、旧轨运回三个环节单独进行。施工中对调整新旧钢轨接头错牙、清场等工程量相对较少的环节需同样重点把控，整个施工过程中任何一个环节的疏忽都可能引起严重的影响，所以施工现场需统一指挥，并安排一定数量的安全员对过程进行监控，本次施工主要流程如下：

（1）新轨运送至现场

（2）连接零件及信号设备拆除 （3）更换钢轨、橡胶垫板及轨距垫 （4）新軌入槽与信号设备安装 （5）连接零件安装与精调几何尺寸 （6）调整新旧钢轨接头错牙 （7）线路复测与信号轨道电路复测 （8）清场 四、结语

经过各专业的努力协作，克服了老洞体空间狭小，大型机械无法介入，施工时间紧迫等难题，成功完成了天津地铁首次小半径曲线换轨大修的施工。此项工程为后期线路大修施工的组织奠定了扎实的基础。