漫谈地铁无缝线路锁定轨温变化

漫谈地铁无缝线路锁定轨温变化

普通线路在列车通过钢轨接头的时候，会产生较强的振动和冲击，造成行车不平稳的情况。列车与钢轨接头的不断撞击摩擦的过程中，也会对车轮和钢轨带来巨大的磨损，需要经常性的维修。而无缝线路可以很好地避免这些问题。地铁无缝线路的锁定轨温对地铁无缝线路的影响比较大，为了让地铁无缝线路的优势更好地发挥出来，保证地铁运行的稳定、安全，本文就地铁无缝线路锁定轨温变化及应对措施进行论述。

1 地铁无缝线路简介

地铁无缝线路轨道和铁路轨道相差不大，都是将标准长度的钢轨（12.5或25米，一般是25米长）焊接成一定长度的线路，不过地铁线路相对来说更短一些。无缝线路现场施工一般采用接触焊或气压焊，这种方式消除了钢轨间的接头，实现了钢轨间的“无缝连接”，从而减轻了钢轨和车轮间的撞击，延长了车轮的使用寿命。

2 无缝线路轨温变化对轨道的影响

众所周知，物体都具有热胀冷缩的特性，钢轨也不例外，无缝钢轨虽然消除了轨道之间的缝隙，但同时也让钢轨承受了更多的拉力或压力：在冬季，钢轨受低温影响，长轨间的焊接点会受到巨大的拉力，这种拉力可能会将长轨拉断；在夏季，高温会让钢轨产生巨大的压力，使轨道出现小碎弯，严重时出现胀轨跑道现象，这些情况都会对无缝线路的稳定性产生不同程度的影响，威胁着列车的行车安全。

3 地铁无缝线路锁定轨温的衰减

据相关资料显示，上海地铁一号线中，上海南站到锦江乐园路段在1996年铺设P60无缝线路，路段为半隧道半地面结构。在投入运营一段时间后（2004年），对线路进行了应力放散作业，并准确记录了相关数据，分析得出，线路的实际锁定轨温大约下降了5℃。在结合其他案例综合分析得出，地铁无缝线路在经过一段时间的运营之后，都会出现锁定轨温的衰减。下面是笔者对造成这一现象的原因分析：

3.1 施工质量与维修作业的影响

在施工问题上，新铺设的无缝线路一般需要进行应力放散，在应力放散过程中需要多人参与共同作业，任何一个环节出了问题都会造成锁定轨温不准确。另外，施工单位的放散记录管理较为混乱，有的资料甚至是后期编的。

这两种情况都会造成锁定轨温不详，容易造成低温锁定现象发生。对于线路的维修工作，一般是低温维修容易造成锁定轨温的衰减，因为在对整段线路进行维修时，无可避免会扰动道床，会促使钢轨出现大量收缩的现象，等到轨温回升之后，扣件和道床的阻力又影响钢轨无法恢复原长度，所以很容易造成锁定轨温的衰减。

3.2 钢轨塑性蠕变

所谓蠕变是指金属在外力的影响下出现的持续性的但是极为缓慢的变形现象。对于钢轨而言，长时间的拉应力作用所产生的蠕变现象，也是其锁定轨温衰减的一个重要原因。

3.3 钢轨塑性碾压

在列车不断的运行过程中，会对钢轨施加一个作用力，迫使钢轨向两边延长，但无缝线路并没有钢轨可以延伸的空间，因此钢轨就需要承受更多的应力，这就促使钢轨锁定轨温衰减。

4 无缝线路锁定轨温变化的应对措施

4.1 预防锁定轨温变化措施

4.1.1 施工中严格控制锁定温度。温度变化范围对无缝线路稳定性影响很大，不同地域、气候的城市在铺设无缝线路前必须通过检算确定合理的锁定轨温范围来满足无缝线路稳定性的要求。在铺设地铁无缝线路的过程中，必须选用经计量检验合格的轨温表，以此来确保所测量得到的锁定轨温数值的准确性、真实性；在施工前必须埋设位移观测桩，以此方便观测长轨条位移情况；必须谨慎，杜绝任何影响锁定轨温的因素出现；必须严格规范施工方法。另外，在高架桥上进行无缝线路施工时，不仅要考虑无缝线路受制动力的影响以及受温度力的影响这两方面，还要对桥梁因伸缩变形出现位移而造成的额外纵向附加力所造成的影响做出考虑。

4.1.2 根据锁定轨温安排维修养护工作。在对无缝线路养护维修的过程中，首先，必须要考虑到季节因素；其次，不同的地段的地理特性也不尽相同，这些

地理特性会对轨道的稳固性造成或多或少的影响。所以在无缝线路的养护维修过程中，需要把所维修地段的地理因素参考进去；因其他施工原因或者清筛的时候对无缝线路造成的小幅的损伤（缺碴等），一定要根据规定、按照标准进行修补，严禁放任不管、偷工减料等行为。除此之外，相关部门需要不断完善无缝线路的养护以及修补作业的规格或标准，并制定完善的监管制度，确保锁定轨温的准确性。

4.1.3 做好锁定轨温的监控工作。在任何方面，监管工作都是必不可少的。不过，对锁定轨温的监控工作并不像其他类监控工作属于后期的监管控制，它需要贯穿始终，从无缝轨道的铺设过程中就对其进行监管控制：在地铁无缝线路铺设前，会预先埋好位移观测桩或是观测仪，对钢轨的位移量进行科学的观测，以此来达到对锁定轨温的控制。轨道轨温和锁定轨温由于受到诸多因素的影响，会使其相差甚远，因此在对锁定轨温进行监测时最好是选择轨道轨温与锁定轨温较为接近的时候进行。同时，要对轨道道床附近的观测桩和路面下沉地区的观测桩进行及时调整，防止由于观测桩上的信息不准确导致锁定轨温失真的现象发生。而地铁高架桥上的无缝线路属于整个线路中的薄弱地段，对其要重点观测，同时要采用轨温测试仪对检测结果进行复核，切实地做好锁定轨温的监控工作。

4.2 锁定轨温变化后的应对措施

對于无缝线路的锁定轨温而言，即使采取了相应的措施来预防其锁定轨温的变化，但在地铁实际运行中还是会发生锁定轨温变化的情况，如铺设方法不当使长轨条产生不正常伸缩；因处理线路故障或施工改变了原有的锁定轨温等。这种情况下就可以采用应力调整和放散的方法，对变化的锁定轨温进行放散和调整，使锁定轨温恢复到原有的设计范围内。应力调整是指固定区出现严重的不均匀爬行，但从整个固定区长轨节来讲，长度并没有改变，这种应力不均匀，只需在接近实际锁定轨温条件下局部松开扣件，用列车碾压法或滚筒法进行应力调整。应力放散指的是改变原有轨道的长度，在适当轨温时将扣件等锁定装置松开，采用措施使钢轨伸缩，释放内部应力，在锁定轨温达到标准后，对线路进行重新锁定，一般采用滚筒放散法和机械拉伸法。

5 结语

近年来，国内各大城市纷纷开始建设城市地铁，不过随着地铁运营的日益繁忙和地铁客流量的不断增加，保证安全问题就成为地铁发展的重心。无缝线路虽