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(℃)。

由公式可知，当单元轨节长度已知时，单元轨节伸长量可以根据轨温差确定。由设计锁定轨温与作业时实测轨温之差确定单元轨节拉伸量后，进行拉轨并记录单元轨节两端的平均轨温。拉轨前必须在钢轨上设置好临时位移观测点，每150m一处，用来观察单元轨节的应力放散是否均匀。拉轨过程中始终用撞轨器和小锤敲击钢轨，保持单元轨节内应力均匀。

当拉伸量达到预定值时，停止撞轨，查看临时位移观测点的位移量是否成比例增长，“零点”是否到位。否则拉轨器保压继续撞轨，检查滚筒有无倾斜、脱落，钢轨有无落槽。由虎克定律可知，在一定的拉力下，钢轨伸长量与钢轨的长度成正比，临时位移观测点的位移量应成倍增长。考虑到单元轨节长度范围内的轨温变化、坡度影响、滚筒摩擦等因素，临时位移观测点的位移量与计算值偏差控制在3mm。

当临时位移观测点的位移量成比例增长，“零点”到位后，立刻拆除滚筒使钢轨落槽，锁定单元轨节。最后拆除拉轨器。锁定轨温由单元轨节锁定后量测的实际拉伸量和拉轨前的平均轨温根据△L=αL△t 反算确定。如果反算锁定轨温超限，必须返工。按设计要求设置位移观测标记、观测桩，按规定定期观测单元轨节位移变化情况。

该单元轨节放散锁定后，即和下一单元轨节进行焊接，为下一个单元轨节的应力放散做好准备。

拆除待放散单元轨节的全部扣件，每隔一定距离嵌入一个滚筒，每隔400～500m设置一台撞轨器。