山区铁路人工铺设无缝线路拨轨方法探究
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摘 要：山区铁路由于地形限制，铁路线路曲线偏多，且曲线半径较小。山区铁路地段在铺设无缝线路时，常会采用人工拨轨法进行铺设。在山区铁路进行人工铺设无缝线路时，一个单元轨节内常含有1-2个曲线。在铺设无缝线路作业时，曲线钢轨伸长量、胀轨、钢轨倾倒等因素直接影响到作业人员的劳动人身安全及作业进度。通过对换轨过程中作业流程及作业方法进行分析探究，在拨轨过程中对拨轨方法进行优化，采取专项措施控制伸长量、胀轨、钢轨倾倒等问题，可以保障拨轨进度及线路正点开通，并能有效控制换轨作业过程中的劳动人身安全隐患。
关键词：无缝线路;曲线;伸长量;钢轨
1 人工拨轨法铺设无缝线路
1.1 施工方法
待换长轨在焊轨厂焊接为300-500米轨条后采用长轨列车运输、卸轨至换轨地点，卸轨后新轨摆放在既有钢轨轨头外侧700-800mm范围内砟肩上。在换轨时使用人工拨轨法铺设。人工拨轨法是采用人工使用撬棍拨轨，先将新轨拨至枕木头，再将旧轨拨移至道床砟肩摆放，最后将新轨拨入承轨槽中。
1.2 主要施工工序
施工常采用180分钟封锁天窗进行施工，人员根据施工组织进行分组作业，施工人员为职工50人，民工150人左右为宜，一个天窗内可完成一个单元轨节（500-1300米）铺设。人工拨轨主要施工工序：施工调查→卸轨前平砟→卸轨作业→点前轨道车散料→人工散料→新轨预拨、钢轨预撞→天窗点内松开扣件→旧轨拨出→新轨拨入→扣件安装→龙头位置锁定→应力放散→合拢锁定→人工后焊→旧轨料回收。
2 人工铺设无缝线路施工中拨轨作业存在问题
在曲线地段，钢轨拨移需克服钢轨曲线伸长量、摩阻力及钢轨自重力带来的影响。在曲线拨轨时，上股新轨向内拨移、下股旧轨向外拨移时，均属于从较大半径位置拨向较小半径位置，拨移过程中受伸长量影响钢轨会外股并向曲线两端伸长。曲线下股新轨向内拨移、上股旧轨向外拨移，均属于从较小半径位置拨向较大半径位置，拨移过程中受伸长量影响需使两端钢轨向曲线中心方向拉动。曲线地段人工拨轨作业受曲线伸长量、钢轨胀轨、钢轨倾倒等影响，会影响作业进度并危及劳动人身安全。
2.1 曲线伸长量影响
（1）预拨钢轨造成侵限。天窗点前在新轨预拨至枕木头后，由于曲线伸长量影响，下股钢轨在预拨后存在拉伸力，会向下滑移至枕木端头及道床交界处，使得钢轨摆放不稳固而倾倒，曲线上股因曲线超高、列车震动等影响会向下滑移，可能侵入限界。
（2）伸长量影响拨轨进度。由于钢轨伸长量影响，曲线上股新轨在拨轨时外股，造成掉下道床或顶住隧道边墙的情况，曲线下股新轨由于拨移时拉力较大，使得拨移无法顺利进行。曲线下股旧轨向外拨移时，拨移距离较长时会使得旧轨端部在断缝处顶死，造成拨轨困难，影响拨轨进度。
（3）撞轨与拨轨作业配合不当，影响进度。曲线地段拨轨需使用撞轨器配合拨轨作业，现场常会因撞轨与拨轨作业配合不当，使得始端位置新轨偏移较多，造成撞轨量增大，新轨对位所需时间增加，影响整个作业进度。
2.2 钢轨胀轨影响
（1）胀轨产生劳动安全隐患。由于曲线地段胀轨，使得曲线下股钢轨向道心内股，曲线外股钢轨向外股，导致钢轨倾倒并打伤作业人员，或在只有小部分扣件未松开时，由于胀轨钢轨温度应力集中在未松开扣件地段，造成扣件弹起伤人。胀轨时钢轨反弹力增大，在使用撬棍拨轨时，由于钢轨反弹力过大、撬棍使用不当、作业不同步等易造成撬棍反弹伤人、钢轨压伤作业人员等问题。
（2）胀轨影响旧轨拨轨进度。旧轨拨出过程中，在断轨后由于胀轨造成旧轨断缝顶死，造成旧轨端部拨出困难，使拨轨时间延长5-10分钟。
2.3钢轨倾倒影响
（1）新轨倾倒影响施工进度及劳动人身安全。新钢轨在拨轨过程中由于曲线超高、曲线矢度、撞轨、拉伸作业等影响会发生整个长轨条倾倒，在钢轨倾倒后，可能打伤站立在钢轨两侧的作业人员，并需花大量人力及时间对钢轨进行扶正，才能保证换轨作业正常进行。
（2）旧轨倾倒产生劳动安全隐患。在旧轨拨出后，摆放在道床砟肩时，由于砟肩较窄、不平整等问题，会使旧轨倾倒，打伤钢轨两侧作业人员。
3 优化方法
3.1 优化拨轨人员组织
（1）优化作业分组。在人工铺设无缝线路作业时，拨轨分两个大组进行，拨轨1组自始端拨移至轨节中部，拨轨2组自轨节中部拨移至尾端，两组人员在旧轨拨出50米后，可分6人进行新轨拨移作业，该措施与一个组拨轨作业比较，可把安装扣件作业时间提前20-30分钟，从而减少单元轨节尾部扣件安装的等待时间。
（2）提升拨轨队伍人员素质。对拨轨队伍人员在施工前须组织安全培训，并选择劳动力强的熟练人员;在作业过程中，拨轨每人位置根据个人劳力情况进行编排，尽量减小拨轨人员的位置变动，拨轨时由负责人统一指挥，可有效降低因人员不熟练造成的劳动安全风险。
（3）遵守撬棍拨轨作业相关安全规定。在拨轨过程中，严格遵守撬棍及拨轨相关作业安全规定可有效防止钢轨反弹伤人、撬棍反弹伤人、钢轨压脚等高概率安全隐患。
3.2 優化作业流程，提前进行钢轨预拨作业
为消除部分新钢轨伸长量给拨轨作业带来的影响，提高拨轨进度，在点前30分钟左右可利用列车间隔进行人工预拨钢轨，将新轨条拨移至枕木头摆放，并边拨边清理检查限界，确保来车时不侵限、摆放稳固。为防止预拨时曲线上股钢轨在列车震动情况下滑动靠近旧轨造成侵限，在新旧轨间安装防撞支撑（利用钢管加工，长度在250-300mm，一端顶住旧轨，一端顶住新轨）;为防止曲线下股钢轨倾倒，在新轨轨底安装防倒支撑（一端卡在轨底，一端支撑在道床面，用圆钢或钢板加工而成，可增加钢轨抗倾倒能力）。实践证明预拨钢轨的措施能将作业进度提前25分钟左右。 3.3 优化钢轨断轨位置及解体方式，减小旧轨曲线伸长量及胀轨影响
为保证曲线地段旧轨顺利拨出，减小劳动安全风险，旧轨在换轨头尾位置断轨后，可适当增加旧轨断轨位置并改变断轨处钢轨切口形势。
（1）增加断轨位置，减小拨轨阻力。对1000米钢轨可按照250米左右进行分段解体，在始端、中部、1/4及3/4进行解体。该方法可以减小旧轨拨出时由于自重带来的拨轨阻力，能有效避免曲线下股向外拨出时由于伸长量造成断缝顶死而导致旧轨无法拨出的问题;可以避免旧轨拨出后倾倒而造成的整个旧轨条全部倾倒打伤作业人员的劳动安全隐患，且解体为250米可满足250米长轨列车长轨回收作业要求。
（2）优先拨出旧轨端头，使旧轨处于自由伸缩状态。在旧轨始端及中部位置断轨后，拨轨组可优先将轨头及20米长范围拨出摆放稳固，这样可以使得旧轨在拨移过程中可以自由伸缩，防止扣件松开胀轨后两端顶死及胀轨造成应力集中而带来的旧轨倾倒，也可避免曲线下股旧钢轨拨出时造成断缝顶死难于拨出的问题。
（3）改变钢轨解体断口形式，释放应力。断轨位置采用斜口解体的形式，即在断轨时使用氧乙炔切割，自轨面至轨底呈约30°角斜切，在胀轨时，钢轨一端可向上爬移而自由伸缩，从而防止胀轨倾倒、应力集中造成扣件弹起伤人的安全隐患。
3.4 优化撞轨位置，强化撞轨与拨轨配合
曲线地段当伸长量较大时，拨轨作业须采取边撞边拨的措施。通常单曲线或同向曲线撞轨器可摆放在靠近曲线头尾，反向曲线须在夹直线地段增设一个撞轨器。撞轨遵循“曲线上股往外撞、曲线下股往内撞”的原则进行。但在配合拨轨作业时，撞轨位置、撞轨方向及撞轨力度需根据现场单元轨节始端钢轨位置、拨轨造成的轨端移动、应力放散等因素选择。
3.5 优化钢轨防倒措施
（1）保障钢轨摆放条件，确保钢轨摆放稳固。为保证钢轨具有较好的摆放条件，在卸轨前，组织人员对倒床砟肩进行平整，并组织作业验收。对换轨作业过程中造成的道床塌陷处所及时恢复，缺砟不平整地段可使用木枕加工枕木头进行支撑。
（2）及时安装防倒支撑，防止拨轨过程中钢轨倾倒。扣件组作业人员在新轨预拨后及旧轨拨出后及时安装防倒支撑，可以对钢轨倾倒起到有效预防作用。
（3）积极预防钢轨拉伸时的倾倒。在新轨落槽后应及时安装扣件，并每隔20根枕木安装上一颗螺帽，用手拧紧（注意不能产生扣压力影响应力放散），并在枕木反锚螺栓上每隔50米安装竖向滚筒，可以有效防止曲线地段新轨在拉伸过程中因“拉直”而造成的钢轨倾倒。
4 结语
在曲线地段人工铺设无缝线路施工过程中，人工拨轨作业的顺利开展是整个施工作业进度及劳动人身安全控制的关键环节，为了保证施工的安全、质量及进度需进行重点卡控。实践证明，在人工拨轨过程中，施工组织者可以根据现场及整个施工组织情况，在天窗点前进行钢轨预拨、预撞，并优化拨轨组织，能有效节约天窗点内拨轨作业时间，提升施工进度;在旧轨解体时，增加旧轨解体位置并对改变切口形式，可以有效释放旧轨胀轨应力，防止旧轨端头顶死，从而减小拨轨阻力，提升施工进度;优化撞轨组织方案、强化撞轨与拨轨作业的配合，可以有效消除拨轨时曲线地段钢轨伸长量的影响，并能减少始端钢轨对位花费时间;在施工作业时，各组作业人员按照要求采取安装防倒支撑、及时安装扣件、安装竖向滚筒等措施能有效防止钢轨倾倒，从而降低劳动人身安全风险。
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