轨道工程施工

1、概述2、有砟轨道施工3、单元板式无砟轨道施工4、纵连板式无砟轨道施工5、双块式无砟轨道施工6、整体道床轨道施工7、浮置板轨道施工8、弹性支承块轨道施工9、铁路轨道工程验收标准1、概述轨道是铁路或城市轨道交通的重要基础设备，引导机车车辆运行，直接承受列车荷载并向下部基础传递。轨道应保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度下运行时，具有足够的强度、稳定性和合理的修理周期。2、有砟轨道施工有砟轨道是我国铁路大量采用的轨道结构型式。至2010年底，我国铁路运营里程总长近9万公里，其中90%以上均采用有砟轨道结构。新建铁路有砟轨道一般一次性铺设成跨区间无缝线路，对于早期铺设的普通线路有砟轨道结构，也在逐步的改造成区间无缝乃至跨区间无缝线路，因此有砟轨道施工主要是跨区间无缝线路施工。2.1轨道结构及特点有砟轨道由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔和防爬设备组成。钢轨：引导机车车辆运行，直接承受车轮传来的压力并向轨枕传递。轨枕：铺设在钢轨和道床之间，利用扣件保持两根钢轨的相对位置。道床：铺设在下部基础上，承受轨枕传来的压力，提供轨道纵、横向阻力，便于排水并校正轨道的平、纵面位置。联结零件：用来联结钢轨或钢轨与轨枕，前者叫接头联结零件，后者叫中间联结零件（或叫扣件）。防爬设备：用于阻止钢轨相对于轨枕移动，采用混凝土轨枕和弹性扣件后，轨道一般不需设置防爬设备。道岔：是一股道转入另一股道必不可少的设备，在站场中大量铺设。有砟轨道造价低、弹性好、对下部基础适应能力强、便于养护维修，但其稳定性差，轨道的几何状态不易保持，养护维修的工作量大，对高速铁路的适应性较差。•收集施工技术资料•轨道施工所必须的技术资料主要有曲线表、坡度表、断链表、桥梁表、隧道表、车站表、道口表、水准基点表、中线控制桩表、路拱表、整体道床地段表、以及路基检查证等，它们都是组织施工和进行各种计算的依据。•审核施工技术文件•为保证施工资料的正确可靠，避免造成返工浪费，必须对各种施工技术资料进行认真的审查核实工作。审核内容主要包括道岔支点坐标、曲线交点坐标、曲线资料、轨道材料类型、个别插入的短轨长度等。发现问题应以书面方式向上级或设计部门提出，在对施工资料确认无误的基础上，才能复制分发供第一线施工用的正线和车站施工缩图，并提出用料计划。施工准备•进行施工调查•施工调查是决定正确的施工方法和施工措施所必须的依据，其内容广泛，一般应包括：线下工程的施工情况；沿线通信线、高压线及建筑物的建筑接近限界，以及铺轨机和架桥机是否能安全通过；桥头路基填土及铺砟顺坡的完成情况；底砟铺设情况、道砟规格和底砟厚度是否符合设计要求；线下施工单位是否已按指导性施工组织设计规定的距离设置好临时会让站，其股道数和股道有效长度是否能满足存放铺架机械和宿营车的要求；线下施工单位是否已对正、站线铺轨里程进行了贯通测量（铺架单位则应据之进行复测）；线下施工单位是否已按规范钉立好线路中心桩，埋设好临时线路标志；沿线的水源、电源情况。•编制实施性施工组织设计•在做好了施工技术准备工作的基础上，就应根据全线指导性施工组织设计规定的铺轨总工期和有关关键工程的施工方案，结合施工单位本身的实际铺架能力，编制实施性的铺架工程施工组织设计。2.2施工流程及工艺施工流程为：基地长钢轨焊接→底砟摊铺→铺轨作业→分层上砟整道→工地钢轨焊接→无缝线路应力放散及锁定→轨道整理及钢轨预打磨。（1）基地长钢轨焊接基地长钢轨焊接是将100m定尺无孔标准轨焊接成500m的长钢轨，采用的焊机主要有瑞士拉伊台克公司生产GAAS80、乌克兰K190直流焊轨机。基地内的长钢轨焊接采用流水作业法在焊轨生产线上进行。（2）底砟摊铺底砟摊铺前检查路基工程，要求路基基床表层平面应平整、密实。基地接触焊接工艺流程图（焊轨厂）（3）铺轨作业轨排换铺法长轨条铺轨机组法。①轨排换铺法轨排换铺法包括轨排组装、机械铺轨和换铺长钢轨3道工序。换铺法铺轨施工工艺：施工准备→铺底层道砟→铺轨排→上砟整道→换轨车换轨→上砟整道→单元轨节焊接→大机整道→应力放散及无缝线路锁定→轨道整理及打磨→轨道检测及验收。轨排铺设•(1)组立倒装龙门架：倒装龙门架组立在基底坚实，线路坡度≯10‰的直线地段和半径≮1000m的曲线线路上，基底要整平夯实并垫放至少两层木枕。组立好的龙门架腿底宜高出轨面250mm以上，抬重梁底距轨面的净空须在5300mm以上，保证运轨排车及2号车能自由通过。两边支腿保持水平，误差≯4mm，左右支腿与线路中心的距离保持相等，误差≯10mm。•(2)装轨排到2号车上：机车推送轨排车至龙门架下对位，挂钩，吊起轨排组。起吊高度以2号车能安全通过为准，并检查两侧无障碍物时，机车牵引轨排列车退出龙门架，同时2号车自行驶入吊有轨排龙门架下，落下轨排组，摘去吊钩。2号车装上轨排组后，进行临时加固，检查拖轨防溜措施及车体两侧无碰挂后，即可运行至指定位置。•(3)吊铺轨排：吊轨小车在预定位置落下吊钩，挂好轨排并起吊前行，当后端与已铺轨排前端相错0.1m左右时，开始下落，距砟面约0.3m时，稳住轨排，对正中线，后端下落与已铺轨排连接，预留好轨缝，轨排就位摘钩。继续下一节轨排铺设：吊轨小车升回到指定位置，进行下节轨排的铺设。铺轨过程中，检查轨排的铺设里程与设计是否相符。如因积累偏差或差错可能影响前方曲线轨排布置或钢轨接头可能进入《规范》规定的禁止接头的地点时，及时采取措施加以纠正。•(4)扫尾：补齐并拧紧鱼尾板螺栓，拨正线路，方正轨枕，捣实承轨处的枕下道砟，消除反超高和三角坑。重点对桥面、道口、道岔及合龙口处的维修，以保证工程列车运行安全，提高工程列车运行速度。轨排换铺法长轨条铺轨机组法②长轨条铺轨机组法铺轨机组采用单枕连续作业法，机型为长钢轨铺设和轨枕布设一体机。大型机械化整道作业由布砟、起拨捣、动力稳定、整形四部分组成（4）分层上砟整道铺轨后，对新铺线路进行拨正荒道、找水平等重点整道工作，并及时补砟整道。•a.长钢轨铺设后应及时上砟整道，第一次上砟整道必须与铺轨紧密衔接，以免轨节变形。•b.上砟整道基本作业流程可分为：三次补砟、四次捣固、五次动力稳定。•c.上砟整道基本作业应严格按照已选定的综合整道作业参数进行。捣固作业注意的问题•（1）在有砟桥上，枕下道砟厚度不足150mm时不能进行捣固作业•（2）为保证捣固质量，一次起道量50mm以上时，宜选择双捣作业。同时，捣固车捣固频率每分钟不得超过20次，插镐深度从枕下算起至镐尖一般不小于起道高度。对桥头、焊缝接头处要加强捣固。（5）工地钢轨焊接现场长钢轨焊接可采用移动式接触焊轨机焊接，工地长钢轨焊接分为单元轨节焊接和锁定焊接两个阶段。工地钢轨焊接宜在整道基本作业完成，线路基本达到稳定后实施。工地钢轨焊接方法一般包括三种，即接触焊、铝热焊和气压焊，宜优先采用接触焊，道岔内及两端与线路连接的钢轨锁定焊可采用铝热焊。在正式焊接前必须按现行《钢轨焊接接头技术条件》进行焊接型式试验，确定焊接参数。•接触焊：工地钢轨焊接采用接触焊时，应采用工地钢轨接触焊作业车。工地接触焊应有以下主要设备：工地钢轨接触焊作业车，拉轨、锯轨、打磨、正火、调直、探伤等设备。•铝热焊：焊接前对现场条件进行综合调查并采取必要防护措施，在轨温低于0℃时不得进行焊接作业。•钢轨端头需进行以下处理：拆除焊头每侧三至四根轨枕的扣件和垫板，除去接头下方有碍作业的道砟，并用钢丝刷清洁钢轨端头100～150mm，使其满足铝热焊要求。•设定钢轨端头间隙为25±2mm（在轨顶和轨底两侧测量）。钢轨端头宜按照垂直对正、水平对正、消除钢轨端头不相等倾斜的对正程序进行，并且按照同样的程序重新检查一遍。•装配砂模不得使用受潮的部件，并使钢轨端头间隙位于装有砂模底板底托盘的正中央，严格按照操作工艺涂抹防漏泥。铝热焊焊接前需进行预热，记录预热前轨温，若低于15℃，应将钢轨加热至37℃，加热过程中必须保证火焰垂直进入砂模，预热时间在火焰调好后准确计时，60kg/m钢轨预热5分钟。确认坩埚干燥、清洁、无裂纹，确认焊药包包装袋密封、干燥、无破损，保证自熔塞位置正确，将焊药慢慢旋转倒入坩埚。浇注前将坩埚至于砂模正中位置，将点燃的点火引线插入焊药深度约为25mm。浇筑完后5分钟后拆模，用热切除凿划去焊头的顶部，6.5分钟后进行推瘤并除掉余烬。热打磨在推瘤完成后进行，打磨表面时应在钢轨踏面上保留至少高出0.8mm的焊头金属，在焊缝温度高于300℃时，不解除钢轨拉伸器和对正架。冷打磨在浇注结束1小时后进行，打磨焊头使其轮廓半径与钢轨轨头半径一致。收尾阶段，检查焊好的接头，应做好记录并打上焊接标记，填写焊接记录报告。（6）无缝线路应力放散及锁定主要设备：钢轨拉伸器、撞轨器、锯轨机、滚筒、轨温计、工地焊接设备等。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；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℃；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；胶垫放正无缺损，扣件安装齐全，扣压力符合设计要求。线路应力放散及锁定是将道床几何形态基本达到设计规定且已经达到初期稳定状态的线路，在合适的轨温条件下，重新松开扣件、支起钢轨、垫上滚筒、使钢轨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，将线路焊接锁定，完成无缝线路的施工。具体操作方法有滚筒法、拉伸滚筒法。北京交通大学轨道教研室20当施工作业时的轨温在设计锁定轨温范围内时，采用此种方法。滚筒法：施工准备轨温测量锁定线路设置临时位移观测点拆卸扣件轨下垫滚筒落轨设置位移观测标志轨下垫滚筒北京交通大学轨道教研室21当施工作业时的轨温低于设计锁定轨温时，采用此种方法。拉伸器滚筒法施工测量轨温测量锁定线路设置临时位移观测点拆卸扣件轨下垫滚筒、放散应力落轨设置位移观测标志拉轨、撞轨、观测位移量（7）轨道整理及钢轨预打磨有砟轨道铺设无缝线路之后至线路开通之前，采用大型养路机械等对轨道及道岔进行轨道整理作业。在规定的作业轨温范围内，应对线路进行精细调整，使之达到验交标准；对不符合设计要求的道床断面进行整修，匀好石砟，堆高砟肩，拍拢夯实；加强焊缝相邻六根轨枕的找平及捣固工作；调整轨距、扣配件及轨枕；测取钢轨的爬行量，复核锁定轨温；缓和曲线、竖曲线区段应调整圆顺。轨道检测补砟起道、拨道、捣固、稳定作业整理道床北京交通大学轨道教研室23轨道整理达标基本工艺流程轨道整理静态检测钢轨预打磨动态检测交工不合格轨道整理主要施工设备配砟整形车，起道、拨道、捣固车，动力稳定车；小型起道、拨道、捣固机；风动卸砟车等。钢轨预打磨钢轨全线预打磨应具备以下条件：•1.无缝线路经整理作业后，道床进入稳定阶段。•2.轨面高程及道床外观尺寸符合设计要求。•3.钢轨扣件齐全紧固。•4.钢轨焊接接头的平直度应达到规定要求。24钢轨全线预打磨施工基本工艺施工准备检查轨道状态钢轨预打磨打磨列车进场纵断面零位测量调整打磨头质量检查2.3有砟轨道道床状态评定指标及检测方法•铁路碎石道床是铁路有砟轨道结构的重要组成部分，是轨道框架的基础。道床主要功能如下：1.承受来自轨枕的压力并均匀地散布到路基面上，降低路基面的应力集度。2.提供轨道的纵横向阻力，保持轨道几何形位的稳定。3.提供轨道弹性，减缓和吸收轮轨的冲击振动。4.提供良好的排水性能，避免雨水直接冲刷路基面，提高路基的承载能力并减少基床病害。5.便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面。•道床密实度的测定26现场测定方法道床密实度γ射线道床密度仪核子密度仪灌水法道床纵向阻力测定道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。一般以每根轨枕的阻力或每延厘米分布阻力表示。它是抵抗钢轨伸缩，防止线路爬行的重要参数。道床纵向阻力与枕盒内道砟的饱满程度、枕底的道床密度、枕的尺寸有关，与道砟肩部堆高有一定关系。道床纵向阻力是在现场原位测定的