新建铁路铺设无缝线路

新建铁路铺设无缝线路第一节概述新建高速铁路，为建成之后即实现旅客列车运行速度200km/h或300km/h的目标，必须把铺设跨区间无缝线路纳入新建工程。

已经建成的秦沈客运专线就是以此为目标设计的；正在计划中的京沪高速铁路，也将以此为目标进行设计。

轨道平顺是实现高速、重载运行的基础，而无缝线路则是轨道平顺的结构保证，也是各国铁路对轨道结构的首选。

我国繁忙干线的提速和开行重载列车，对既有线路技术改造的主要内容，也是铺设60kg/m钢轨的全区间或跨区间无缝线路。

同时，这也说明了新建铁路铺设无缝线路的意义重大。

20世纪30年代发展起来的无缝线路，以其显著的技术优势和经济效益为世界各国铁路所公认。

目前无缝线路在全世界已铺设约35万km。

无缝线路已成为各国铁路主型轨道结构。

国外高速和重要干线铁路的建设，均按无缝线路设计，一次铺设到位已成定式。

我国铁路到目前为止在既有线上铺设的27310 km无缝线路都是用换铺的方式铺就的，但我国还没有—条铁路的无缝线路是一次铺设到位的。

因此，我国新建铁路铺设无缝线路技术至今仍在探索中，只能从制定标准、建立设计施工规范入手，在设计与施工的实践中积累经验，不断完善。

以往，新建Ⅰ级干线的设计时速为120km的铁路，没有一条能在开通后就达时速120km的，都是在建成之后经历漫长的时间逐步提高速度的。

如能追根溯源，认真研究其原因所在，将是我国新建铁路即铺设无缝线路可以借鉴的宝贵经验。

一般认为，新建铁路即铺设无缝线路有以下几个方面的问题：1．路基及其基床表层和道床的设计标准偏低，配套又不完善，尤其是施工，连较低的标准也未能达到，致使轨道基础不坚。

基础不坚上部建筑就不能稳固，通车后线路下沉，病害丛生，不仅设计速度不能达到，甚至行车安全也难以保证。

2．以前新建铁路干线的轨道结构设计，一律是按有缝线路标准设计的。

虽然也采用了60kg/m钢轨、混凝土枕等重型轨道标准，但因其轨缝的存在、非但未能发挥重型轨道的优势。

反而由于接头动荷载过大，很快形成低接头，低接头又进一步使动荷载加剧，致使接头病害丛生，道床翻白甚者翻浆冒泥，养护维修工作根不上病害的累积和发展。

由此可见，采用重型轨道结构，而不采用无缝线路，这种轨道结构的不合理匹配，行车速度是难以提高的。

我国铁路已经确定了提速战略。

《京沪高速铁路线桥隧站设计暂行规定》和《时速200km 新建铁路线桥隧站设计暂行规定》，明确规定了铺设跨区间无缝线路；既有线中的各主要干线正在进行中的提速改造工程，都是这一战略思想的体现。

在《铁路线路设计规范》中，对新建铁路铺设无缝线路问题，也做出了规定。

铁道部各有关部门对于新建铁路的开通速度必须达到设计速度，已经取得共识，并首先在秦沈客运专线上实施。

在实践中人们愈来愈认识到，在多种交通运输方式激烈竞争的市场环境中，在世界高速铁路发展趋势的影响下，铁路只有靠提速才能生存。

为此，必须提高铁路建设标准，大力采用新技术。

新建铁路只有铺设无缝线路，才能保证轨道具有良好的平顺性，才能保证列车按设计速度运行。

新建干线铁路，应提高设计标准，铺设无缝线路。

一次铺设无缝线路，是相对既有线先铺成短轨线路，而后逐段换铺无缝线路而言的。

一次铺设无缝线路的实施方案，是采用目前世界上比较先进的机械装备和施工操作工艺进行施工的工程。

使路基、道床、轨道的施工质量水准一步到位，一次达到设计标准，从而使轨道具有质量均衡、状态稳固的基础，轨道的5．各种条件下钢轨焊接方式的优选；6．大型施工机械的选型、引进、开发与运用；7．高平顺性轨道作业技术及钢轨预打磨技术；8．轨道承载力、轨道几何尺寸(轨距、水平、三角坑、轨面平顺度)、钢轨和焊缝质量检测技术；9．一次铺设跨区间无缝线路的施工组织设计。

综上所述，足见新建铁路一次铺设无缝线路在技术上的复杂性。

诸如轨道的结构、路基的构筑、施工的装备与工艺，都有更高的标准和更严格的要求。

它也不同于既有线上跨区间无缝线路的设计与铺设。

一次铺设无缝线路归纳起来，应具备以下三个条件：1．稳固的基础；2．先进的施工装备和施工技术；3．平顺的轨道几何形态。

根据各高速铁路设计的暂行规定，以及各有关设计规范、规则的规定，经分析归纳提出新建铁路铺设无缝线路的铺设范围为：1．设计时速300km的新建高速铁路，铺设跨区间无缝线路；2．设计时速200km新建客运专线铁路，铺设跨区间无缝线路；3．设计时速120～140km，特重型、重型轨道的新建铁路，铺设跨区间无缝线路；4．增建二线或按特重型、重型轨道改建既有线时，铺设跨区间无缝线路；5．新建或改建既有线时，次重型轨道铺设全区间无缝线路。

第二节新建铁路铺设无缝线路工艺及装备新建铁路铺设无缝线路的施工程序如下：1．将卸好的道碴按底层道碴的设计厚度铺平；2．在底层道碴上铺设浮放的长钢轨轨道；3．分层补充道碴，分层捣实，动力稳定，并整道；4．按单元轨节设计长度焊联长钢轨；5．单元轨节放散应力并锁定，焊联与之邻接的单元轨节；6．强化道床稳定作业，捣固、夯实碴肩、动力稳定；7．全线钢轨预打磨；8．轨道几何形位按铺设精度精修细调；9．采用周转轨换铺法时，铺设长钢轨的作业，可在上碴整道之前完成。

长钢轨焊联成单元轨节的作业可在长钢轨拔入承轨台前完成。

铺设无缝线路工程施工，从铺设长钢轨浮放轨道到单元长轨节的焊联及最终锁定，采用紧密流水作业的工艺。

采用这一工艺是因为浮放的长钢轨轨道，其道床阻力很小，但日轨温差可能达到30℃之多，钢轨温度压力可能高达565kN。

为控制浮放轨道发生异常变形，必须及时补充道碴，并分层起道、捣实、动力稳定、整道……把长钢轨焊联成单元轨节，放散应力后在设计锁定轨温范围内最终锁定，以确保铺设的质量。

一、道床施工工艺及装备(一)道床施工道床是保持无缝线路轨道稳定的重要组成部分。

直接铺成无缝线路对道床的要求是材质均匀、捣固密实、形位稳定、弹性良好，且有足够的道床阻力，使道床在荷载下产生的不均匀下沉和残余变形的积累，以及轨道几何状态的变化都处在规定的限值之内，以确保高速、重载运行的可靠性。

构筑高质量的道床，我国的新建铁路尚缺乏实践经验，为此，必须借鉴别国经验。

道床施工的方式与铺设无缝线路工序有关。

一般在铺设轨枕、长钢轨之前，先铺好—层底层道床，使它具有良好的初始质量，为以后的密实与稳定奠定基础。

国外多采用摊铺机铺设道床，它有保护路基基床表面在施工过程中不被扰动的功能，摊铺机作业效率高，经摊铺机摊平的道碴层，平顺性好，尺寸误差也小。

在摊平的底层道床之上，铺设轨枕和长钢轨，构成浮放的长钢轨轨道，随即采用分层补充道碴、配碴整形、起道、拨道、捣固、夯拍碴肩和边坡、动力稳定等项作业，如此，2～3遍之后，道床即进入初期稳定阶段，即可铺设无缝线路。

近年来，我国各铁路局在繁忙干线上，利用配套的大型机械，在夜间对无缝线路进行养护维修，作业后轨道迅速稳定，阻力参数迅速恢复，再经列车辗压，次日高温到来之前，轨道已具备了足够的稳定性，列车仍以120～140km/h的速度安全运行。

可见，高质量道床的构筑，国内外的经验均有可借鉴之处。

(二)摊铺底层道床作业1．施工作业机械(1)摊铺机可以采用如德国ABG公司生产的TIAN411大型摊铺机，或芬兰生产的Massmaster小型摊铺机等。

大型摊铺机具有铺设公路路面稳定层和沥青混凝土层，以及摊铺铁路碎石道床和底碴层等功能。

这类用于公路的摊铺机，进而用于铁路摊铺碎石道碴层时，对原机需要进行适当改造，以适应摊铺一定厚度的道碴层。

Massmaster摊铺机已使用多年，可用于摊铺碎石道床和基床表层，机械磨损小，且造价低廉，摊铺宽度可达4.7m，适用于单线铁路作业。

(2)道碴运输利用自卸式汽车或火车运输道碴。

①汽车运碴：用汽车运碴时，对I、Ⅱ线可分别运碴、分别摊铺，亦可两线同时供碴、同时摊铺。

②火车运碴：I线道床摊铺完毕，铺好长钢轨轨道之后，即可利用I线向Ⅱ线用火车供碴。

此种供碴方式可以减少汽车运碴工作量，但需要专用的一侧卸碴车，运碴车作业时占用I线。

2．摊铺道床作业(1)整修基床表面经过验收的路基基床的表面，外形尺寸应符合标准，但因施工作业或其他原因使表面出现缺陷时，摊铺之前应予以整修。

(2)布设钢弦基准线摊铺机与钢弦基准线接触，按基准线自动控制道碴的摊铺厚度、平整度、高程及平面位置等作业参数。

钢弦基准线长150～200 m，每隔10 m设一张紧点，使之平行于线路中线和线路纵坡，距线路中线2.8～3.0m，摊铺层的标高按层面的高度设置。

(3)摊铺机作业参数摊铺机的作业速度和振动频率，直接影响摊铺道床的密实度，摊铺速度一般为1.5m/min，作业之前预先按铺层的外形尺寸调整好平碴板的宽度、拱度和仰角。

当使用轻型摊铺机时，应辅以压路机，压实铺层。

(4)摊铺道碴层的断面尺寸①正线分I线或Ⅱ线单线摊铺，和I、Ⅱ线同时摊铺。

单线摊铺：厚15cm；边坡1:1；顶宽的最小值应保证布设轨枕之后碴肩宽度的规定，这一宽度还要满足稳固地支承牵引长钢轨的滚筒和设置铺轨机龙门走行轨的需要。

I、Ⅱ线同时摊铺：厚15cm；顶宽与单线摊铺要求相同，另加线间距离影响值；边坡为1:1。

②摊铺道岔底碴：厚15～30cm ；顶宽应根据岔枕长度和铺设道岔的作业要求确定，一般可分段取值，可分为转辙器部分、导曲线部分、辙叉部分，顶宽分别确定；但最小值要保证岔枕布设之后外侧碴肩宽度不小于30cm ；边坡为1:1。

摊铺厚度15mm 以上时，应分层摊铺、分层辗压，使道床充分密实。

(5)质量检验摊铺后的道床底层，应及时检验几何尺寸、表面平整度、顶面标高等，并抽验道床密度，以保证道床底层稳固。

(三)分层补碴、整道作业1．作业机械(1)K 13型风动卸碴车。

(2)大型综合作业车组，简称MDZ 作业车组，由以下机械组成：08-32型或09-32CSM 型捣固车；道岔专用08-4754S 型捣固车；SSP203型或SPZ200型配碴整形车；WD320型或DGS62N 型动力稳定车。

2．分层补碴、整道作业从铺枕、铺长钢轨开始，直至无缝线路的最终锁定，每一单元轨节的铺设应采用紧密流水作业法进行。

也就是说，要求道床施工、长钢轨逐一焊联构成单元轨节和无缝线路最终锁定，要紧密协调进行。

(1)划分作业区段根据施工组织设计和铺设长钢轨的进度，划分道床作业区段，一般以1km 作为一个大型机械作业区段，两作业区段之间设间隔区。

(2)分层补碴、起道、拨道分层补碴次数和补碴量，根据枕下道床厚度和大型机械作业后道床的下沉量确定。

枕下道床厚度按350mm 计，补碴3～4次；起道量由下至上逐层递减，第一、二层起道量约为80mm ，第三、四层为60mm 左右，一次起道量不超过80mm ，最后一次起道量按设计标高并考虑作业之后的下沉量来设定大型机械作业之后，道床下沉量约为起道量的20％。