铺轨施工关键技术

铺轨施工关键技术

一、工程概述

秦沈客运专线是我国新建的第一条一次铺设跨区间无缝线路的双线电气化铁路，是我国铁路技术水平的标志性工程。一次铺设跨区间无缝线路，是高速铁路建设的一项关键技术，是提高线路质量、满足高速铁路高平顺性要求的重要技术保证。它不仅大大提高了轨道铺设精度，还相应地促使路基、道床的设计提高了标准，带动了整个铁路施工技术的进步，是我国铁路建设中一项具有深远意义的重大技术突破。

秦沈客运专线B27一G1标段铺轨工程起点为DK174＋000 (K169＋212.9），终点为DK267＋500(K252＋909.16），建筑长度83.696km。其中正线铺轨165.53 km；站线铺轨8.846km；板式无碴轨道 1.41km（跨双何公路特大桥）；道岔37组；一级道碴41.2万m3；跨阜锦公路特大桥设有钢轨伸缩调节器2组（DK183＋556.00左、右线各一组），跨兴闫公路特大桥设有钢轨伸缩调节器2组（DK211＋613.40左、右线各一组），每组伸缩调节器两端各有近250 m采用111型有挡肩轨枕及“石龙扣件”。

本标段共有22个平面曲线，最大曲线半径10000m，最小曲线半径3500m，最大线路坡度12‰，竖曲线82处，是全线技术含量最高、施工难度最大、线路最复杂的一个铺轨标段。

秦沈客运专线B27-G1标段铺轨工程于2000年3月开始建设铺轨基地，2001年5月完成所有大临工程，2001年6月完成基地焊轨线设备的安装和调试，2001年7月开始试焊轨，9月1日正式铺轨,2002年5月18日完成铺轨，2002年9月9日全部锁定完成，累计完成基地长钢轨焊接接头12518个，现场钢轨铝热焊头1618个。2002年11月6日，通过验收。

施工中采用流水作业方法，形成了一套完整的一次铺设跨区间无缝线路施工工艺，填补了国内铁路建设史上的空白。在施工过程中，每天焊300m长钢轨10根；在配备一列双层运轨运枕车情况下，保持铺长钢轨 1.5km/台班、养护线路6km/台班的工作能力，为高速铁路的发展和建设打下了坚实的基础。

二、设计标准

1、线路参数

线路类别：客运专线

正线数目：双线

最大坡度： 12‰（不考虑平面曲线阻力折减）

最小曲线半径：一般3500m，困难3000m

牵引种类：电力

牵引定数： 860 t

到发线有效长： 650 m

闭塞类型：列控系统

2、正线

（1）钢轨及垫板

钢轨为60kg/m、PD3、25m非淬火无螺栓孔新钢轨，图号为TB/TZ2341.3-93，其质量符合《时速200公里客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》。

长钢轨内绝缘接头采用60kg/m、长6.25m的厂制胶接绝缘轨，胶接绝缘轨符合《胶接绝缘钢轨技术条件》（TB/T2975-2000），其材质与正线相同。轨下绝缘缓冲垫板采用60-10一15型橡胶垫板。

（2）轨枕

除铺设岔枕地段、伸缩调节器、小阻力扣件和双何特大桥上无碴轨道外，全线采用Ⅲ型无挡肩钢筋混凝土轨枕（图号为专线3394，枕长2.6m），每公里铺设1667根。轨枕间距为600mm，允许偏差±20mm；连续6根轨枕的距离为3m，允许偏差为士±30mm。

（3）扣件

本线采用非防盗型的防腐Ⅲ型弹条扣件，图号为专线（01）3328。跨双何公路特大桥上，配合板式无碴轨道采用弹性分开式扣件，过渡段辅助轨采用扣板式扣件，配合Ⅲ型有挡肩钢筋混凝土枕采用Ⅱ型扣件。

（4）道床

道床断面尺寸符合《时速200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定》的要求。土质路基道床厚度为30cm，硬质岩石路堑道床厚度为35cm，桥上道床厚度不小于30cm。单线道床顶面宽度3.50m，道床边坡1:1.75，碴肩宽度45cm，碴肩堆高15cm；双线道床顶面宽度分别按单线设计。

道碴的粒径级配和材质符合《铁路碎石道碴》(TB/T 2140-90)中的一级碎石道碴标准。

（5）轨道高度

土质路基为0.91m，硬质岩石路堑为0.96m。

（6）铺设精度

(7)锁定轨温

左右两股钢轨的锁定轨温差不得大于3℃，相邻两单元轨节锁定轨温差不得大于5℃，同一设计锁定轨温的长轨条最高与最低锁定轨温之差不得大于10℃。

（8）无碴轨道

跨双何公路特大桥上设计为板式无碴轨道，起讫里程：DK201+971.37～DK202+711.90。

三、长钢轨铺设

长钢轨铺设采用“单枕法”一次铺设跨区间无缝线路的施工工艺。由TCM60铺轨机进了连续单枕长轨铺设，然后用铝热焊方法将300 m长钢轨焊成1500m 单元轨节，Sl'Z200配碴整形车,09一32捣固车、WD320动力稳定车联合作业车组进行线路养护，线路养护达到初期稳定它将单元轨节进行应力放散与锁定，最后进行精细整道、钢轨打磨。重点在于：底碴的摊铺要平整，密实度要均匀，以保证轨道的初始铺设质量，锁定轨温的控制要准确，以保证无缝线路的质量。难点在于线路养护。

（一）、线路复测及中桩外移

在铺轨前，先对下部工程的中线控制桩、水准点以及路基面高程进行严格复测，并把线路中心桩外移至路肩上，然后进行底碴摊铺及铺轨作业。

1．线路复测

(1）使用全站仪进行线路中线复测，测量中线控制桩间的方向和距离：水平角观测用全测回法测量右角，至少观测一测回。其精度要求为：两个半测回

间角值较差限值为8"测回间角值较差限值为10"。

若在限差范围内，取其平均值作为观测结果。全站仪测距时往返各测－次，其相对闭合差为1/3000，取其平均值作为测量结果。超限时必须重测。

(2)使用不低于DS3型的水准仪进行水平复测。

水准测量采用附合水准测量、闭合水准测量等方法。其高程容许闭合差为±30v厄(mmL点间线路长度（km)。

2．线路中线外移桩的测设

（1）为了底碴摊铺以及机械养路时测量方便，在线路中线及水平复测合格后，及时将线路中桩外移至路肩上，用外移桩控制线路的方向：

(2)线路中线外移桩钉设在距左、右线线路中线3 m的路肩上：桩间距直线段50m、缓和曲线20m ,圆曲线40m，曲线五大要素、变坡点处均设置外移桩：

（3）线路中线外移桩的测设精度同线路复测要求。

（4）线路中线外移桩的测设，先外移曲线头尾以及直线段内不大于400m线控制点．再单独测设曲线以及直线段加桩。

（二）、底层道碴摊铺

道床是轨道结构的重要组成部分，是轨道和路基之间的载体和缓冲区：道床将列车施加于轨道的冲击力以及轨道自重传递至路基，同时在很大程度抵消了列车振动的影响。因此道床结够影响整个轨道结构的质量。底层道碴作为轨道与路基之间的过渡部分，它的质量好坏将直接影响轨道的铺设质量。

1道碴的摊铺原则

（1）上碴前由铺轨单位与路基施工单位共同对路基按要求进行检查验收，符合要求后可接受铺碴作业。

（2）对路基中线、水平进行复测。

（3）使摊铺后道床密度均匀并达到规定要求，使用压路机压实。压实时由外侧向内侧纵向作业叠压实不小于50cm．达到平整并无明显痕迹

(4)压实后的道床及时进行几何尺寸、表面平整度、碴顶高程及密度的检查，达到标准方可铺轨

(5)在铺设底层道碴时，还要满足以下要求：

①运输道碴的载重汽车轮压不得大于4.71 M Pa，以保证其在已经过压实的基床表层上行驶时．不会引起基床的沉降或出现压痕：