跨区间无缝线路铺设技术总结.doc

秦沈线B26-1标段轨道工程汇报材料

秦沈客运专线是我国第一条铁路客运专线，要求开通时速达160公里/小时，运营时速达200公里/小时，试验段冲高时速达到300公里/小时以上。其科技含量高，技术标准要求严，工序复杂，施工难度大是以往任何铁路无法比拟的，仅试验项目就达27项，因此秦沈客运专线又是中国铁路建设技术水平的标志性工程。
由于一次铺设跨区间无缝线路在我国尚属首次，在铁路建设史上是一场革命，既无经验参考，又无现成做法，它的成功将是一个创举。因此从部、总公司到局各级领导都很重视，都把秦沈客运专线铺轨工程列为重中之重工程。为了打好这个漂亮仗，我们“走出去请进来”，“走出去”就是走出去学习，向专家们请教，“请进来”就是请专家们来现场授课，共同研讨。为结合施工，总公司、局还拿出大量科研经费在这里设立了摊铺机摊铺道碴施工技术、跨区间无缝线路铺设技术、桥上无碴轨道施工技术、大号码道岔铺设技术、缓和曲线与曲线超高及竖园重叠施工技术等5项科技攻关项目，来解决一次铺设跨区间无缝线路施工关键技术难题。通过多次反复深入探讨和研究，并结合现场实践，基本掌握了无缝线路铺设技术。现就我局无缝线路铺设有关情况作如下简要介绍：
一、工程概况
由我局负责施工的秦沈客运专线B26-1标段轨道工程西自山海关客站(DK19+616.8)起,途经前卫北、绥中北、葫芦岛北，于高桥镇北侧跨越沈山铁路至里程DK174+000止，全长149.2km。其中正线铺轨296.8km、站线铺轨4.5km、道岔22组、曲线型伸缩调节器2组、道碴约70万m³、无碴轨道2.87km。
为完成上述轨道工程施工任务，根据需要我们设置了一个铺轨基地、八个道碴生产场、三个大型存碴场、十四个小型存碴点、一组GPS无线通讯网、摊铺底碴所需设的临时便道及无碴轨道施工建设场地等大型临时工程。
二、无缝线路铺设施工步骤：
1、路基评估、验收，精密测量放线
铺轨前，首先应对路基面进行检测，检测内容包括路基
填筑密实度、中线和标高。待各项内容都符合要求后方能进行铺碴作业。为考虑下道工序施工方便，铺碴前应对线路中线进行精密测量放线，并根据控制测量桩位做好中桩加密工作，直线每50米一个，曲线每20米一个。
2、 底层道碴摊铺
底层道碴摊铺采用的摊铺机是我们从陕西ABG公司新购
的沥青混凝土摊铺机。由于该摊铺机只用于公路路面稳定土和沥青混凝土摊铺，对摊铺大粒径I级道碴尚属首次，为此，通过攻关组大胆探索，对该摊铺机进行了以下技术设计改造：①调整摊铺机刮板节距，增加供料输送系统强度；②改造熨平板仰角升降侧臂，增加螺旋布料器输送通道的空间；③在摊铺熨平板中央增加凸块，使碴面形成凹槽，防止轨枕断裂，终于成功改装出我国第一台铁路大粒径道碴摊铺机。经摊铺结果表明，摊铺机使用效果良好，摊铺的底碴几何尺寸、平整度和密实度均达到施工验收标准，满足了铺轨技术要求。
3、 长轨铺设
长轨铺设采用单枕铺设法进行铺轨，铺轨机是美国哈斯
克铁路技术公司（简称HTT）生产的NTC型铺轨机。该机主要由973牵引机、铺轨主机、轨枕转运龙门吊、布轨装置、长轨抽送装置和枕轨运输车等六部分组成。布枕精度可控制在±10mm范围内，铺轨工作效率可达到150m/h。该设备除枕轨运输车属自己设计加工制作的外，其余都是引进的进口设备。
长轨铺设的程序是：
1） 拉挂中线。铺轨前首先要根据测量桩位放出线路
中心线，指导973牵引机走行。确保铺轨中心线与线路中心线误差在规范允许范围内。
2） 长轨拖拉。轨、枕在基地装车运输到铺轨现场与
铺轨机联挂后首先用铺轨机上的机械手抽拉钢轨，每次抽拉约3米，抽拉长度达到约40米待973牵引机能拖拉时用973牵引机向前拖拉，按轨距3.4米布放在线路两侧，轨与轨之间用临时夹板连接，973牵引机每次拖拉可达750米，时间约2小时。长轨布放完毕后973牵引机返回牵引铺轨机组。
3） 布枕、收轨。长轨拖拉的同时，轨枕转运龙门吊
可以将运输车上的轨枕按每次18根转运到铺轨机的输送带上，973牵引机牵引铺轨机的同时完成布枕、收轨作业。布枕速度和轨枕间距由铺轨机上的计程轮控制，由轨枕布放机构和枕间距定位机构来实现。
4） 安装扣件。铺轨后首先每隔10根轨枕安装一组扣
件，保证铺轨作业中长轨不致倾覆，铺完轨后补齐扣件，以便上碴整道。
4、 大号码道岔铺设
我局管段共有38#大号码道岔8组。从设计上讲，38#
道岔有5个方面的突破：
1）、平面线型的突破，侧股增设缓和曲线，提高了侧
线通过速度；
2）、结构上的突破，设计了可动心翼轨，刨切轨底，
提高了岔心线型；
3）、电务钩锁上线；
4）、钢轨材质提高一个等级，用PD3钢轨；
5）、基础理论突破。侧线通过速度达到160公里，通
过试验，安全性、舒适性均满足规范要求。
从铺设方面讲，主要解决岔轨的运输、装卸问题，为
此我们专门研制了一些简易支架，已确保岔轨在运输、装卸过程中不发生变形保证了道岔铺设质量。
5、 现场铝热焊接。
现场铝热焊接分为第一次铝热焊接和第二次铝热焊接。
第一次铝热焊接是指单元轨内部的铝热焊接，将长轨条焊成900~1500米长的单元轨节。第二次铝热焊接是指单元轨与单元轨通过应力放散后之间的锁定焊接。
通过现场经验表明：第一次铝热焊接在铺完轨补碴前进
行焊接比较合理，这样可以减少一次扣件松卸、紧固遍数，节约大量劳力和时间；第二次铝热焊接放在上碴整道完毕线路达到初期稳定状态并进行应力放散后焊接。
我们采用的铝热焊接机具和铝热焊剂首先是从法国拉伊
台克公司引进的，最后在部有关单位的协调下左线从DK65+000里程开始使用由铁科院研制的国产铝热焊剂。铝热焊接工艺都大同小异， 铝热焊接工艺流程为：
到焊接现场前的准备工作 在焊接现场的准备工作 轨道的准备工作 钢轨端头的准备 钢轨端头的对正 砂模的准备 预热 焊药包的准备 浇注 拆除砂模与推瘤 热打磨 冷打磨 收尾工作。
6、 上碴整道。
道碴除第一层15cm由摊铺机摊铺外，其余均由火车运
输沿线分层补碴，MDZ作业车组分层整道。MDZ作业车组包括08-32捣固车、SPZ-200配碴整形车和WD-320稳定车，08-32捣固车作业效率为800～1200m/h，SPZ-200配碴整形车作业效率为12km/h，WD-320稳定车作业效率为2.5km/h。由于秦沈客运专线设计开通速度在160km/h以上，过去普通机械整道作业方法无法满足该线轨道高平顺性和稳定性要求，因此我们一开始就使用大型养路机械设备（MDZ作业车组）对道床进行分层整道压实，以满足轨道高平顺性和稳定性要求，为秦沈客运专线铺轨质量全线创优奠定坚实的基础。
7、 应力放散及线路锁定
为防止钢轨因夏季温高而发生胀轨跑道，冬季温低而产
生断裂，在长轨铺设上碴整道后必须对钢轨进行应力放散。应力放散我们以1.5公里作为一单元轨节，采取支垫滚轮、测量轨温、撞轨、拉轨、铝热焊接等10道工序完成线路锁定作业。
8、 轨道检查验收
长轨铺设完毕经过上碴整道、应力放散及线路锁定后就
进入了铺轨的最后一道工序---轨道检查验收。
三、无碴轨道施工情况
1、长枕埋入式无碴轨施工技术
沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道设计结构是采用德国的雷达无碴轨道结构形式。雷达无碴轨道在德国铁路建设史上应用广泛，发展也比较迅速，目前德国正在广泛推广雷达2000无槽型整体板式轨道结构，这种结构轨枕重量轻，精度高，施工起来非常方便。由于我国在混凝土梁上采用无碴轨道尚属首次，无经验可借鉴，因此铁道部决定在沙河特大桥上采用长枕埋入式无碴轨道进行试验以积累经验，该桥施工的成功与否决定我国今后铁路的发展方向，其意义重大，上级领导非常重视。
在长枕埋入式无碴轨道施工技术研究中，我们成功研制出易于操作的可调式轨排支撑托架，解决了长枕埋入式高精度的轨道状态调整技术。长枕埋入式无碴轨道施工配套机具的成功开发与研制，避免了高成本的轨排组装基地建设与龙门吊的安装，大大节约了施工成本，加快了施工进度。在施工过程中，我们成功地总结了一套长枕埋入式无碴轨道施工工艺。施工中我们加强了道床板混凝土施工质量，通过加强捣固、刷涂界面剂及采用养护剂养护，成功地解决了由于轨枕与道床混凝土强度及浇注时间的差异，而在两者结合面上产生微裂纹的现象。同时优化了轨道几何尺寸检测方法，采用常用的万能道尺与3米靠尺，利用桥上防护墙设定基准点，简单而轻松地解决了轨道状态的检测，屏弃了《秦沈客运专线无碴轨道工程施工技术细则》中要求先测设基准器，然后用三角道尺和轨道尺联合进行检测的方法。
沙河特大桥桥上长枕埋入无碴轨道施工的成功完成，填补了我国桥上长枕埋入式无碴轨道施工技术的空白。该无碴轨道的精湛施工，赢得了铁道部领导及有关专家的一致好评，施工结果表明：该桥配备的施工设备合理，施工方案可行，施工质量优良，解决了长枕埋入式无碴轨道施工技术难题，并积累了大量成功的施工经验。
2、板式无碴轨道施工技术
狗河特大桥板式无碴轨道设计结构是采用日本新干线板式无碴轨道结构形式。板式无碴轨道在我国尚属首次，无任何经验可借鉴，尤其该轨道结构中的CA砂浆施工成功与否是决定无碴轨道结构成败的关键。CA砂浆我们已作为专题进行研究。为确保桥上板式无碴轨道施工的顺利进行，我部于2000年10月开始组建专题攻关小组，广泛的收集资料，在借鉴国外无碴轨道施工方法的基础上，充分总结长枕埋入式无碴轨道施工经验，不断的摸索与研究，终于摸索出一套适用的施工方案，研制出一系列配套的机具设备。2001年11月4日成功完成右线无碴轨道施工，2002年5月25日完成左线无碴轨道施工。目前通过时速已达280公里以上。
大板的安装与CA砂浆的灌注是板式无碴轨道的关键技术。为解决大板的运输，结合工期需要，我们合理的采用了左线以有碴轨道代替无碴轨道临时铺设，在右线无碴轨道施工完毕长轨换铺后，再施工左线无碴轨道。左线的临时换铺即保证了铺轨工期，同时又为右线的无碴轨道的大板安装提供了运输通道。仅用一台25T的汽车吊，在底座下以退为进成功地解决了大板的吊装问题，避免了大型的龙门吊进场安装。CA砂浆的研制成功为板式无碴轨道施工提供了技术保证。板式无碴轨道在我国刚刚起步，在狗河桥的小规模施工中，我们开发选用的都是简便适用的设备，为了进一步推广应用板式无碴轨道，对其施工方法及配套机具还有待于进一步研究开发。狗河特大桥无碴轨道的成功为今后类似工程积累了宝贵的经验。
四、施工机械装备情况
我局管段采用的主要机械设备如下：
PC-NTC型铺轨机 1 台
枕轨双层运输车 3 列
内燃机车 8 台
道碴摊铺机 2 台
道碴运输汽车 40 台
老K车 30 辆
GAS80焊机 1 套
25吨汽车吊 1 台
铝热焊机具 3 套
基地5吨龙门吊 18 台
基地10吨龙门吊 7 台
五、工程进展情况
全线铺轨已于2002年6月1日比计划工期提前60天完成，应力放散及线路锁定也于10月1日到达接轨点DK174+000。线路精整也接近尾声，计划10月底完成。路容整理计划11月20日全部完成。目前剩余的工作量如下：
1、 基地拆除，恢复线路1.3公里，有焊头20个，计
划月底全部完成。
2、 线路精整。为保证山绥试验段11月20日冲高300
公里以上的电力动车组试验，计划再精整一遍。其余地段轨面已到设计标高，目前正在进行精细整道作业。
3、 路容整理。全线除DK143~DK169段未成型外，其余
地段基本完成，现正在进行匀碴，完成日期定于11月20日。

中铁十一局三处秦铺指
2002年10月15日