1、客运专线无砟轨道一次性铺设跨区间无缝线路综合项目施工新工法客运专线无砟轨道一次性铺设跨区间无缝线路施工工法中铁二局股份有限公司 中铁二局集团新运工程有限公司1 前言京津城际铁路全长113.544km，采用CRTS型板式无砟轨道构造一次性铺设跨区间无缝线路233公里，是国内第一条设计时速350km铁路客运专线。中铁二局运用Gaas80基地焊轨生产线、WZ500型无砟轨道铺轨机组、K922移动焊轨机等先进设备及配套施工技术，于7月至2月按期完毕一次铺设跨区间无缝线路233公里施工任务。技术总结形成本工法。2 工法特点、设备配备先进合理,施工工艺新，可操作性强；、施工质量可以得到较好控制，满足设计规
2、定；、进度稳定，控制办法完善，工期保障性强；、合用性广。3 合用范畴本工法合用于各种类型无砟轨道长轨铺设及无缝线路焊接施工。4 工艺原理、Gaas80基地焊轨生产线焊接100m定尺钢轨成500m长钢轨，焊接质量稳定可靠；、WZ500型无碴轨道铺轨机组按拖拉法运送和铺设500m厂焊长钢轨； 、K922移动焊轨机工地焊接长钢轨接头，该设备适应性强，能焊接m及以上长钢轨，且焊接质量稳定可靠。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5-1 基地焊接100m定尺钢轨成500m长钢轨施工工艺流程图图5-2 500m长钢轨运送及铺设施工工艺流程图图5-3 长钢轨工地焊接及无缝线路锁定施工工艺流程图5
3、.2 操作要点5.2.1 基地焊接100m定尺钢轨成500m长钢轨施工图5-4 钢轨焊接图5-5 焊头标记、选配轨将基地入场验收合格钢轨，丈量每根钢轨长度，挑出伤损轨另行存储，再依次按配轨图配轨，将选配好定尺轨吊放于输送支架滚轮上，备焊接使用。选配时，将钢轨端面依照实际尺寸偏差进行选配，将断面对称，公差基本一致钢轨相对焊接，以保证焊接质量。、轨端打磨除锈采用除锈机将轨端0.5m范畴内打磨除锈，达到光洁限度，使焊接时电极接触良好，加工好端面应显出金属光泽，在距端面20mm以内钢轨表面应无锈垢，打磨好端面待焊时间超过24h以上或打磨后有水、油、烟、灰污染时，应重新打磨解决。对母材打磨量不超过0.2
4、mm，除锈时，禁止横向打磨。除锈打磨结束后，焊接前应再次检查除锈部位钢轨表面质量，应剔除不合格钢轨。、闪光焊接将通过焊前解决钢轨传送给焊轨机。钢轨接头在焊轨机内对中，通过闪光预热、接触顶锻、推凸后完毕焊接全过程。焊接轨温不适当低于10。焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡推凸余量不应不不大于1mm，其她位置推凸余量不不不大于2mm。不应将焊渣挤入母材，焊渣不应划伤母材。推凸后、未经打磨解决状况下，应使用检测直尺（1m）和塞尺检查接头错边，在焊缝中心线两侧各15mm位置测量并计算接头错边量，接头错边量不应超过表5-1规定值，对于接头错边量超过最大容许值焊接接头，应在焊缝两侧各100mm位置切掉钢轨焊
5、接接头。表5-1 钢轨焊接接头错边量容许偏差表接头错边位置接头错边量最大容许值（mm）钢轨顶面纵向中心线垂直方向0.5工作侧面轨顶面下16mm处水平方向0.5轨脚边沿水平方向0.2、正火当轨温降到300500时，用专用中频正火设备把钢轨焊接接头加热到A3（亚共析钢）或ACM （过共析钢），加热温度850950，正火完后，用喷风装置对焊缝进行迅速冷却，使其轨温迅速冷却至500550。以达到细化金属结晶、均匀组织，提高焊缝硬度，减少或某些消除焊接残存应力，改进并提高焊缝及附近粗晶区力学性能目。可运用轴流通风机进行吹风冷却。使钢轨接头温度降至500如下。、四向调直用四向调直机对钢轨不直处进行校直，使
6、钢轨在水平和垂直方向平直度达到规定原则。焊接接头轨头工作面经外形精整后表面不平度应满足：在焊缝中心线两侧各100mm范畴内，表面不平度不不不大于0.2mm，轨顶面及轨头侧面工作边母材打磨深度不应超过0.5mm。焊接接头及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、电极灼伤、打磨灼伤灯伤损。测量钢轨焊接接头平直度应在温度低于50时进行，测量长度1m，焊缝居中。平直度偏差测量位置分别为：轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上距轨顶面16mm处纵向线，测量应以焊缝中心线两侧各500mm位置钢轨表面作为基准点。、精磨用精磨机对轨头及工作面进行打磨，使其直线度达到规定原则。精磨长度不应超过焊缝中心线两侧
7、各450mm限度，外形精整不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤，不应使用外形精整办法纠正超标平直度偏差和超标接头错边。5.2.2 500m长钢轨运送及铺设施工、施工准备500m长钢轨铺设在无砟轨道或无砟道岔施工完毕并达到过车条件后开始。铺轨之前，完毕WZ500型无砟轨道铺轨机组安装调试、铺轨进路准备及确认、配轨图及装车筹划编制、行车筹划编制等工作。WZ500型无碴轨道铺轨机组，按拖拉式作业法设计，由铺轨牵引机、滚轮、分轨小车、长钢轨运送车、内燃机车等构成。、长钢轨吊装用32台联动门吊吊装500m长钢轨。作业时，32台联动门吊同步起落、横移，将长钢轨横向移动到位，并统一走行、升降、下落就
8、位，保持钢轨基本平稳。长钢轨装车堆码整洁，按顺序编号、左右股对称放置，以以便出轨拖拉。长钢轨装车时，顺铺轨方向端对齐，并互相锁合，轨端头设挡，防止钢轨运送途中窜动。、500m长钢轨铺设图5-8 DF4内燃机车 图5-9 长轨运送车图5-10 铺轨牵引车图5-11 铺轨牵引车拖拉长轨、铺轨牵引车和钢轨导向车预先在铺轨起点处等待，待长轨运送车进入区间后，DF4机车推送长轨运送车与钢轨导向车连接。、人工从铺轨牵引车上牵引绳经钢轨导向车引入长轨运送车，并按预定顺序分左右两股各挂住钢轨轨头，车上人工配合拨轨和拖轨；同步卸钢轨扣件、支垫滚筒。、铺轨牵引车向前走行，牵引长轨经钢轨导向车和后引入未铺地段轨道板
9、承轨槽，之后向前走行铺入线路。、拆除牵引绳和支垫滚轮，上齐并拧紧轨枕扣件，用锯轨机锯平钢轨接头后，无孔夹板连接钢轨接头。、机车推送长轨运送车向前走行，进入下1对钢轨铺设。5.2.3长钢轨工地焊接及无缝线路锁定施工无缝线路长钢轨焊接锁定由一端向另一端进行，先用K922移动焊轨机将500m长钢轨焊成1500mm单元轨节，逐个放散锁定并焊接单元轨节。、长钢轨工地焊接、准备工作。移动焊轨机对位，支撑支腿油缸，拆除焊机前3m左右和前端待焊500m长轨扣件，并用滚轮支垫，使两待焊轨端平齐。、轨端除锈。用手砂轮机对钢轨端部600mm范畴内轨腰和端面进行除锈至表面有金属光泽。、焊接。操作焊轨车吊机，K922焊
10、机对钢轨进行夹持焊接并进行保压推瘤。、焊轨机前行。同线另一根钢轨焊接完毕后，拆除滚轮，按照1/3上线路扣减，并拧紧。轨道车顶推焊轨机前行进行下一根钢轨焊接。、正火。拆除焊缝两段约15m左右扣件，将钢轨恰当垫高，用氧炔焰对焊缝进行加热至90050，然后进行自然冷却。、钢轨打磨。对焊头轨底上角、下角进行打磨，应打磨圆顺；用仿型打磨机将焊缝及焊缝两侧1m长度范畴内轨顶面、轨头侧面进行精细打磨。、探伤。运用便携式超声波探伤仪对焊缝进行探伤，并喷焊接流水号。并将拆除线路进行恢复。、无缝线路长钢轨焊接锁定、施工准备。人工拆除单元轨节范畴内所有轨枕扣件和绝缘垫片，按10m间距支垫滚轮，使钢轨处在“无阻力状态
11、”，按300m间距安装撞轨器以及在钢轨轨腰上每间隔100m安装一种轨温器，以便确认锁定轨温。、应力放散。当待实测轨温处在设计锁定轨温范畴内时，运用撞轨器向道岔轨方向撞击，并配以橡胶锤敲击钢轨轨腰，使钢轨释放应力处在自由状态。并按100m间距设立钢轨移动量检查点。在撞轨过程中，检查各点钢轨移动量一致或最大偏差2mm时，可视为钢轨在此时应力为零。、线路锁定。查看钢轨轨腰轨温计温度，当实际轨温在锁定温度范畴内时，及时拆除支垫滚轮及撞轨器，上齐轨枕扣件和绝缘垫片，每隔100m运用一台定扭矩内燃扳手对钢轨沿线扣减进行紧固上，并拧至规定扭矩值。、设立线路标志。设立位移观测桩，粘贴位移标尺，清理线路。、长钢
12、轨锁定焊接。所有松开下一对1500m单元轨节轨扣件，按照上述支垫滚轮、撞轨，并进行钢轨锯切，保证焊缝处在两承轨台之间，离承轨台最小距离100mm。之后按上述长钢轨焊接工艺完毕长钢轨锁定焊接。、进入下一对单元轨节锁定焊接施工。6 劳动力组织表6-1 基地焊接100m定尺钢轨成500m长钢轨劳动力组织表序号岗位人数说 明1配轨及吊装14龙门吊司机1、吊轨10、指挥1、钢轨检尺22除锈机操作23焊接操作34喷流水号15正火工位26粗磨工位4手砂轮和仿型打磨机各27水冷却18四向调直29精磨210探伤211长轨吊装及存储1832台门吊联动，龙门吊司机1、吊轨16、指挥112输送线监护413值班电工及机
13、修工314值班安全员115值班技术员116值班队长1表6-2 长钢轨运送及铺设劳动力组织表序号工序及岗位单班单班单套人员配备阐明1基地内装轨30群吊司机1、吊轨26（上下）、指挥1、检尺22运送人员3调车2、调度1；24小时3班3机组人员3轨道车2班和DF4机车3班4铺轨牵引车32班5长轨车上牵引轨122班6安装钢轨752班，拆卸及安装扣件、支垫滚筒7指挥组62班，含队长1、指挥2、安1、工1、机18值班电工及机修工39施工防护2 表6-3 移动焊轨机工地焊接长钢轨劳动力组织表序号工序及岗位单班单班人员配备阐明1焊轨队长12轨道车司机1轨道车与移动焊轨车联挂3焊轨车操作34除锈、锯轨2钢轨除锈
14、5正火26打磨2手砂轮和仿型打磨机各27探伤28质量检查及喷号19防护2线路两端10线路工211普工拆卸及恢复线路、安拆滚筒、钢轨拉伸、撞轨、位移观测等12值班电工及机修工2涉及锯轨等表6-4 长钢轨锁定m单元轨劳动力组织表序号工序及岗位单班人员配备阐明1指挥组3含队长1、安1、工12线路工40含工班长5，配合线路3普工1604施工防护4 7 材料与设备表7-1 Gaas80焊轨生产线材料及设备配备序号名 称规格产地单位数量1闪光对接焊机Gaas 80/580瑞士套12钢轨除锈机MBS 14A3四向调直机SPM 4NL4钢轨精磨机MMA-14AL5正火机（含风冷）中频中华人民共和国台16水冷隧
15、道中华人民共和国台17超声波探伤仪中华人民共和国台18钢轨带锯中华人民共和国台19落锤实验机中华人民共和国台110输送线1830m中华人民共和国套111变压器S9-630/10中华人民共和国台112变压器S9-400/10中华人民共和国台213发电机组400KW中华人民共和国台314龙门吊MD10t17m中华人民共和国台515龙门吊MD2t17m中华人民共和国台64表7-2 长钢轨运送与铺设材料及设备配备序号设备名称规格型号单位数量1无砟轨道铺轨机组WZ500套2轮胎式铺轨机台240个路用N17平车改装套2长轨运送支架500m套22DF4内燃机车台33基地群吊32台联动套24内燃轨道车台25内
16、燃发电机50KW台26内燃螺栓扳手台407滚轮组个1008锯轨机台29轨道检查车GRP1000台210全断面轨道打磨车租用路局km23211撞轨器台2012液压拉伸机90吨台4表7-3 无缝线路长钢轨焊接与锁定材料及设备配备序号设备名称规格型号单位数量1移动焊轨车K922台12轨道车JY290DT-5台13内燃锯轨机HC355台24端面打磨机台25仿型打磨机MR150E台26氧炔焰正火设备套17发电机凯马5KW台48内燃螺栓扳手NLB-300台309超声波探伤仪CTS-23plus台210粗磨设备800w套211滚轮个 15012钢轨检查尺1m 套613起道机15t台88 质量控制8.1质量原
17、则、正线无缝线路最短焊接短轨不不大于12m，道岔前或后最短焊接短轨不不大于31m或37.5m，钢轨焊接接头须错开刚度变化点5m以上，单元轨接头应置于两承轨台扣件节点中间。、钢轨焊接接头采用闪光接触焊，钢轨焊接按规定做焊接型式实验和周期检测，并由铁道部科学研究院出具钢轨焊接型式实验报告。、本线无缝线路锁定轨温233，相邻单元轨间锁定轨温之差不不不大于5，同一区间单元轨间最高与最低锁定轨温之差不不不大于10，左右股钢轨锁定轨温之差不不不大于3。、焊接接头表面平直度容许偏差：轨顶面+0.2、0mm，轨头内侧工作面+0.2、0mm，轨底（焊筋）+0.5、0mm。、全线钢轨预打磨作业后，钢轨顶面平直度在
18、焊缝及两侧各1m范畴内容许偏差+0.2、0mm。8.2 质量保证办法、对于钢轨焊接、正火、探伤、装吊、行车、应力放散等作业人员进行技术培训，增强员工技能和安全意识。施工迈进行详细技术交底，使所有参战施工人员熟悉施工工艺和工序。、钢轨工地接触焊接施工中，通过型式实验拟定焊接参数，不得随意变化，每个焊头由焊机计算机全过程自动监控，辨认焊头合格状况，每个焊头进行正火、探伤和外观检查，并就焊接过程中每一道工序质量进行自检和互检。焊接500头按规定进行周期性生产检查。、在无缝线路应力放散锁定施工过程中，各工序施工人员按照技术交底规定和施工规范、技术原则，严把质量关。、开展QC活动、技术交流和合理化建议收
19、集活动，积极采纳员工提出合理化建议，通过不断改进和完善施工工艺和办法以提高施工质量。9 安全办法、按照“安全第一，防止为主”方针，建立健全安全管理体系，履行安全生产责任制，加强施工人员安全培训和生产过程安全监督检查。、加强行车安全管理，行车中严格控制车速，施工中应在施工先后端个500m距离处设立安全防护。、焊接施工时，施工人员应避让飞溅火花；经常检查正火设备氧气乙炔管道密封性能、钢轨应力放散锁定施工中，撞轨和取放滚轮时用撬棍抬放钢轨应齐心合力，安装取出滚轮应迅速，以免引起安全事故。10 环保办法、设立环保机构，切实贯彻环保法规。严格执行国家及地方政府颁布关于环保、水土保持法规、方针、政策和法令
20、。环保工作由专人负责，定期检查。、及时清理钢轨焊接、打磨过程中产生灰尘、铁屑和焊瘤以及设备漏油。11 效益分析11.1 社会效益、京津城际铁路是中华人民共和国第一条时速350km客运专线，备受国内国际关注，长轨铺设与焊接锁定所有使用本施工技术并获得良好效果，施工管理和施工质量受到主流媒体广泛关注，社会反映良好。、本施工技术保证了施工质量和工期，为京津城际顺利竣工提供了技术保障。11.2 经济效益、本技术运用Gaas80闪光接触焊轨机及配套设备修建500m长轨焊接生产线，解决了既有焊轨生产线不能焊接客运专线100m定尺钢轨成500m长钢轨技术难题。、本技术运用K922移动焊机及其保压推瘤功能，实
21、现了工地焊接500m及以上长度长钢轨。、本施工技术使用，提高了施工进度，2个月完毕了113km无缝线路施工中500m钢轨联合接头焊接和跨区间无缝线路1500m单元轨应力放散锁定施工。12 工程实例京津城际铁路位于北京至天津之间，全长113.195km，是国内第一条设计时速350km/h客运专线，既是国内铁路跨越式发展标志性和示范性工程，同步也是北京奥运会工程。本工程设计采用500m长钢轨一次性铺设跨区间无缝线路225.8km， 12月开工至1月竣工。建成后无缝线路轨道质量稳定，平顺度高、外形美观，？月？日动车实验创造了？km/h国内铁路列车最高列车速度，轨道质量满足350km/h客运专线运营规定。
