6客运专线无砟轨道一次性铺设跨区间无缝线路施工工法.docx
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6客运专线无砟轨道一次性铺设跨区间无缝线路施工工法
客运专线无砟轨道一次性铺设跨区间无缝线路施工工法
1前言
京津城际铁路全长113.544km，采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构一次性铺设跨区间无缝线路233公里，是我国第一条设计时速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2007年7月至2008年2月按期完成一次铺设跨区间无缝线路233公里的施工任务。
技术总结形成本工法。
2工法特点
⑴、设备配置先进合理,施工工艺新，可操作性强；
⑵、施工质量能够得到很好的控制，满足设计要求；
⑶、进度稳定，控制措施完善，工期保障性强；
⑷、适用性广。
3适用范围
本工法适用于各种类型的无砟轨道长轨铺设及无缝线路焊接施工。
4工艺原理
⑴、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；
⑵、WZ500型无碴轨道铺轨机组按拖拉法运输和铺设500m厂焊长钢轨；
⑶、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2000m及以上的长钢轨，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5-2500m长钢轨运输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
5.2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焊头标识
⑴、选配轨
将基地入场验收合格的钢轨，丈量每根钢轨长度，挑出伤损轨另行存放，再依次按配轨图配轨，将选配好的定尺轨吊放于输送支架滚轮上，备焊接使用。
选配时，将钢轨端面根据实际尺寸偏差进行选配，将断面对称，公差基本一致的钢轨相对焊接，以确保焊接质量。
⑵、轨端打磨除锈
采用除锈机将轨端0.5m范围内打磨除锈，达到光洁程度，使焊接时电极接触良好，加工好的端面应显出金属光泽，在距端面20mm以内的钢轨表面应无锈垢，打磨好的端面待焊时间超过24h以上或打磨后有水、油、烟、灰污染时，应重新打磨处理。
对母材的打磨量不超过0.2mm，除锈时，严禁横向打磨。
除锈打磨结束后，焊接前应再次检查除锈部位的钢轨表面质量，应剔除不合格钢轨。
⑶、闪光焊接
将经过焊前处理的钢轨传送给焊轨机。
钢轨接头在焊轨机内对中，经过闪光预热、接触顶锻、推凸后完成焊接全过程。
焊接轨温不宜低于10℃。
焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡的推凸余量不应大于1mm，其他位置推凸余量不大于2mm。
不应将焊渣挤入母材，焊渣不应划伤母材。
推凸后、未经打磨处理的情况下，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的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允许值的焊接接头，应在焊缝两侧各100mm的位置切掉钢轨焊接接头。
表5-1钢轨焊接接头错边量允许偏差表
接头错边的位置
接头错边量最大允许值（mm）
钢轨顶面纵向中心线的垂直方向
0.5
工作侧面轨顶面下16mm处的水平方向
0.5
轨脚边缘的水平方向
0.2
⑷、正火
当轨温降到300～500℃时，用专用的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850℃～950℃，正火完后，用喷风装置对焊缝进行快速冷却，使其轨温快速冷却至500～550℃。
以达到细化金属结晶、均匀组织，提高焊缝硬度，减少或部分消除焊接的残余应力，改善并提高焊缝及附近粗晶区的力学性能的目的。
可利用轴流通风机进行吹风冷却。
使钢轨接头温度降至500℃以下。
⑸、四向调直
用四向调直机对钢轨不直处进行校直，使钢轨在水平和垂直方向平直度达到要求标准。
焊接接头的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范围内，表面不平度不大于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。
平直度偏差的测量位置分别为：
轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上距轨顶面16mm处的纵向线，测量应以焊缝中心线两侧各500mm位置的钢轨表面作为基准点。
⑹、精磨
用精磨机对轨头及工作面进行打磨，使其直线度达到要求标准。
精磨的长度不应超过焊缝中心线两侧各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，不应使用外形精整方法纠正超标的平直度偏差和超标的接头错边。
5.2.2500m长钢轨运输及铺设施工
⑴、施工准备
500m长钢轨铺设在无砟轨道或无砟道岔施工完成并达到过车条件后开始。
铺轨之前，完成WZ500型无砟轨道铺轨机组安装调试、铺轨进路准备及确认、配轨图及装车计划编制、行车计划编制等工作。
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、长钢轨运输车、内燃机车等组成。
⑵、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、下落就位，保持钢轨基本平稳。
长钢轨装车堆码整齐，按顺序编号、左右股对称放置，以方便出轨拖拉。
长钢轨装车时，顺铺轨方向端对齐，并相互锁合，轨端头设挡，防止钢轨运输途中窜动。
⑶、500m长钢轨铺设
图5-8DF4内燃机车
图5-9长轨运输车
图5-10铺轨牵引车
图5-11铺轨牵引车拖拉长轨
①、铺轨牵引车和钢轨导向车预先在铺轨起点处等待，待长轨运输车进入区间后，DF4机车推送长轨运输车与钢轨导向车连接。
②、人工从铺轨牵引车上牵引绳经钢轨导向车引入长轨运输车，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；同时卸钢轨扣件、支垫滚筒。
③、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承轨槽，之后向前走行铺入线路。
④、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。
⑤、机车推送长轨运输车向前走行，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1500m～2000m的单元轨节，逐个放散锁定并焊接单元轨节。
⑴、长钢轨工地焊接
①、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长轨的扣件，并用滚轮支垫，使两待焊轨端平齐。
②、轨端除锈。
用手砂轮机对钢轨端部600mm范围内的轨腰和端面进行除锈至表面有金属光泽。
③、焊接。
操作焊轨车吊机，K922焊机对钢轨进行夹持焊接并进行保压推瘤。
④、焊轨机前行。
同线另一根钢轨焊接完成后，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。
⑤、正火。
拆除焊缝两段约15m左右的扣件，将钢轨适当垫高，用氧炔焰对焊缝进行加热至900±50℃，然后进行自然冷却。
⑥、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长度范围内的轨顶面、轨头侧面进行精细打磨。
⑧、探伤。
利用便携式超声波探伤仪对焊缝进行探伤，并喷焊接流水号。
并将拆除的线路进行恢复。
⑵、无缝线路长钢轨焊接锁定
①、施工准备。
人工拆除单元轨节范围内全部轨枕扣件和绝缘垫片，按10m间距支垫滚轮，使钢轨处于“无阻力状态”，按300m间距安装撞轨器以及在钢轨轨腰上每间隔100m安装一个轨温器，以便确认锁定轨温。
②、应力放散。
当待实测轨温处于设计锁定轨温范围内时，利用撞轨器向道岔轨方向撞击，并配以橡胶锤敲击钢轨轨腰，使钢轨释放应力处于自由状态。
并按100m间距设置钢轨移动量检查点。
在撞轨过程中，检查各点钢轨移动量一致或最大偏差2mm时，可视为钢轨在此时的应力为零。
④、线路锁定。
查看钢轨轨腰轨温计的温度，当实际轨温在锁定温度范围内时，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利用一台定扭矩的内燃扳手对钢轨沿线的扣减进行紧固上，并拧至规定扭矩值。
⑤、设置线路标志。
设置位移观测桩，粘贴位移标尺，清理线路。
⑥、长钢轨锁定焊接。
全部松开下一对1500m单元轨节的轨扣件，按照上述支垫滚轮、撞轨，并进行钢轨锯切，保证焊缝处于两承轨台之间，离承轨台的最小距离100mm。
之后按上述长钢轨焊接工艺完成长钢轨锁定焊接。
⑦、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2
2
除锈机操作
2
3
焊接操作
3
4
喷流水号
1
5
正火工位
2
6
粗磨工位
4
手砂轮和仿型打磨机各2
7
水冷却
1
8
四向调直
2
9
精磨
2
10
探伤
2
11
长轨吊装及存放
18
32台门吊联动，龙门吊司机1、吊轨16、指挥1
12
输送线监护
4
13
值班电工及机修工
3
14
值班安全员
1
15
值班技术员
1
16
值班队长
1
表6-2长钢轨运输及铺设劳动力组织表
序号
工序及岗位
单班
单班单套人员配置说明
1
基地内装轨
30
群吊司机1、吊轨26（上下）、指挥1、检尺2
2
运输人员
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
3
2班
5
长轨车上牵引轨
12
2班
6
安装钢轨
75
2班，拆卸及安装扣件、支垫滚筒
7
指挥组
6
2班，含队长1、指挥2、安1、工1、机1
8
值班电工及机修工
3
9
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
单班人员配置说明
1
焊轨队长
1
2
轨道车司机
1
轨道车与移动焊轨车联挂
3
焊轨车操作
3
4
除锈、锯轨
2
钢轨除锈
5
正火
2
6
打磨
2
手砂轮和仿型打磨机各2
7
探伤
2
8
质量检查及喷号
1
9
防护
2
线路两端
10
线路工
2
11
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
包括锯轨等
表6-4长钢轨锁定2000m单元轨劳动力组织表
序号
工序及岗位
单班
人员配置说明
1
指挥组
3
含队长1、安1、工1
2
线路工
40
含工班长5，配合线路
3
普工
160
4
施工防护
4
7材料与设备
表7-1Gaas80焊轨生产线材料及设备配置
序号
名称
规格
产地
单位
数量
1
闪光对接焊机
Gaas80/580
瑞士
套
1
2
钢轨除锈机
MBS14A
3
四向调直机
SPM4NL
4
钢轨精磨机
MMA-14AL
5
正火机（含风冷）
中频
中国
台
1
6
水冷隧道
中国
台
1
7
超声波探伤仪
中国
台
1
8
钢轨带锯
中国
台
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