高速铁路有砟道岔铺设施工工艺工法后附图片.docx
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高速铁路有砟道岔铺设施工工艺工法后附图片
高速铁路有砟道岔铺设施工工艺工法
1前言
1.1工艺工法概况
高速有砟道岔铺设主要有“原位法”和“移位法”两种方法。
根据铁道部对客运专线铁路道岔铺设要求，有砟道岔宜采用平台组装、整体换铺的施工方法。
本工艺工法为“移位法”，采用“组装平台预组装、专用设备跨区间整体运输、专用换铺设备机械换铺”的高速有砟道岔的施工工艺工法，解决了现场高速有砟道岔预组装、整体运输等一系列难题，满足了铺设质量要求，提高了工效，为我国今后高速铁路有砟道岔铺设施工积累了宝贵的施工经验，具有广阔的推广应用前景。
1.2工艺原理
道岔的组装采用自行研制的高速有砟道岔专用组装平台，利用平台精细组装、调整道岔，达到标准后进行岔内铝热焊接，采用道岔换铺专用设备，将整组道岔吊装至高速道岔整组运输专用车上，运输至设计岔位进行换铺，经过初步整道后，开通道岔直股方向，随后进行道岔养护工作，在温度条件满足设计的情况下，将道岔与两端线路锁定。
2工艺特点
2.0.1采用基地组装平台组装高速道岔，使高速道岔组装作业工厂化、标准化、规范化，提高了高速道岔的组装质量，同时为岔内焊接提供了良好的条件，保证了焊接质量。
2.0.2采用专用运输设备，将组装好的高速道岔通过跨区间运输至设计岔位，提高了现场道岔的铺设效率。
2.0.3采用专用道岔换铺设备进行高速道岔的换铺作业，有效保证了高速道岔在整组移动过程中的几何尺寸不受影响，提高了高速道岔的就位精度。
3适用范围
本工艺工法适用于高速铁路18号及以下有砟道岔“移位法”铺设施工。
4主要引用标准
《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010J1150-2011）
《钢轨焊接第3部分：
铝热焊接》（TB/T1632.3）
5施工方法
正线高速道岔采用临时轨排换铺法铺设，即在铺轨到达时，岔区用临时轨排代替，满足铺轨机车的正常通行。
在铺轨工作换线后，拆除岔区临时轨排，换铺为预组装好的正式道岔，随后进行道岔的日常养护工作和08-475道砟捣固车大机养护，在温度条件满足设计的情况下，将道岔与两端线路锁定，最后安装电务设备，进行工电联调，使高速道岔达到验收标准。
6工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
高速有砟道岔铺设施工工艺流程见图1。
图1高速有砟道岔铺设施工工艺流程
6.2施工前的准备及场地布置
6.2.1岔位放样
岔位放样包括岔心、岔前和岔后的中心控制桩以及沿线路方向每5m一对护桩。
首先通过内业计算出各点坐标，现场放样采用CPⅢ基桩控制网，测量方法采用后方交会法，设站方式采用全站仪自由设站。
后视点最少采用8个，置镜位置位于线路中心，并且位于8个CPⅢ后视点的中部，如图2所示。
图2CPⅢ测量
放样时，为保证精度，放样点距离全站仪应在15～85m范围内。
岔前、岔后和岔心桩采用预埋刻有十字丝的钢筋，混凝土包桩。
护桩可根据现场实际情况，采用水泥钉或木桩钉设。
每个护桩均带有三维坐标，不仅作为道岔铺设的线位控制，而且作为后期道岔养护的控制桩。
6.2.2组装平台
组装平台宜设置于已铺好的到发线股道上，道岔组装基地搭设两个平台，在道岔组装区立两台10T龙门吊跨正线一股道、到发线一股道，跨度17m，以满足现场道岔组拼时，吊运道岔及相关组件。
组装平台场地布置如图3所示。
图3组装平台布设
按图3布置搭建两组“三轨平台”。
三轨平台搭设完毕后，捣固机对平台进行一遍细整道，起道至道床厚度150mm，保证平台基础道床的阻力和稳定性。
两组“三轨平台”上方的调整装置采用两种方式布置，一种是直股在到发线一侧，另一种是直股在正线一侧，这样，只需调整侧股的调整装置即可满足4种开向的高速道岔组装。
6.3高速道岔的组装与调整
6.3.1摆放岔枕
1根据道岔设计图，在调整装置上标明编号，并在调整装置底板上用墨线弹出岔枕端部位置，利用龙门吊将轨枕放入正确的调整装置。
2用水准仪测量岔枕高低并进行调整，保证相邻两根岔枕高低差≤2mm，整组道岔的岔枕高低差≤5mm；按图纸尺寸粗调岔枕间距。
6.3.2按照道岔铺设图摆放和连接垫板等零部件
1安装前端普通垫板上的复合定位套、缓冲调距块及摆放轨距块和扣件系统，将垫板用岔枕螺栓与岔枕连接。
2辙后垫板就位并与岔枕连接。
3其他垫板安装就位。
6.3.3安装钢轨
1摆放基本轨+尖轨组件，严禁单点起吊、快速起落，复核基本轨前端位置。
2确定基本轨前端位置，确定基本轨方向。
3滑床垫板与岔枕连接。
4安装滑床垫板上缓冲调距块，按设计号数安装；安装滑床板上的轨距块。
5外拨基本轨，使基本轨处于与轨距块密贴状态。
6使用专用工具安装弹性夹和辊轮。
7进行转辙器部位的轨距、密贴、高低、方向等各项调整，均需对辊轮系统的各项指标进行核实或调整。
8安装外侧弹条，达到连接及扣压作用即可。
9检测基本轨的方向及岔枕方正，必要时可移动岔枕对基本轨方向进行调整，达到标准后，紧定螺栓系统。
10摆放可动心轨辙叉轨件。
11摆放直、曲股连接部分钢轨件。
12道岔粗调：
道岔初步组装完成后，利用横向螺旋、纵向螺旋和竖向螺旋对道岔进行粗调。
13道岔精调：
1）检测直股钢轨的直线度及水平，并调整使其达标。
2）以直股为基准调试轨距、支距，偏差应调整至±1mm。
3）密贴调整应在高低、方向、轨距、水平调整到位后进行。
转辙器部分密贴及空掉板的调整：
在调整空掉板过程中，要时刻注意水平及轨距等形位尺寸的控制。
调整时首先对尖轨与台板的总体密贴状况进行测试，找出缝隙最大点和完全密贴点，然后判断尖轨问题或是垫板组件问题。
4）调试完转辙器部分的轨距、密贴及空掉板后，应根据图纸给定的尺寸调整尖轨与基本轨沿顶铁中心线的距离，调整合适后安装顶铁，将尖轨拨至与基本轨密帖，然后按从小到大的顺序安装顶铁，顶铁与尖轨轨腰的间隙应≤1mm。
5）可动心轨整铸翼轨辙叉部分密贴及空掉板的调整：
这两个项点在组装时已达到标准，但是由于吊装等原因可能会有变化，如果不合格采取与转辙器部分同样的调整方式进行调整，应同时调整密贴及空掉板，不可单独进行调整。
6.3.4道岔内部焊接
道岔组装完毕后，在组装平台上即开始道岔内部铝热焊，焊接顺序如图4。
图4道岔内铝热焊顺序
说明：
各焊头焊接顺序为：
1、2、3、4、5、6、7、8，此焊接顺序仅供参考。
焊接顺序必须符合道岔设计图纸的要求，焊接宜在设计锁定轨温范围内进行。
6.3.5道岔换铺
1道岔运输
1）在铺设临时轨排前，岔区的道床底砟双层摊铺分两次碾压，使其密度不小于1.7g/cm3。
在道岔换铺前，拆除设计岔位所铺的临时轨排，整平岔位道床，在岔区铺设多节临时走行轨，与正线连接。
2）用龙门吊吊放八台道岔换铺上部小车至已经组装好的道岔上，摆放位置为：
9～10、24～25、40～41、55～56、69～70、85～86、98～99、108～109号岔枕之间。
用液压钳将上部小车与道岔钢轨锁定，根据不同道岔要求，控制水平支脚伸出至合适位置和垂直支脚起升至合适高度，起升高度以岔枕底部不低于组装平台200mm为准。
然后在道岔下方插入11根50kg/m滑轨，滑轨位置如图5。
图5滑轨安放位置
3）在每根滑轨上方放置两台滑移台车，将道岔岔枕落于滑移台车上，将滑移台车与道岔固定，利用6台卷扬机横向拖拉滑移台车，使整组道岔横向移动至正线上方。
4）上部小车提升道岔至合适位置，拆除滑轨和滑移台车，专用运输设备从道岔下方进入，上部小车将道岔落在运输设备上方。
2运输通道与设计岔位同线换铺
1）运输设备运输整组道岔至设计岔位前方，上部小车提升整组道岔后，运输设备撤离，随后下部小车从正线进入道岔下方。
上部小车通过滑动梁调整道岔位置并安放道岔于下部小车上。
上部小车收起支脚，由下部小车运输道岔及上部小车至岔位前方。
2）下部小车运输道岔及上部小车向前行驶，在通过正线与临时轨过渡段时具有高度补尝功能，从而有效地防止道岔受外力变形。
到达岔位后，分别控制水平、垂直支脚起升至合适高度。
下部小车撤离铺设现场，拆除临时走行轨。
3运输通道与设计岔位异线换铺
1）运输设备运输整组道岔至设计岔位邻线上，上部小车提升整组道岔后，运输设备撤离。
2）上部小车利用横向支腿的伸出和收缩配合，将道岔逐步向设计岔位进行横向移动。
4上部小车通过横向纵向调整尺寸，将道岔放至铺设位置，随后进行道岔的养护作业。
6.3.6道岔养护
道岔换铺完毕后，利用上部小车起平整组道岔，采用电子水准仪测量道岔整体标高，起平后的道岔标高以低于设计标高50mm为准。
人工卸砟封道床，采用小型道岔捣固机对道岔下方150mm范围内的道床进行初步捣固。
换铺后的道岔初步养护后，钉闭加锁开通在直股位置。
成立专门的高速道岔维修养护队，按设计标准每天检查道岔的内部尺寸是否满足要求，主要检查道岔的水平、尖轨密贴、心轨密贴、各部轨距、各部支距以及所有螺栓的紧固程度等，保证工程列车正常通过道岔直股。
在全线高速道岔铺设完毕后，使用道岔专用捣固车统一进行养护，全面检查道岔的几何形位。
6.3.7道岔与两端线路锁定
锁定焊接前，先确认两端线路轨面高程、轨向和水平达到设计标准，准确记录实际锁定轨温。
无缝道岔与相邻无缝线路的焊联采用铝热焊，焊接在设计锁定轨温范围内进行。
无缝道岔与相邻单元轨节的锁定轨温差不应大于5℃。
焊接施工结束，应再次检测道岔几何形位，复测线路高程、方向，对因钢轨焊接作业产生的偏移及时调整复位，再进行道岔钢轨精细调整。
7劳动力组织（见表1）
道岔的现场组装和铺设共45人（按一个作业面考虑），见表1。
表1劳动力组织
序号
工种类别
人数
备注
1
领工员
1
2
发电司机
1
3
电工
1
4
龙门吊司机
2
5
装吊工
8
6
线路工
23
7
防护员
2
8
其它
7
合计
45
8主要机具设备
8.1主要机具设备
主要机具设备配置见表2
表2主要机具设备配置
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
龙门吊
10t
台
2
跨度17m
2
汽车吊
16t
辆
1
3
组装平台
套
2
自制
4
滑移设备
套
1
5
换铺小车
套
8
6
铝热焊设备
套
1
7
电动道砟捣固棒
套
4
8
小型道岔捣固机
组
1
9
道岔专用捣固车
套
1
10
锯轨机
BNQ-400
台
1
11
发电机
75kW
台
1
8.2主要工具及检测设备
主要工具及检测设备见表3。
表3主要工具及检测设备表
序号
名称
单位
数量
备注
1
10m弦线
个
1
2
弹性夹专用扳手
把
2
3
专用扳手
把
10
4
扭力扳手（100N.m）
把
2
5
扭力扳手（400N.m）
把
2
6
万能道尺
把
2
7
支距尺
把
1
8
轨温计
个
5
9
100m长卷尺
把
1
10
塞尺
把
3
11
游标卡尺
把
1
12
水准仪
台
1
13
1m平尺
把
1
14
全站仪
台
1
9质量控制
9.1易出现的质量问题
9.1.1道岔组装平台的基础不密实，导致道岔几何状态不满足验收标准要求。
9.1.2岔料堆放不符合规定发生变形。
9.1.3道岔铺设后养护不到位影响道岔几何状态。
9.2保证措施
9.2.1组装平台基础搭设完毕后，捣固机对基础进行一遍细整道，保证平台基础道床的阻力和稳定性。
9.2.2岔料存储及吊装时，应在轨枕之间放置木楔，防止岔枕互相碰撞；严禁人工推橇装卸作业；码放尖轨与基本轨组件、可动心轨组件、长轨件的场地应平整，道岔钢轨件分类存放，并保留临时固定零件；尖轨与基本轨组件、可动心轨组件、长轨件码垛层数不得多于4层，每层用木质垫块垫实垫平，垫块应按高度方向垂直设置。
9.2.3道岔整体运输的线路应至少经过一遍大机养护；平板车上应设置转向架，并明确道岔的摆放方式；通过曲线时应降低运输速度，避免道岔出现较大位移。
9.2.4临时轨排拆除后，必须对道床进行夯实、碾压、整平，道床面平整度用3m靠尺检查，允许偏差为10mm，预留起道量不大于50mm。
9.2.5道岔换铺后，根据施工轨温，轨缝尽量预留偏小。
接头处用无孔夹板连接，并使线路轨端略高于道岔轨端，保护工程列车行驶不对道岔钢轨轨头产生损伤。
9.2.6道岔换铺完成后，应及时安排专人养护。
10安全措施
10.1主要安全风险分析
10.1.1道岔及岔轨吊装过程中不符合规定，发生安全事故。
10.1.2道岔轨排装载加固不符合规定，跨区间运输时影响行车安全。
10.2保证措施
10.2.1施工时，要按规定进行安全防护，配齐防护人员和防护用品。
10.2.2道岔组装工作须按既有线施工作业标准执行，作好工程列车防护工作，禁止一切物品侵限。
10.2.3道岔应按要求进行装载加固。
在整体运输过程中，必须进行双线封锁。
10.2.4道岔换铺时，换铺设备下方禁止站人，上部小车支腿必须支垫牢固。
10.2.5进行装卸作业时,要统一指挥，互相关照。
10.2.6道岔铺设施工前应制定针对性的安全措施，并对有关人员进行安全技术交底。
10.2.7加强道岔的日常维修、保养及管理，保证道岔各部几何尺寸满足要求和正常使用。
制定道岔扳动和锁定管理办法。
11环保措施
11.1加强对所有施工人员的环保教育，提高所有参建人员的环保意识。
11.2施工现场材料、机具堆放应整齐。
11.3工程完工后，施工现场的遗弃物、废油等及时清理，做到工完料净，场地清洁。
12应用实例
12.1工程简介
由中铁一局集团承建的甬台温铁路铺轨PGI标段及新增工程，新建线路：
自既有萧甬线宁波东站出站端（K154+200～DK2+254）至温州地区新建雁荡山站站外（DK196+800），经由奉化、宁海、三门、临海、台州、台州南、温岭、雁荡山八个车站，线路全长194.746km。
正线铺轨383.433km，有砟轨道357.031km，无砟轨道26.402km，铺设18号有砟高速道岔80组；站线铺轨39.824km，铺设普通道岔61组，铺一级道砟120万方。
12.2施工情况
甬台温铁路铺轨工程PGI标段，全标段共包括80组18号有砟高速道岔，采用“组装平台组装、专用设备整体运输、专用换铺设备换铺”的“工厂化、机械化、标准化”的施工工艺，2009年1月6日经专家评审后开始铺设，2009年5月12日完成了全部80组18号有砟高速道岔的铺设，比计划工期提前25天完成任务。
施工中在车站设道岔组装平台两套，道岔换铺设备一套八组，自制整组道岔运输设备一套。
创新研发的有砟高速道岔铺设新技术，使道岔铺设效率由传统的10天/组达到3天/组（含平台组装、调整、焊接、跨区间运输、换铺等）。
12.3工程结果评价
有砟高速道岔施工从创新入手，以确保质量、保证工期、节约成本为原则，以设备保工艺，以工艺保质量，以质量保工期，顺利完成了全标段80组有砟高速道岔的铺设，铺设质量完全符合设计要求和验收标准，并且实际施工指标比计划有了大幅度提高，使道岔铺设效率由传统的10天/组达到3天/组（含平台组装、调整、焊接、跨区间运输、换铺等），节约了人力、物力、财力，保证了工期。
本工艺所提供的“组装平台预组装、专用设备跨区间整体运输、专用换铺设备机械换铺”的高速有砟道岔施工工艺，不但解决了现场高速有砟道岔预组装、整体运输等一系列难题，而且提高了铺设质量，节约了成本，为我国今后高速铁路有砟道岔铺设施工积累了宝贵的施工经验，具有广阔的推广应用前景。
该工艺所依托的科研项目《客运专线有砟轨道综合施工技术研究》荣获2010年度中铁一局集团科技一等奖和中铁工程总公司科技二等奖，自主研发的道岔组装平台获得国家实用新型专利授权，且申报了发明专利。
12.4建设效果及施工图片
图6组装平台上组装好的道岔
图7道岔换铺设备
图8整组道岔滑移
图9整组道岔装上平板车
图10换铺设备运输道岔至设计位置
图11换铺设备铺设道岔
图12运输通道与设计岔位异线换铺
图13铺设道岔
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