1、500m長軌無縫線路施工技術研究一、500m長軌鋪設施工1.1 WZ500C型鋪軌機組組成WZ500C鋪軌機主要由牽引車、分軌推送車（推送車）、過渡順坡車（滾輪小車、滾輪小車、滾輪小車）、滾輪、鋼軌運輸首車、鋼軌運輸車、鋼軌鎖定車與鋼軌運輸尾車等組成。鋼軌運輸車主要采用N17平板車組成長鋼軌雙層運輸車,長鋼軌長度500m時需要40輛平板車。詳見：“圖4.1-1 WZ500C型鋪軌機組”：牽引車分軌推送車過渡順坡車圖1.1-1 WZ500C型鋪軌機組1.2工藝原理WZ500C鋪軌機牽引車主要負責長軌牽引入槽，并在牽引過程中利用兩側導向輪來控制車輛走行方向；分軌推送車主要負責利用卷揚機從長軌運輸車

2、將長鋼軌送入推送裝置，推送過程中控制長軌軌距（1435mm）；過渡順坡車主要緩解長軌鋪設過程中的高差，減少長鋼軌對無砟道床沖擊力。2.施工工藝流程及工藝要點2.1施工工藝流程WZ500C型鋪軌機組鋪設無砟軌道長軌施工工藝流程，“詳見：圖5.1-1 WZ500C型鋪軌機組施工工藝流程”：圖2.1-1 WZ500C型鋪軌機組施工工藝流程2.2 施工工藝要點2.2.1施工準備1、鋼軌運輸車組推送到位（前滾輪小車前輪中心線距已鋪好鋼軌末端約350mm），并停好、制動、打鐵靴。2、放倒全車間隔鐵。2.2.2松開要拖拉的一對鋼軌鎖定裝置與安全擋板（拖拉結束后需恢復安全擋板）。如拖拉上層鋼軌，首先還預先將升

3、降滾輪架調整到合適高度。2.2.3將分軌導框對準要拖拉的一對鋼軌（拖拉鋼軌順序為3/10，4/9，5/8， 6/7，2/11，1/12）；分軌導框詳見：“圖5.2.1-1 WZ500C型鋪軌機部件結構（一）”。2.2.4 用拖拉卷揚機(帶夾軌器)，從鋼軌運輸車（首車）上拖拉鋼軌，將鋼軌拖至鋼軌推送裝置并夾緊鋼軌，然后卸掉夾軌器。鋼軌夾軌器詳見：“圖5.2-1 WZ500C型鋪軌機部件結構（一）”。分軌導框鋼軌夾軌器 圖2.2-1 WZ500C型鋪軌機部件結構（一）2.2.5 用推送裝置鋼軌推送至引導車鋼軌夾鉗處，并將鋼軌頭與引導車鋼軌夾鉗鎖固好。2.2.6引導車前行、與推送裝置聯合推送鋼軌。在

4、無碴軌道承軌槽之間放置滾輪，直線上每隔24個軌枕放置一對，曲線上每隔22個軌枕放置一對，坡度515每隔20個軌枕放置一對，大坡度 20每隔18個軌枕放置一對。支墊滾輪詳見：“圖5.2.1-1 WZ500C型鋪軌機部件結構（二）”。2.2.7 鋼軌拖出鋼軌推送裝置時，牽引車速度降速至 11.5km/h，鋼軌末端滑下前分軌小車滑槽后立即停車。詳見：“圖5.2-1 WZ500C型鋪軌機部件結構（二）”。支墊滾輪分軌小車滑槽圖2.2-2 WZ500C型鋪軌機部件結構（二）2.2.8 牽引車停止運行后，卸下夾軌器后安裝在已鋪設長軌末端，用卷揚機鋼絲繩開始拉軌，預留軌縫。 2.2.9從后往前依次取出長軌底

5、滾輪（放在道心即可）；同時滾輪小車隨后收集散放在道心處的滾輪；將小車里收集到的滾輪碼放到牽引車后平臺上。詳見：“圖2.2-3 現場施工方法參照（一）”。取支墊滾輪收集滾輪圖2.2-3 現場施工方法參照（一）2.2.10 散布扣配件按隔4上1的原則依次擺放扣件彈條；緊跟用內燃扭力扳手開始對已擺放好的扣件依次進行安裝。詳見：“圖2.2-4 現場施工方法參照（二）”。內燃扭力扳手圖2.2-4 現場施工方法參照（二）2.2.11 檢查長軌端部左右股相錯量是否滿足驗收規范要求，確定是否需要進行鋸軌。2.2.12 長軌運輸車推進就位距離約300m時，推進速度應控制在5km/h左右的速度向前推進對位。2.2

6、.13長軌運輸車組推送到下一鋪軌起點位置對位完畢后（前滾輪小車前輪中心線距已鋪好鋼軌末端約 350mm）并停好、制動、打鐵靴、開始進行下一對長軌鋪軌作業。3 施工人員配置WZ500C型鋪軌機組鋪設無砟軌道長軌施工人員配置詳見：“表5.3-1 WZ500C型鋪軌機組施工人員配置表”。表3-1 WZ500C型鋪軌機組施工人員配置表序號崗位配置人員數量工作內容備注1總指揮1現場總指揮2DF4內燃機車2長軌車牽引、推進特殊工種3長軌鎖定車2長鋼軌解鎖特殊工種4修理1推送車、牽引車現場故障修理特殊工種5牽引車3長鋼軌牽引、對位特殊工種6調車1長軌車對位放風、守車特殊工種7安全員1現場施工安全特殊工種8內

7、燃扭力扳手4緊固扣件熟練工9放滾輪4支墊滾輪擺放普工10撬棍12防護長軌、滾輪及拆卸滾輪普工11擺放扣件2扣件彈條擺放普工12收滾輪4回收道床上的支墊滾輪普工13推送車6長軌拖拉、推送普工14清道2提前做好未鋪道床扣件彈條就位普工15看工地1鋪軌結束后看工地現場普工合計464.施工機具設備配置根據現場施工情況WZ500C型鋪軌機組鋪設無砟軌道500m長軌施工機具設備配置詳見：“表6-1 WZ500C型鋪軌機組施工機具設備配置表”。表4-1 WZ500C型鋪軌機組施工機具設備配置表序號名稱規格數量單位機具作用備注1內燃機車DF42臺長軌車牽引、推進備用1臺2鋪軌機組WZ500C1臺500m長軌鋪

8、設3平板車N171列運輸500m長軌40輛4內燃雙頭螺栓扳手YLB-700-I4臺緊固扣件螺栓5便攜式鋸軌機2臺控制長軌相錯量6液壓起道機2臺牽引車夾軌器安裝7撬棍1.55m16根防止長軌出現偏移傾斜撬滾輪8小撬棍1m5根9丁字扳手4把對彈條螺栓進行初擰10滾輪120個支墊長軌減小牽引阻力11夾軌器2對牽引車與推送車拖拉長軌12小型平板1輛收集支墊滾輪13對講機10部相互溝通聯系14照明設備礦燈50套夜間施工照明5.質量控制5.1質量標準本施工工法執行標準：客運專線軌道工程施工質量驗收暫行標準、鐵路軌道施工質量驗收標準、客運專線鐵路軌道工程施工技術指南、客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南、客

9、運專線鐵路軌道工程施工技術暫行規定和鐵路軌道施工及驗收規范。5.2質量控制措施5.2.1勞務隊伍的選擇應符合專業化要求而且一是要有良好的信譽；二是要有滿足工程施工所必須的機械設備、技術力量及勞動力；三是要有類似工程施工的良好業績。5.2.2鋪軌應嚴格按照“配軌表”鋪軌編號依次鋪設長鋼軌。5.2.3扣配件的類型、規格、質量應符合設計及產品標準規定。5.2.4左右兩股鋼軌的膠接絕緣接頭應相對鋪設，且絕緣接頭軌縫絕緣端板距軌枕邊緣不宜小于100mm。5.2.5安裝扣配件時應符合下列規定：(1)絕緣軌距塊的配置應符合設計要求。(2)各種零件應安裝齊全，位置正確，使其達到規定扭矩。(3)安裝扣件時，螺栓

10、必須按照要求涂抹防銹油脂，并將承軌槽清掃干凈。二、長軌焊接、放散鎖定施工2.1長軌焊接施工2.1.1施工工藝流程圖2-1 K922移動焊軌機工地焊接長鋼軌施工工藝流程圖圖2-2 客運專線長鋼軌低溫鎖定施工工藝流程圖2.1.2長鋼軌低溫鎖定工藝理論分析按長鋼軌的力學和熱力學理論，當實際軌溫低于設計鎖定軌溫T時，長鋼軌的溫度力、溫度線膨脹量、拉力、拉伸伸長量等物理學換算關系如下：（1）加熱法使長鋼軌均勻受熱，長鋼軌實際軌溫升高T至設計鎖定軌溫時，長鋼軌伸長量L = 軌溫差T×溫度線膨脹系數1×長鋼軌長度L，溫度線膨脹系數1=11.8×10-6-2；（2）拉伸法使長鋼軌

11、均勻伸長，拉伸伸長量L與述溫度伸長量相當時，長鋼軌狀態達到設計鎖定軌溫狀態，拉伸力T=（彈性模量E×鋼軌伸長率L/L）×鋼軌橫斷面積A，即鋼軌伸長量L=（拉伸力T/鋼軌橫斷面積A）/彈性模量×鋼軌長度L，彈性模量E=210GPa，鋼軌橫斷面積A=77.45cm2；（3）每組鋼軌扣件可提供縱向阻力9KN。經計算，90噸級液壓拉伸機可滿足實際軌溫最大低于設計鎖定軌溫35時2000m及以下長度單元軌的放散鎖定施工。2.1.3施工工藝（1）K922移動焊軌機工地焊接長鋼軌施工圖2-3 鋼軌除銹圖 圖2-4 K922移動焊軌機工地焊接長鋼軌1）準備工作移動焊軌機對位，支撐支

12、腿油缸，拆除焊機前3m左右和前端待焊500m長軌的扣件，并用滾輪支墊，使兩待焊軌端平齊。2）軌端除銹用手砂輪機對鋼軌端部600mm范圍內的軌腰和端面進行除銹至表面有金屬光澤。3）焊接焊接前利用煤氣噴槍對鋼軌進行預熱至50，然后操作焊軌車吊機，K922焊機對鋼軌進行夾持、焊接并進行保壓推瘤。4）焊軌機前行同線另一根鋼軌焊接完成后，拆除滾輪，按照1/3上線路扣減，并擰緊。軌道車頂推焊軌機前行進行下一根鋼軌焊接。5）正火拆除焊縫兩段約15m左右的扣件，將鋼軌適當墊高，用氧炔焰對焊縫進行加熱至900±50，熄火后迅速利用專門制作的鋼軌焊頭保溫箱和石棉被對焊頭進行覆蓋，防止冬季低溫和吹風使鋼軌

13、的冷卻速度過快而淬火。6）鋼軌打磨對焊頭軌底上角、下角進行打磨，應打磨圓順；用仿型打磨機將焊縫及焊縫兩側1m長度范圍內的軌頂面、軌頭側面進行精細打磨。7）探傷利用便攜式超聲波探傷儀對焊縫進行探傷，并噴焊接流水號。并將拆除的線路進行恢復。2.2無縫線路長鋼軌低溫鎖定施工施工準備1)無縫線路長鋼軌低溫鎖定由區間或股道的一端向另一端施工。人工拆除起點處一對100m拉伸錨固軌和與其連接的2000m單元軌范圍內全部軌枕扣件和絕緣墊片，按10m間距支墊滾輪，使鋼軌處于“無阻力狀態”。在鋼軌軌腰上每間隔100m安裝軌溫器，查看軌溫。在2000m鋼軌上按200300m間距安裝撞軌器，并向鎖定施工前進方向進行撞

14、軌，使100m軌和2000m軌之間留有一定的縫隙。2）起點處100m拉伸錨固軌鎖定焊接起點處拉伸錨固軌由于不能提供拉伸反力，不能采用拉伸法鎖定，由于在低溫條件下進行區間鎖定時，道岔鋼軌不能進行拉伸。因此，100m拉伸錨固軌采用加熱的方式使鋼軌伸長，達到鎖定軌溫的長度。用錘敲擊鋼軌軌要使鋼軌在滾輪上伸縮進行應力釋放，使鋼軌處于“無阻力狀態”，在鋼軌沿線路方向兩端和中部設位移觀測點，查看鋼軌伸長量。利用每個5m一個煤氣噴槍對鋼軌來回循環加熱，觀察軌溫表的軌溫顯示和鋼軌伸長量。當鋼軌伸長量達到計算量且鋼軌溫度達到鎖定軌溫上限時停止加熱，迅速取出滾輪使鋼軌落槽，并上緊扣件對鋼軌進行鎖定。利用K922接

15、觸焊機對100m拉伸錨固軌與前端的2000m單元軌進行焊接。單元軌應力放散圖2-5 長鋼軌拉伸圖 圖2-6 長鋼軌拉伸量觀察利用撞軌器向施工反方向進行撞軌和敲軌，使鋼軌處于當前軌溫的自由長度，在2000m單元軌前端并安裝鋼軌拉伸機。每隔100m根據拉伸長度要求設置一個鋼軌觀測點，以便確認鋼軌的均勻拉伸和鋼軌拉伸量。在拉伸鋼軌的同時，輔以撞軌器向鎖定施工前方方向撞擊，并配以鐵錘敲擊鋼軌軌腰，使鋼軌在拉伸時均勻伸長。線路鎖定觀測鋼軌拉伸過程中每個觀測點的位移量，當鋼軌拉伸量達到計算要求時，停止拉軌，取出鋼軌下面的滾輪。拆除支墊滾輪及撞軌器，上齊軌枕扣件和絕緣墊片，每隔100m利用一臺定扭矩的內燃扳

16、手對鋼軌沿線的扣件進行緊固，并擰至規定扭矩值，完成2000m鋼軌的應力放散鎖定。拆除鋼軌拉伸機，并轉移同線另一根鋼軌上進行應力放散和鎖定。設置線路標志設置位移觀測樁，粘貼位移標尺，清理線路。其他兩單元軌之間的焊接兩單元軌之間鋼軌焊接時，焊縫應設在兩承軌臺之間，離承軌臺的最小距離100mm。2.3勞動力組織表2-1移動焊軌機工地焊接長鋼軌勞動力組織表序號工序及崗位單班單班人員配置說明1焊軌隊長12軌道車司機1軌道車與移動焊軌車聯掛3焊軌車操作34除銹、鋸軌2鋼軌除銹5正火26打磨2手砂輪和仿型打磨機各27探傷28質量檢查及噴號19防護2線路兩端10線路工211普工拆卸及恢復線路、安拆滾筒、鋼軌拉

17、伸、撞軌、位移觀測等12值班電工及機修工2包括鋸軌等13調車人員1合 計61表2-2 長鋼軌低溫鎖定2000m單元軌勞動力組織表序號工序及崗位單班人員配置說明1指揮組3含隊長1、安1、工12線路工40含工班長5，配合線路3普工1604施工防護45以上合計2072.4材料與設備表9-1 無縫線路長鋼軌低溫鎖定材料及設備序號設備名稱規格型號單位數量1移動焊軌車K922臺12軌道車JY290DT-5臺13內燃鋸軌機HC355臺24端面打磨機臺25仿型打磨機MR150E臺26氧炔焰正火設備套17發電機凱馬5KW臺48內燃螺栓扳手NLB-300臺309超聲波探傷儀CTS-23plus臺210粗磨設備80

18、0w套211滾輪個 15012鋼軌檢查尺1m 套613起道機15t臺814交通車60座臺315運輸汽車3噸臺32.5質量控制質量標準正線無縫線路最短焊接短軌不小于12m，道岔前或后最短焊接短軌不小于31m或37.5m，鋼軌焊接接頭須錯開剛度變化點5m以上，單元軌接頭應置于兩承軌臺扣件節點中間。除道岔內外焊接接頭采用鋁熱焊外，鋼軌焊接接頭采用閃光接觸焊，鋼軌焊接按規定做焊接型式試驗和周期檢測，并由鐵道部科學研究院出具鋼軌焊接型式試驗報告。本線無縫線路鎖定軌溫23±3，相鄰單元軌間的鎖定軌溫之差不大于5，同一區間單元軌間的最高與最低鎖定軌溫之差不大于10，左右股鋼軌鎖定軌溫之差不大于3。焊接接頭的表面平直度允許偏差：軌頂面+0.2、0mm，軌頭內側工作面+0.2、0mm，軌底（焊筋）+0.5、0mm。全線鋼軌預打磨作業后，鋼軌頂面平直度1m范圍內允許偏差+0.2、0mm。2.5.2