铁路轨道铺设施工工艺流程(铁路轨道铺设施工工艺流程图)

陈晓博

中铁二十一局集团第四工程有限公司

摘 要:为提高现代铁路工程的建设质量,促进我国铁路事业的健康发展,避免出现轨道质量问题,通过实际案例分析,探讨铁路轨道铺设施工技术的应用,明确铁路轨道铺设施工的具体工艺流程及施工重点。以提高铁路轨道铺设施工质量,确保铁路运输的安全性和畅通性。

关键词:铁路工程;轨道铺设;施工技术;工艺流程;

作者简介:陈晓博(1993—),男,助理工程师,从事铁路施工相关工作。;

铁路轨道铺设施工工艺流程(铁路轨道铺设施工工艺流程图)

0 引言

铁路工程在我国交通基础建设项目中占据重要地位,其建设规模不断扩大,项目数量也越来越多。在铁路工程施工项目中,对各项作业内容均有一定的技术要求。其中,轨道铺设要求相对较高,轨道铺设的施工质量决定着铁路工程的整体质量,同时也影响铁路工程使用的安全性。所以,施工单位必须意识到铁路轨道铺设施工的重要性,合理采用先进的施工工艺与技术,根据实际情况选择施工机械设备,在铺设施工过程中需严格遵守操作规范,确保符合技术标准要求,为铁路工程整体施工质量提供保障,有助于后续施工顺利进行,确保铁路运输的安全性和畅通性。

1 工程概况

改建铁路乌将铁路扩能改造工程甘泉堡至将军庙段,施工地点为五彩湾至准东K166 772—K207 168段。该段铁路为国铁Ⅰ级设计标准,也是电气化的双线铁路,设计速度为160km/h。工程共207.61km正线及联络线,其中包含164.274km有砟轨道铺设和43.336km无砟轨道铺设,还包含20.352km的站线铺设工程,整个铺设工程共计54组道闸、45.7万m3道床。

2 轨道施工准备阶段

2.1 图纸审核

施工前,技术负责人组织技术人员进行图纸审核,力争将问题解决在施工前,为施工提供可靠依据。轨道铺设时应根据相关参数严格控制。例如,铁路运输能力、承受能力等,根据设计图给出的相关技术指标实施轨道铺设施工,并严格按照施工图示实施操作,确保轨道铺设施工符合质量要求。

2.2 选择钢轨及预制轨枕

轨道铺设质量在一定程度上受钢轨的影响,因此选择适合的钢轨非常重要。一般情况下,在选择钢轨时满足60kg/m即可,但如果遇到铺设半径明显小于坡度或曲线长度等特殊情况时,在轨道铺设时应选择淬火钢轨。传统钢轨选择需要避免U74和U71Mn两种类型的钢轨,原因是这两种类型的钢轨强度和硬度与标准规定有一定的差距,导致其使用寿命无法满足轨道使用年限要求。目前,相较于其他钢轨,PD3钢轨更符合轨道铺设质量标准。在常规情况下,PD3钢轨优点显著,在铁路工程钢轨铺设施工中的应用率较高。预制轨枕的加工包括钢筋加工和轨枕环形预制加工。

2.3 选择道砟

铁路工程离不开道砟施工,如果其施工质量不符合要求,可能会引发轨道整体铺设质量问题。因此,需严格按照施工工序完成道砟施工,特别要注意区间段施工,必须使用硬质道砟,利用施工环节的铺高作业,确保道床铺设整齐且均匀。

3 轨道铺设技术标准

3.1 正线、站线铺设标准

铁路的正线设计标准按照重型轨道60kg/m执行,并且是一次性跨区间连接,车站新建中使用的铺设钢轨为次重型,且为标准长度,涉及发线、其他站线、次要站线;用60kg/m 12号单开道岔(SC330)铺设正线道岔,将50kg/m 12号混凝土岔枕道岔(专线4257)在客车道发线中使用,其他站线道岔为50kg/m 9号混凝土岔枕道岔(CZ2209)。

3.2 无缝线路铺设标准

选择跨区间无缝线路进行铁路铺设,按照现行规范标准确定区间单元轨节长度,大桥和两端线路护轨枕头的轨节设计单元各不相同,有的是一个单元,有的则是数个单元。长钢轨焊接在厂内完成,选用闪光焊焊接进行单元轨节接头焊接,选用焊铝热焊焊接完成道岔区钢轨接头锁定。

3.3 铺设锁定轨温

铁路途经地区的最低及最高轨温、中间轨温、锁定轨温见表1。锁定温度在轨道的铺设过程中应该严格遵守技术要求。

表1 铁路锁定轨温表 下载原图

单位:℃

铁路轨道铺设施工工艺流程(铁路轨道铺设施工工艺流程图)

4 铁路轨道铺设施工技术流程及要点

4.1 施工流程

(1)施工前需要将岔料运输到指定位置,并确认道岔的中心桩、岔尾桩和岔头等,提前在路基附近搭建施工平台。

(2)岔枕应采用人工抬运的方式,根据设计图纸的要求将岔枕按照长短从头到尾进行摆放,摆放时一定要注意控制岔枕之间的距离。

(3)钢轨需要采用人工抬运的方式,在铺设过程中应遵循先直后曲的步骤,然后再对整个钢轨进行调整,按照铺设图纸拨正方向。

(4)在轨道铺设过程中的零散配件应提前在对应的岔枕上散布。

(5)按照设计图纸的需求安装道岔,木岔枕使用的道钉一定要进行防腐处理,在预埋塑料套管时应使用力矩扳手组装,如果在混凝土岔枕上使用硫磺锚固道钉,必须在组装前进行集中锚固。

(6)在整个道岔组装完毕后,应及时调整道岔的方向,对道岔的尺寸和空吊板进行修整。

(7)道岔铺设或插入道岔滑移就位后,进行上砟整道。

4.2 施工要点

4.2.1 铺碴整道

起道:将轨道根据设计要求调整前后、高低、左右、水平位置,并预留沉落量。

方枕:将轨枕按设计位置放正。

补砟:钢轨两侧40~50cm范围内补满道砟。

捣固:采用小型机械加强捣固,机械捣固采用两台一组平行作业,共需4台。捣固时,接头处要加强,各轨枕锁定强度要均匀。

在每一次的整道作业时必须保证枕盒内有足够的道碴,然后根据整道的步骤对轨道进行作业,在整道作业完毕后一定要将多余的道砟清理掉并稳固轨道。捣固作业不得少于5次。按水平桩起道,打平小洼,校正轨道左右水平和前后高低。起道时,应先校正一股轨面高程(直线上先起左股,曲线上先起内股),然后分别找平另一股高程,均匀进行,每次起道高度不宜大于15mm,曲线外轨超高应在缓和曲线全长范围内顺接。两个轨道在同一横截面上的三角坑和高度差在6.25m范围内不能超过4mm。在一条钢轨上用目测应是平顺的,最大的高差不能超过4mm。轨枕正位,上紧扣件,捣固道床,接头处无空吊板,其他部位无连续空吊板,正线和到发线上空吊板不得大于8%。道床最后整修,填补盒内道砟,根据设计图纸要求对道床进行整理。保持钢轨和道床边坡上下边平行。根据设计图纸的要求对轨道板中心线和凸形挡台中线进行调整,使其保持对齐。在轨道板安装完毕时,应安装轨道板支撑螺栓后再进行精调。

4.2.2 架梁施工

架梁施工前应考察施工现场,了解施工现场的环境特点、地形地貌、填土质量等,根据了解的情况制定合理的架梁施工方案,明确梁片的质量以及技术要求,制定合理的施工顺序。

4.2.3 铺设钢轨

钢轨铺设的施工工序包括钢轨托卸、枕轨铺设、轨间缝隙调整、扣件和道岔板安装,具体的施工内容包括:

(1)钢轨托卸。首先,施工人员在机械器具的辅助下脱出铁路钢轨,操作时动作需缓慢,钢轨脱出后再行分轨,随后送入推动设备,利用推送设备推送钢轨至各个部位,包括推拉架下方、铺轨机前方等。其次,连接钢轨与拖拉架,利用拖拉机拖拉钢轨,需保持匀速向前,每向前10m测量拖拉机的行驶方向,如有偏差需及时调整。同时设置一对滚轮于钢轨下方,拖拉钢轨尾部,直至轨道铺设端部,利用液压装备于承轨槽顺利安装钢轨。最后,钢轨完成托卸落入承轨槽之前,将回收轨道下方安装的滚轮置于指定区域备用。

铁路轨道铺设施工工艺流程(铁路轨道铺设施工工艺流程图)

(2)铺设枕轨。利用专业设备吊运轨枕,将其全部送至接收平台,每次吊运轨枕的数量不得超过20根;随后利用传送装置将接收平台的轨枕再次转运,送达铺设设备,施工人员通过控制设备将轨枕按照指定方向进行铺设,确保轨枕之间的距离相等,测量轨枕的枕距、铺设方向、位置,并进行适当调整[1,2];利用液压装置在轨道内安装钢轨。

此外,未开始铺设钢轨时,测量人员应按照施工图纸,利用水准仪等专业设备对铁路轨道进行测量,并确定具体的铺设位置。测量结果有助于开展后续轨道铺设作业,预防轨道铺设错位等情况发生。同时应沿着钢轨中心横向外拉,降低钢轨位移现象的发生。

(3)调整轨间缝隙。铁路轨道铺设施工过程中,工作人员需严格遵守技术规范要求,定期测量轨间缝隙并予以调整。同时,降低施工噪声污染。

(4)安装扣件。轨道铺设结束后,可经人工安装扣件,利用扣件加固铁路轨道结构;同时,工作人员需认真检查扣件的安装位置以及加固情况,调整胶垫位置、确保胶垫和平垫圈无破损、扣件密切贴合于轨道底部。以此为铁路轨道结构的稳定性提供保障,预防铁路投入使用后轨道发生质量问题,例如下陷、错位等。

(5)安装岔道板。为确保岔道板安装满足精度要求,需合理应用铺板门吊等专业器具,利用机械方式完成岔道板安装。岔道板必须安装平稳,对其安装质量进行检查,有效控制安装误差,确保误差不超出5mm,测量岔道板的安装方向及四角位置、高程,并进行适当调整,确保一切正常后即可将岔道板固定。

4.2.4 无缝处理

目前,在铁路工程中轨道无缝处理工艺的应用较为普遍。该工程在铺设长钢轨时,采用换铺法,使用的过渡钢轨为标准轨,长度为25m,经人工拨正过渡轨道,同时进行大机整道处理,于待换长轨线路中心位置放置钢轨,将其铺设于对应的铁道线路,旧的轨道运送至轨排基地,可用来拼装轨排;与此同时,采用合适的焊接工艺完成岔道和轨节等焊接,例如铝热焊接法、气压焊接法等。

4.2.5 道岔施工

首先测量道岔位置,并进行标记,设控制桩,可作为施工时的参照。桩位处铺设底碴,合理控制铺设厚度,约15cm为宜,碾压底碴,将其整平,底碴压实度需达到1.6g/cm3,如未达标,需多碾压几次;于承轨槽内放入一定数量的岔枕,调整岔枕间距使其距离相等,对岔枕安装位置进行测量后并进行适当调整。完成岔枕安装后,如安装质量满足设计规范,即可连接钢轨。根据施工方案严格遵守相关技术规范,完成轨枕扣件与钢轨连接配件的安装,并检查安装质量;利用专业的检测设备检查道岔施工质量,确保铁路轨道铺设施工一切正常[3]。

4.2.6 铺设灌注袋

铺设过程中,轨道板和底座的缝隙中会存留许多杂物,这些杂物在灌注袋铺设前必须进行清理。如果清理工作没有及时做到位,铺设的灌注袋很容易被划破。灌注袋在铺设过程中的型号要根据轨道板的型号、轨道板和底座之间缝隙的大小确定。在铺设灌注袋的方式上也要严格采用双Z折叠法进行,避免因铺设方法错误造成灌注袋脱落和砂浆流出。

5 铁路轨道铺设施工注意事项

(1)未开始轨道铺设时,根据项目所在地的地质条件、施工环境等,同时收集相关资料,全面了解其供电、供水情况。同时,施工人员还要认真审核地质环境以及水文情况,根据相关变化情况合理控制施工质量,施工过程中如有异常需及时采取处理措施。

(2)严格遵守施工顺序开展轨道铺设作业,认真审查路基、隧道、桥梁等作业,确定合格后开始下一道工序施工。

(3)轨道铺设不能忽视周边区域,不得大量占用农田,于车站周边进行轨道铺设,方便施工,也不会影响居民的正常生活。与施工现场设置安全通道、防火标志等,避免安全事故的发生。

(4)轨道运输和装卸过程中,需重点保护道岔路基质量,严格遵守施工规范,正确使用起重机。起吊期间不仅要加固双点,还要避免轨道出现变形,通过审核道砟和材料质量,确保其满足铁路工程建设质量的要求。

(5)开展轨道铺设施工,生产技术部门需负责监督和管理。严格遵守铁路工程设计规范开展轨道铺设作业。如果设计项目与施工标准不符,需及时上报并进行处理,同时加大轨道铺设施工质量的管理与控制力度,保证铁路轨道的整体质量。

(6)施工中应根据铺设的能力预设轨道板的存放点。对存放点需要满足的必要条件是地基要有足够的承载力,避免因无法满足设计要求而发生沉降的情况。在存放点轨道板类型的选择上,应根据铺设中的实际情况进行选择和配置。除了考虑以上问题外,还应考虑运出过程中轨道板的规格是否满足运板需求。轨道板经过严格检验后,在装车时也需要进行严格控制。例如在装车的过程中除了要保证平稳对称以外,还要在每一块轨道板的起吊位置垫入方木,并且装载的层数也不能超过4层,装载完毕后,为提高运输质量,还需要用钢丝绳对轨道板进行加固。

6 结语

轨道铺设是整个铁路建设工作中比较重要的环节,对铁路工程整体质量具有不可忽视的作用。所以,施工时一定要对整体质量进行严格控制和管理,为铁路高质量发展提供有力保障。

参考文献

[1] 衣志伟.铁路轨道铺设施工技术探讨[J].运输经理世界,2021(10):67-69.

[2] 林显亮.关于铁路轨道铺设施工技术的分析[J].智能城市,2018(23):83-84.

[3] 徐志武.铁路工程中轨道铺设施工技术分析[J].智能城市,2018(23):73-74.

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