铺轨后分层上砟整道施工工艺工法

1 前言

1.1 工艺工法概况

随着铁路建设的不断发展，轨道施工技术得到全面发展。无缝线路的高精度、高平顺性、高稳定性、高安全性对轨道的铺设精度提出了更高的要求，传统的上砟整道施工，由于道床稳定性差，线路在交付运营初期，轨道几何形态变化较大，不能满足高速行车的要求。这就需要研究出一整套机械化程度高，能使有砟道床快速达到稳定状态的施工工艺和方法，风动卸砟车及其它辅助设备就可以满足无缝线路上砟整道的施工要求。

1.2 工艺原理

铺轨后采用风动卸砟车卸砟，经机械化整道作业车组（简称MDZ车组，由配砟整形车、捣固车、动力稳定车组成）分层上砟整道作业后，达到验收标准。

2 工艺特点

2.1由机械化整道代替了人工上砟整道。道床密实度和稳定性逐步提高，满足了铁路行车要求，降低了运营初期养护工作量。

2.2新建铁路有砟道床经大型机养车组分层上砟整道作业后，快速达到初期稳定状态，满足无缝线路施工要求。

2.3对各项技术指标全面控制，提高了有砟道床整体质量，减少了大量劳动力和机具设备。

3 适用范围

本工艺适用于新建铁路时速大于160km的有砟轨道无缝线路分层上砟整道作业施工。

4 主要引用标准

《有砟轨道铁路铺砟整道施工作业指南》（铁建设[2009] 141号）

《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》（TB10754-2010 J1150-2011）

《大型养路机械使用管理规则》（铁运[2006] 227号）

5 施工方法

铺轨后采用风动卸砟车卸砟；整形车拢砟、匀砟作业，人工配合回填道砟；捣固车起道、拨道、捣固作业；稳定车进行稳定作业。

轨道几何尺寸检测，根据测得的数据对线路状况进行评估，如果不符合初级稳定状态验标要求，重复以上步骤，进入下一个循环。直到线路满足初级稳定状态验标要求。

应力放散与锁定后采用大型养路机械进行轨道精细整道作业。

6 施工工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

分层上砟整道工艺流程见图1。

6.2操作要点

6.2.1大型机械整道作业前，应做好下列施工测量工作：

1 根据线路控制桩、曲线五大桩、CPⅢ控制点坐标资料等，采用全站仪测设线路的中线桩，测设标准为直线上每50m一点、圆曲线上每20m一点及缓和曲线上每10m一点，并把中线点外移到线路的外侧。

2完成平面测量后，应对测量结果详细记录，算出相应里程的拨道量。

3线路高低测量以CPⅢ控制点为基准点，根据线路坡度和线路设计标高，在路基两侧的路肩上钉设水平桩，测设标准为直线地段不大于50m，曲线地段不大于20m，线路纵断面变坡点和竖曲线起讫点，应增设桩橛。用水准仪往返测量，测出各点的桩顶实测标高、轨顶实测标高，并详细记录测量结果。计算出起道量、桩顶至设计轨顶标高的距离。

6.2.2大型养路机械作业前轨道线路应做好以下准备：

1 铺轨后及时进行初步整道，拨顺轨道方向，消除曲线反超高和扭曲，保证行车安全。

2 根据道床断面及每次起道量估算补砟数量，补砟应均匀充足，尤其是轨枕盒内及砟肩处道砟应充足。

3 拆除影响大机作业的铁路设施，并妥善堆码、固定。

4 清理道床坡脚外100mm范围内的其它障碍物。

5 方正轨枕，更换失效轨枕。

6 补齐、上紧扣件。

7 道岔拨正就位，起至高程并作好顺坡。

6.2.1大型机械整道作业前应具备下列技术资料：

1坡度表，需注明线路坡度、坡长及变坡点里程，其中变坡点位置要用白油漆标注在钢轨内侧。

2起道量表，每隔50m提供一个起道量数据，所有变坡点及竖曲线起止点处必须要有起道量数据。起道量数据按机养车作业方向标注于轨枕上。

3拨道量表：直线地段每100m提供一个拨道量；变坡点处必须要有拨道量；曲线地段要求五大桩位置上必须要有拨道量；缓和曲线每10m、圆曲线每20m提供一个拨道量。拨道量数据按机养车作业方向标注于轨枕上。

4曲线表，包含曲线起止里程、曲线半径、缓和曲线长度、曲线超高、曲线方向。曲线五大桩位置应在线路轨枕面上用红油漆标注ZH、HY、QZ、YH、HZ字样。

5竖曲线表，标明起止点里程、竖曲线半径、长度，竖曲线起点和终点在道心轨枕上用油漆标注SQ、SZ字样。

6线路纵断面缩图。

7线间距表，直线地段每100m，曲线地段：缓和曲线每5m、圆曲线每10m必须要有线间距数据。

8车站平面图。

9长短链表。

10桥、隧表，标明桥隧起止里程、长度，桥梁表需注明梁型，隧道表需注明轨道是普枕、宽枕还是整体道床。

6.2.4铺轨后应及时进行第一次上砟整道，确保线路稳定。

6.2.5风动卸砟车卸砟应有专人指挥，专人负责，卸砟过程中与机车司机保持联系，以防多卸或少卸。卸砟后应及时清道，保证行车安全。

6.2.6铺轨后分层上砟整道

1风动卸砟车卸砟后，应先利用整形车进行拢砟、匀砟，然后进行人工补充回填道砟，确保大机作业前枕木盒内道砟饱满。

2 配砟整形作业

1）配砟整形车在收放工作装置时，应选择线路比较平直的地段进行，在双线地段要与防护员联系，当确认邻线无列车通过时方准收起和放下工作装置。

2）放下侧犁时应避免侧犁后翼犁板碰撞司机室，中犁放下后距轨枕面10～15mm，清扫装置放下后距轨枕面10～15mm。

3）配砟整形车工作时，应注意线路上的固定装置及障碍物。遇有妨碍作业的物体时，应及时收拢侧犁。

4）在提速或减速时应避免冲击，作业时应及时调整各作业装置，使道砟分布均匀，避免局部堆积。

3 捣固车作业

1) 起道、拨道、捣固作业轨温，应在长钢轨铺设轨温－20℃～＋15℃范围内进行。

2) 第一、二遍起道量不宜大于60mm，第三、四遍起道量不宜大于50mm。一次拨道量不宜大于50mm。每次起、拨、捣固道作业后轨枕头外侧应有一定数量的道砟，以保证长轨轨道的稳定性。

3）捣固车作业前应按起拨道量表将起拨道资料标注于轨枕面上。

4) 起道量50mm以上时，选择双捣作业；起道量50mm以下时，选择单捣作业。

5) 枕下道砟厚度不足150mm时，不得进行捣固作业。

6) 捣固作业结束前，在作业终点划上标记，并以此开始按不大于2‰的坡度递减顺坡。一般不在圆曲线上顺坡，严禁在缓和曲线上顺坡结束作业。

4 动力稳定车作业

1）每层道床起道、捣固作业后，进行动力稳定作业，

2）从路基向桥上进行动力稳定时，在上桥前30m范围内把竖向荷载逐渐降低50%，并在下桥后30m范围内再把竖向荷载逐渐提高到原来的数值。隧道中采用在桥上同样的方法处理。稳定车在桥上进行动力稳定应避开桥梁自振频率，作业走行速度不得低于1km/h。

3）动力稳定车在桥上不得开始起振、也不宜结束动力稳定作业。

4）作业方向确定后，应根据线路情况，调整好作业速度，调节预定下沉量和垂直预加荷载，进行稳定作业。

5）在线路横向水平较差的情况下，应分别针对两侧钢轨，调整其预定下沉量及垂直预加荷载。

5 曲线外轨超高较大时应采用递减法分2~3次给定，并应在缓和曲线全长范围内均匀递减。

6路基与桥梁、路基与隧道、无砟道床与有砟道床、新筑路基与既有线路基连接地段30m范围及路基换填地段应加强捣固。

7 线路经四遍起道作业，四遍稳定作业后达到初期稳定状态，道床断面基本符合设计要求，轨枕盒内道砟饱满、枕底满铺。轨面标高比设计低50mm，轨道静态几何尺寸满足以下表1的要求。

表1 轨道静态几何尺寸允许偏差（静态）

序号	项    目	允许偏差（mm）
1	高低（10m弦量）	4
2	轨向（直线10m弦量、曲线20m弦量）	4
3	扭曲（基长6.25m）	4
4	轨   距	±2
5	水   平	4

6.2.8应力放散及无缝线路锁定后轨道精调整理

1 轨道精调作业前，采用稳定车进行1~2遍稳定密实，减少精调后的线路变化。

2 组织专业测量队伍对全线轨道控制网（CPⅢ）进行复测，并对线路进行全面检查测量。检测内容包括：线路平纵断面、轨距、水平、高低、方向、钢轨有无硬湾、以及钢轨焊缝平直度等。汇总检测资料，编制精调计划。

3 对全线轨距进行逐根轨枕测量，对超标处进行逐个调整。调整后轨距应达到以下标准：轨距允许偏差：200km/h时±2mm，轨距变化率不得大于1/1000；250km/h及以上时±1mm，轨距变化率不得大于1/1500。

4 对钢轨硬弯进行矫直作业，矫直后的钢轨用1m的直钢尺丈量平面不平顺矢度不得大于0.3mm。

5 对平直度超标的钢轨焊接接头进行整修处理，使焊头平直度符合相关技术规定。

6 钢轨硬弯矫直、钢轨焊缝平直度超标打磨、轨距调整等均应在大型养路机械精细整道前完成。

7在精细整道前，利用风动卸砟车进行补砟作业。卸砟运行速度控制在5～10km/h；风动卸砟车卸砟、补砟应由专人引导。卸砟应均匀，曲线卸砟线路外侧风门比内侧风门先打开且稍大一些。

8 线路通常分四遍进行大机精细整道。第一、二遍采用精确法作业，第三、四遍采用顺平法作业，起道量控制在15mm左右，宜采用双捣，夹持时间设置在0.45s及以上，大机起终点重合地段采用搭接法作业。捣固作业后的稳定车按重稳的要求实施，稳定速度为1km/h，重稳频率宜按40～45Hz设置，加载至80％。

9 对不符合设计要求的道床断面，应进行整修，堆高砟肩，拍拢夯实。

10 缓和曲线、竖曲线区段应调整圆顺。

11 电容枕、绝缘枕等其它轨枕更换。

12 调整轨距，补齐扣、配件。

13 测取钢轨爬行量，复核锁定轨温

14 最终轨道精调整理应依据CPⅢ轨道控制网，采用轨道几何状态测量仪检测系统检测，通过扣件系统进行精细调整。

6.2.9  竣工验收

线路经过3～4遍精细整理后，应达到验收要求。 

7 劳动力组织

有砟轨道分层上砟整道劳动力组织见表2。

表2  劳动力组织

序号	施工名称	工段名称	主要工作内容	人数	备注
1	初步人工整道	人工整道组	负责消除线路硬弯、反超高、严重扭曲等，保证行车安全。	10
2	分层上砟整道	机械化养路组	负责起道、拨道、捣固、稳定、外观整形等工作。	20
		风动卸砟车组	负责装卸K车	10
		人工配合组	负责大型机养作业中配合回填道砟、清道、清障等。	60
合            计				100

 8 主要机具设备

主要机具设备配置见表3。

表3 主要机具设备配置表

序号	机具设备名称	规格	单位	数量	备  注
1	机  车		台		根据需要配置
2	风动卸砟车		辆		根据需要配置
3	捣固车		台	1
4	稳定车		台	1
5	配砟整形车		台	1
6	对讲机		台	16
7	信号灯		盏	4
8	铁锹（或拉耙）		把	60

 

9 质量控制

9.1 易出现的质量问题

9.1.1捣固车作业时，夹持时间过长容易造成枕木移位。

9.1.2捣固车作业对位不准确容易造成轨枕、扣件损伤。

9.2保证措施

9.2.1 大机作业人员应经培训考试合格后持证上岗，严格执行大机操作规程。

9.2.2大机作业前应拆除道口、护轨、防爬支撑、轨距杆等影响作业的设施。提前方正轨枕，补齐、上紧扣件，更换失效轨枕。

9.2.3 在有砟桥上，枕下道砟厚度不足150mm时不能进行捣固作业。

9.2.4 捣镐板面积小于原始面积的80％时应立即更换。

9.2.5捣固车作业人员应严格执行操作规程，准确对位，避免损伤轨枕。

9.2.6夹持时间应根据道床密实情况进行调整，避免轨枕夹持移位。

9.2.7路基与桥梁、路基与隧道、无砟道床与有砟道床、新筑路基与既有线路基连接地段除了应加强捣固外，还需人工进行顺接处理。

10 安全措施

10.1主要安全风险分析

10.1.1  K车卸砟过程中偏载或线路不良导致掉道；作业人员上下车易造成人身伤害。

10.1.2  MDZ机组作业时，多个动力同时在一个区间施工，存在车辆碰撞危险。

10.1.3 机养车动车前，未鸣笛示警，未确认前后无人员或施工机具，发生碾压人员或机具事故。

10.2 保证措施

10.2.1Ｋ车卸碴安全：

1）卸碴时卸碴人员要听从卸碴负责人指挥。

2）运行途中没到卸碴地段严禁上下车。

3）卸碴负责人卸碴时对讲机要打开，随时跟司机、车长联系。

4）Ｋ车卸碴要均匀，严禁单面卸碴，道心卸碴要加强了望，严禁道碴上钢轨。

5）卸碴后及时清道，确认安全无误后方准Ｋ车通行。

6）道岔卸碴时，每卸一遍要清一次道后方可卸第二遍。

7）卸碴完毕后，进行检查并关闭风门。

10.2.2 MDZ机组运行安全:

1）大型养路机械运行时，驾驶人员要集中精力，严格执行“十六字令”即：彻底了望，确认信号，高声呼唤，手比眼看。严禁酒后开车，臆测行车，进出站要使用无线列调电台与车站联系，运行当中加强与前后工程列车联系，运行途中停车时，前后设专人防护，备齐防护用品（红黄信号旗，信号灯，响墩，喇叭）禁止关机运行。

2）机组运行时，严禁任何人抢上抢下或将身体探出车外，需要了望时，应抓紧扶牢，不允许在车帮上或架空物上坐卧，不允许头脚伸出车外，不准在车上打闹。

3）各车联挂运行时，牵引车司机与各动力车司机应经常用对讲机保持联系，通报前方信号开放情况以及提出加速、减速或制动要求。

4）严禁超速运行，遇天气不良或了望条件差和线路状态不良的地段，要降低运行速度，确保行车与大型养路机械的安全。

5）机组进入区间开始作业前，摘车时由被挂车指定专人负责摘车作业，机组作业完挂车时，由被挂车指定专人手信号负责联挂作业，严禁两个车同时挂一个车。

6）施工结束后，机组返回车站前施工负责人应与前方站值班员联系，征得同意后，凭进站信号返回车站。

7）机组返回车站在停留线停稳后，应刹紧手闸制动，及时完成当日保养工作，机组人员撤离前，各车必须联挂并施以手制动，上好止轮器，以防车组溜逸。

10.2.3 MDZ机组施工作业安全:

1）施工前进行班前讲话，布置施工任务的同时应交代安全注意事项。

2）严格按调度命令进出作业区间及作业区段。作业区两端防护按《技规》有关规定执行。

3）在作业中，机组各车人员应按岗位责任制的规定上岗到位，监视作业情况，发现机械故障或线路上有障碍物时，应及时通知有关操作人员。

4）作业前，要确认捣固车和动力稳定车的测量小车、前后张紧小车、起拨道装置、稳定装置的下放是否正确，以免产生误操作或损坏设备。

5）当天施工结束后，应按规定标准认真做好线路起道的顺坡，确保线路开通后工程列车运行安全。

6）MDZ机组作业时，多个动力同时在一个区间施工，应加强联系和瞭望。

10.2.4 MDZ机组通过道岔线路时，应注意尖轨和可动心轨的开向，避免挤伤道岔。

11 环保措施

11.1施工现场的遗弃物、废油等集中处理。

11.2加强机械设备的维修保养，保证机械设备的完好率，确保施工噪声达到环境保护标准要求。

11.3防止严重漏油，禁止机械在运转中和维修时产生的含油污水未经处理直接排放。

文章来源：

原文名称：铺轨后分层上砟整道施工工艺工法

作者信息：颜景润（中铁一局新运工程有限公司）

文章编号：QB/ZTYJGYGF-GD-0606-2011