鐵路軌道鋪設(shè)施工工藝流程

陳曉博

（中鐵二十一局集團(tuán)第四工程有限公司，青海西寧 810000）

0 引言

鐵路工程在我國交通基礎(chǔ)建設(shè)項目中占據(jù)重要地位，其建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，項目數(shù)量也越來越多。在鐵路工程施工項目中，對各項作業(yè)內(nèi)容均有一定的技術(shù)要求。其中，軌道鋪設(shè)要求相對較高，軌道鋪設(shè)的施工質(zhì)量決定著鐵路工程的整體質(zhì)量，同時也影響鐵路工程使用的安全性。所以，施工單位必須意識到鐵路軌道鋪設(shè)施工的重要性，合理采用先進(jìn)的施工工藝與技術(shù)，根據(jù)實際情況選擇施工機(jī)械設(shè)備，在鋪設(shè)施工過程中需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，確保符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，為鐵路工程整體施工質(zhì)量提供保障，有助于后續(xù)施工順利進(jìn)行，確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院蜁惩ㄐ浴?/p>

1 工程概況

改建鐵路烏將鐵路擴(kuò)能改造工程甘泉堡至將軍廟段，施工地點(diǎn)為五彩灣至準(zhǔn)東K166+772—K207+168段。該段鐵路為國鐵Ⅰ級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，也是電氣化的雙線鐵路，設(shè)計速度為160km/h。工程共207.61km正線及聯(lián)絡(luò)線，其中包含164.274km有砟軌道鋪設(shè)和43.336km無砟軌道鋪設(shè)，還包含20.352km的站線鋪設(shè)工程，整個鋪設(shè)工程共計54組道閘、45.7萬m3道床。

2 軌道施工準(zhǔn)備階段

2.1 圖紙審核

施工前，技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙審核，力爭將問題解決在施工前，為施工提供可靠依據(jù)。軌道鋪設(shè)時應(yīng)根據(jù)相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格控制。例如，鐵路運(yùn)輸能力、承受能力等，根據(jù)設(shè)計圖給出的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)實施軌道鋪設(shè)施工，并嚴(yán)格按照施工圖示實施操作，確保軌道鋪設(shè)施工符合質(zhì)量要求。

2.2 選擇鋼軌及預(yù)制軌枕

軌道鋪設(shè)質(zhì)量在一定程度上受鋼軌的影響，因此選擇適合的鋼軌非常重要。一般情況下，在選擇鋼軌時滿足60kg/m即可，但如果遇到鋪設(shè)半徑明顯小于坡度或曲線長度等特殊情況時，在軌道鋪設(shè)時應(yīng)選擇淬火鋼軌。傳統(tǒng)鋼軌選擇需要避免U74和U71Mn兩種類型的鋼軌，原因是這兩種類型的鋼軌強(qiáng)度和硬度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有一定的差距，導(dǎo)致其使用壽命無法滿足軌道使用年限要求。目前，相較于其他鋼軌，PD3鋼軌更符合軌道鋪設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在常規(guī)情況下，PD3鋼軌優(yōu)點(diǎn)顯著，在鐵路工程鋼軌鋪設(shè)施工中的應(yīng)用率較高。預(yù)制軌枕的加工包括鋼筋加工和軌枕環(huán)形預(yù)制加工。

2.3 選擇道砟

鐵路工程離不開道砟施工，如果其施工質(zhì)量不符合要求，可能會引發(fā)軌道整體鋪設(shè)質(zhì)量問題。因此，需嚴(yán)格按照施工工序完成道砟施工，特別要注意區(qū)間段施工，必須使用硬質(zhì)道砟，利用施工環(huán)節(jié)的鋪高作業(yè)，確保道床鋪設(shè)整齊且均勻。

3 軌道鋪設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 正線、站線鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路的正線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按照重型軌道60kg/m執(zhí)行，并且是一次性跨區(qū)間連接，車站新建中使用的鋪設(shè)鋼軌為次重型，且為標(biāo)準(zhǔn)長度，涉及發(fā)線、其他站線、次要站線；用60kg/m 12號單開道岔（SC330）鋪設(shè)正線道岔，將50kg/m 12號混凝土岔枕道岔（專線4257）在客車道發(fā)線中使用，其他站線道岔為50kg/m 9號混凝土岔枕道岔（CZ2209）。

3.2 無縫線路鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

選擇跨區(qū)間無縫線路進(jìn)行鐵路鋪設(shè)，按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)確定區(qū)間單元軌節(jié)長度，大橋和兩端線路護(hù)軌枕頭的軌節(jié)設(shè)計單元各不相同，有的是一個單元，有的則是數(shù)個單元。長鋼軌焊接在廠內(nèi)完成，選用閃光焊焊接進(jìn)行單元軌節(jié)接頭焊接，選用焊鋁熱焊焊接完成道岔區(qū)鋼軌接頭鎖定。

3.3 鋪設(shè)鎖定軌溫

鐵路途經(jīng)地區(qū)的最低及最高軌溫、中間軌溫、鎖定軌溫見表1。鎖定溫度在軌道的鋪設(shè)過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵守技術(shù)要求。

表1 鐵路鎖定軌溫表 單位：℃

4 鐵路軌道鋪設(shè)施工技術(shù)流程及要點(diǎn)

4.1 施工流程

（1）施工前需要將岔料運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，并確認(rèn)道岔的中心樁、岔尾樁和岔頭等，提前在路基附近搭建施工平臺。

（2）岔枕應(yīng)采用人工抬運(yùn)的方式，根據(jù)設(shè)計圖紙的要求將岔枕按照長短從頭到尾進(jìn)行擺放，擺放時一定要注意控制岔枕之間的距離。

（3）鋼軌需要采用人工抬運(yùn)的方式，在鋪設(shè)過程中應(yīng)遵循先直后曲的步驟，然后再對整個鋼軌進(jìn)行調(diào)整，按照鋪設(shè)圖紙撥正方向。

（4）在軌道鋪設(shè)過程中的零散配件應(yīng)提前在對應(yīng)的岔枕上散布。

（5）按照設(shè)計圖紙的需求安裝道岔，木岔枕使用的道釘一定要進(jìn)行防腐處理，在預(yù)埋塑料套管時應(yīng)使用力矩扳手組裝，如果在混凝土岔枕上使用硫磺錨固道釘，必須在組裝前進(jìn)行集中錨固。

（6）在整個道岔組裝完畢后，應(yīng)及時調(diào)整道岔的方向，對道岔的尺寸和空吊板進(jìn)行修整。

（7）道岔鋪設(shè)或插入道岔滑移就位后，進(jìn)行上砟整道。

4.2 施工要點(diǎn)

4.2.1 鋪碴整道

起道：將軌道根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整前后、高低、左右、水平位置，并預(yù)留沉落量。

方枕：將軌枕按設(shè)計位置放正。

補(bǔ)砟：鋼軌兩側(cè)40～50cm范圍內(nèi)補(bǔ)滿道砟。

搗固：采用小型機(jī)械加強(qiáng)搗固，機(jī)械搗固采用兩臺一組平行作業(yè)，共需4臺。搗固時，接頭處要加強(qiáng)，各軌枕鎖定強(qiáng)度要均勻。

在每一次的整道作業(yè)時必須保證枕盒內(nèi)有足夠的道碴，然后根據(jù)整道的步驟對軌道進(jìn)行作業(yè)，在整道作業(yè)完畢后一定要將多余的道砟清理掉并穩(wěn)固軌道。搗固作業(yè)不得少于5次。按水平樁起道，打平小洼，校正軌道左右水平和前后高低。起道時，應(yīng)先校正一股軌面高程（直線上先起左股，曲線上先起內(nèi)股），然后分別找平另一股高程，均勻進(jìn)行，每次起道高度不宜大于15mm，曲線外軌超高應(yīng)在緩和曲線全長范圍內(nèi)順接。兩個軌道在同一橫截面上的三角坑和高度差在6.25m范圍內(nèi)不能超過4mm。在一條鋼軌上用目測應(yīng)是平順的，最大的高差不能超過4mm。軌枕正位，上緊扣件，搗固道床，接頭處無空吊板，其他部位無連續(xù)空吊板，正線和到發(fā)線上空吊板不得大于8%。道床最后整修，填補(bǔ)盒內(nèi)道砟，根據(jù)設(shè)計圖紙要求對道床進(jìn)行整理。保持鋼軌和道床邊坡上下邊平行。根據(jù)設(shè)計圖紙的要求對軌道板中心線和凸形擋臺中線進(jìn)行調(diào)整，使其保持對齊。在軌道板安裝完畢時，應(yīng)安裝軌道板支撐螺栓后再進(jìn)行精調(diào)。

4.2.2 架梁施工

架梁施工前應(yīng)考察施工現(xiàn)場，了解施工現(xiàn)場的環(huán)境特點(diǎn)、地形地貌、填土質(zhì)量等，根據(jù)了解的情況制定合理的架梁施工方案，明確梁片的質(zhì)量以及技術(shù)要求，制定合理的施工順序。

4.2.3 鋪設(shè)鋼軌

鋼軌鋪設(shè)的施工工序包括鋼軌托卸、枕軌鋪設(shè)、軌間縫隙調(diào)整、扣件和道岔板安裝，具體的施工內(nèi)容包括：

（1）鋼軌托卸。首先，施工人員在機(jī)械器具的輔助下脫出鐵路鋼軌，操作時動作需緩慢，鋼軌脫出后再行分軌，隨后送入推動設(shè)備，利用推送設(shè)備推送鋼軌至各個部位，包括推拉架下方、鋪軌機(jī)前方等。其次，連接鋼軌與拖拉架，利用拖拉機(jī)拖拉鋼軌，需保持勻速向前，每向前10m測量拖拉機(jī)的行駛方向，如有偏差需及時調(diào)整。同時設(shè)置一對滾輪于鋼軌下方，拖拉鋼軌尾部，直至軌道鋪設(shè)端部，利用液壓裝備于承軌槽順利安裝鋼軌。最后，鋼軌完成托卸落入承軌槽之前，將回收軌道下方安裝的滾輪置于指定區(qū)域備用。

（2）鋪設(shè)枕軌。利用專業(yè)設(shè)備吊運(yùn)軌枕，將其全部送至接收平臺，每次吊運(yùn)軌枕的數(shù)量不得超過20根；隨后利用傳送裝置將接收平臺的軌枕再次轉(zhuǎn)運(yùn)，送達(dá)鋪設(shè)設(shè)備，施工人員通過控制設(shè)備將軌枕按照指定方向進(jìn)行鋪設(shè)，確保軌枕之間的距離相等，測量軌枕的枕距、鋪設(shè)方向、位置，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[1-2]；利用液壓裝置在軌道內(nèi)安裝鋼軌。

此外，未開始鋪設(shè)鋼軌時，測量人員應(yīng)按照施工圖紙，利用水準(zhǔn)儀等專業(yè)設(shè)備對鐵路軌道進(jìn)行測量，并確定具體的鋪設(shè)位置。測量結(jié)果有助于開展后續(xù)軌道鋪設(shè)作業(yè)，預(yù)防軌道鋪設(shè)錯位等情況發(fā)生。同時應(yīng)沿著鋼軌中心橫向外拉，降低鋼軌位移現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）調(diào)整軌間縫隙。鐵路軌道鋪設(shè)施工過程中，工作人員需嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范要求，定期測量軌間縫隙并予以調(diào)整。同時，降低施工噪聲污染。

（4）安裝扣件。軌道鋪設(shè)結(jié)束后，可經(jīng)人工安裝扣件，利用扣件加固鐵路軌道結(jié)構(gòu)；同時，工作人員需認(rèn)真檢查扣件的安裝位置以及加固情況，調(diào)整膠墊位置、確保膠墊和平墊圈無破損、扣件密切貼合于軌道底部。以此為鐵路軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供保障，預(yù)防鐵路投入使用后軌道發(fā)生質(zhì)量問題，例如下陷、錯位等。

（5）安裝岔道板。為確保岔道板安裝滿足精度要求，需合理應(yīng)用鋪板門吊等專業(yè)器具，利用機(jī)械方式完成岔道板安裝。岔道板必須安裝平穩(wěn)，對其安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，有效控制安裝誤差，確保誤差不超出5mm，測量岔道板的安裝方向及四角位置、高程，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保一切正常后即可將岔道板固定。

4.2.4 無縫處理

目前，在鐵路工程中軌道無縫處理工藝的應(yīng)用較為普遍。該工程在鋪設(shè)長鋼軌時，采用換鋪法，使用的過渡鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)軌，長度為25m，經(jīng)人工撥正過渡軌道，同時進(jìn)行大機(jī)整道處理，于待換長軌線路中心位置放置鋼軌，將其鋪設(shè)于對應(yīng)的鐵道線路，舊的軌道運(yùn)送至軌排基地，可用來拼裝軌排；與此同時，采用合適的焊接工藝完成岔道和軌節(jié)等焊接，例如鋁熱焊接法、氣壓焊接法等。

4.2.5 道岔施工

首先測量道岔位置，并進(jìn)行標(biāo)記，設(shè)控制樁，可作為施工時的參照。樁位處鋪設(shè)底碴，合理控制鋪設(shè)厚度，約15cm為宜，碾壓底碴，將其整平，底碴壓實度需達(dá)到1.6g/cm3，如未達(dá)標(biāo)，需多碾壓幾次；于承軌槽內(nèi)放入一定數(shù)量的岔枕，調(diào)整岔枕間距使其距離相等，對岔枕安裝位置進(jìn)行測量后并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。完成岔枕安裝后，如安裝質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范，即可連接鋼軌。根據(jù)施工方案嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范，完成軌枕扣件與鋼軌連接配件的安裝，并檢查安裝質(zhì)量；利用專業(yè)的檢測設(shè)備檢查道岔施工質(zhì)量，確保鐵路軌道鋪設(shè)施工一切正常[3]。

4.2.6 鋪設(shè)灌注袋

鋪設(shè)過程中，軌道板和底座的縫隙中會存留許多雜物，這些雜物在灌注袋鋪設(shè)前必須進(jìn)行清理。如果清理工作沒有及時做到位，鋪設(shè)的灌注袋很容易被劃破。灌注袋在鋪設(shè)過程中的型號要根據(jù)軌道板的型號、軌道板和底座之間縫隙的大小確定。在鋪設(shè)灌注袋的方式上也要嚴(yán)格采用雙Z折疊法進(jìn)行，避免因鋪設(shè)方法錯誤造成灌注袋脫落和砂漿流出。

5 鐵路軌道鋪設(shè)施工注意事項

（1）未開始軌道鋪設(shè)時，根據(jù)項目所在地的地質(zhì)條件、施工環(huán)境等，同時收集相關(guān)資料，全面了解其供電、供水情況。同時，施工人員還要認(rèn)真審核地質(zhì)環(huán)境以及水文情況，根據(jù)相關(guān)變化情況合理控制施工質(zhì)量，施工過程中如有異常需及時采取處理措施。

（2）嚴(yán)格遵守施工順序開展軌道鋪設(shè)作業(yè)，認(rèn)真審查路基、隧道、橋梁等作業(yè)，確定合格后開始下一道工序施工。

（3）軌道鋪設(shè)不能忽視周邊區(qū)域，不得大量占用農(nóng)田，于車站周邊進(jìn)行軌道鋪設(shè)，方便施工，也不會影響居民的正常生活。與施工現(xiàn)場設(shè)置安全通道、防火標(biāo)志等，避免安全事故的發(fā)生。

（4）軌道運(yùn)輸和裝卸過程中，需重點(diǎn)保護(hù)道岔路基質(zhì)量，嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，正確使用起重機(jī)。起吊期間不僅要加固雙點(diǎn)，還要避免軌道出現(xiàn)變形，通過審核道砟和材料質(zhì)量，確保其滿足鐵路工程建設(shè)質(zhì)量的要求。

（5）開展軌道鋪設(shè)施工，生產(chǎn)技術(shù)部門需負(fù)責(zé)監(jiān)督和管理。嚴(yán)格遵守鐵路工程設(shè)計規(guī)范開展軌道鋪設(shè)作業(yè)。如果設(shè)計項目與施工標(biāo)準(zhǔn)不符，需及時上報并進(jìn)行處理，同時加大軌道鋪設(shè)施工質(zhì)量的管理與控制力度，保證鐵路軌道的整體質(zhì)量。

（6）施工中應(yīng)根據(jù)鋪設(shè)的能力預(yù)設(shè)軌道板的存放點(diǎn)。對存放點(diǎn)需要滿足的必要條件是地基要有足夠的承載力，避免因無法滿足設(shè)計要求而發(fā)生沉降的情況。在存放點(diǎn)軌道板類型的選擇上，應(yīng)根據(jù)鋪設(shè)中的實際情況進(jìn)行選擇和配置。除了考慮以上問題外，還應(yīng)考慮運(yùn)出過程中軌道板的規(guī)格是否滿足運(yùn)板需求。軌道板經(jīng)過嚴(yán)格檢驗后，在裝車時也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。例如在裝車的過程中除了要保證平穩(wěn)對稱以外，還要在每一塊軌道板的起吊位置墊入方木，并且裝載的層數(shù)也不能超過4層，裝載完畢后，為提高運(yùn)輸質(zhì)量，還需要用鋼絲繩對軌道板進(jìn)行加固。

6 結(jié)語

軌道鋪設(shè)是整個鐵路建設(shè)工作中比較重要的環(huán)節(jié)，對鐵路工程整體質(zhì)量具有不可忽視的作用。所以，施工時一定要對整體質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理，為鐵路高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障。