客运专线铁路轨道道岔铺设技术

客运专线铁路钢轨、道岔铺设技术EMC--铁道部工程管理中心铁道部工程管理中心客运专线铁路、高速铁路区别于普通铁路最关键的特点就是列车运行速度高。由于运行速度高，对列车运行的安全性、舒适性、平稳性提出了很高的要求。要保证列车运行的安全、舒适和平稳，就必须要有一个好的轮轨关系，就必须保证轨道几何状态的高精确性和高平顺性。EMC--铁道部工程管理中心一、客运专线铁路轨道工程主要技术标准二、客运专线铁路道岔主要技术标准三、客运专线铁路钢轨铺设技术四、客运专线铁路道岔铺设技术五、建议EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准2005年，11条客运专线铁路陆续开工建设，目前，京津城际铁路、合宁铁路基本建成，我们在对其进行静、动态验收时，发现客运专线铁路轨道工程施工中存在的某些典型问题：有砟轨道绝对定位精度不高，特别是在曲线地段竣工线形与设计线形不吻合。道岔精细调整工作量大。钢轨焊接一次打磨成型的精度不高。无缝线路施工未严格执行作业轨温限制条件。部分单位的焊头平直度、锁定轨温、钢轨位移资料与实际情况明显不符。接口工程施工不协调同步。对铺设完成后的钢轨、道岔保护不好，损伤较严重。EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准造成以上问题的主要原因是：未充分认识客运专线铁路的高标准技术要求，轨道工程的施工理念还停留在传统铁路上，没有进行根本性变化，精细化施工不够。未完全采取满足客运专线铁路高标准要求的施工方法和施工装备。过程质量控制的技术与管理措施未能完全适应客运专线铁路的高标准要求。EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准轨道平顺性与既有铁路相比，轨距、轨距变化率、长短波不平顺等轨道平顺性指标要求很高，对客运专线铁路轨道工程施工提出了要求：高水平的施工技术和精良的工装设备。科学的组织与管理。EMC--铁道部工程管理中心➢更为严格的过程质量监控。有砟轨道静态几何尺寸容许偏差管理值（mm）一、轨道工程主要技术标准与有EMC--铁道部工程管理中心砟轨道相比，客运专线铁路无砟轨道平顺性要求更高，时速200km以上客运专线铁路轨道的轨距、水平项目允许偏差提高到1mm，高低、轨向、扭曲允许偏差为2mm，基本上是达到了常规工程测量手段的极限。无砟轨道静态几何尺寸容许偏差管理值（mm）一、轨道工程主要技术标准2.外部几何尺寸随着设计时速越来越高，为确保列车高速运行的安全，客运专线铁路无论是有砟轨道，还是无砟轨道，对轨道中线偏位、轨面高程、线间距等外部几何尺寸的要求也越来越高。如：无砟轨道中线偏位偏差为10mm，轨面高程为+4，-6mm。客运专线铁路轨道工程施工前，必须按要求建成CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级平面控制网和高程控制网，在高精度控制网的基础上准确测设轨道的三维位置。外部几何尺寸允许偏差（mm）EMC--铁道部工程管理中心EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准注：1.轨顶面中符号“+”表示高出钢轨母材轨顶基准面；轨头内侧工作面中符号“+”表示凹进；轨底（焊筋）中符号“+”表示凸出。钢轨焊接客运专线铁路钢轨焊接采用闪光焊。除轨顶面、轨头内侧工作面1m长度平直度满足0~0.2mm的要求外，还应特别注意：在焊缝中心线两侧各100mm范围内平面不平度不大于0.2mm。轨顶面及轨头内侧工作边母材打磨深度不应超过0.5mm。要特别注意：严禁过度打磨钢轨母材来使平直度达标。轨头工作面1m长度平直度允许偏差一、轨道工程主要技术标准EMC--铁道部工程管理中心无缝线路锁定轨温：实际锁定轨温应在设计锁定轨温范围内（一般为±5℃）。相邻单元轨节间的实际锁定轨温之差不得大于5℃。同一单元轨节左右股钢轨的实际锁定轨温之差不得大于3℃。同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温之差不得大于10℃。钢轨位移：➢无缝线路锁定后，应立即在钢轨上标记位移观测“零点”位置。➢每月观测钢轨位移情况并做好记录。➢固定区位移观测桩处换算200m范围内相对位移量不得大于10mm。➢任何一个位移观测桩位移量不得超过20mm。一、轨道工程主要技术标准EMC--铁道部工程管理中心5.客运专线扣件介绍（1）自主研发扣件有砟轨道：弹条Ⅳ型和弹条Ⅴ型，用于时速250~350km客运专线铁路有砟轨道。 弹条Ⅳ型为无螺栓式（与弹条Ⅲ型类似）弹条Ⅴ为不分开式无砟轨道：按紧固方式分为WJ-7型和WJ-8型，7型为分开式，8型为不分开式。 按垫板刚度分为A型和B型：A型垫板刚度为30~40kN/mm，用于时速250km兼顾货运的客运专线B型垫板刚度为20~30kN/mm，用于时速350km客运专线（2）引进扣件福斯罗型：300型、300-1U型，用于无砟轨道，W14型用于有砟轨道。潘得路型：FC型用于有砟轨道，SFC型和直列式、错列式用于无砟轨道。一、轨道工程主要技术标准EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准EMC--铁道部工程管理中心一、轨道工程主要技术标准潘得路SFC错列式扣件EMC--铁道部工程管理中心福斯罗300-1型扣件二、客运专线道岔主要技术标准道岔是轨道工程的薄弱结构，客运专线铁路道岔是保证列车高速、平稳、安全运行的工电一体化精密设备，道岔铺设质量成为影响全线轨道平顺性的关键部位。1.客运专线道岔分类➢按照道床类型分为：有砟道岔和无砟道岔。➢按照直向通过速度分为：时速250km和时速350km道岔。➢按照侧向通过速度分为：侧向过岔速度为80km的有18号，侧向过岔速度为160km的有36、41、42号，侧向过岔速度为220km的有50、58、62号如下表。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准2.新铁德奥道岔主要结构特点➢FAKOP式轨距加宽设计➢多机多点转换➢限位器传递纵向力技术➢外锁闭技术➢弹性基板➢滚轮式滑床板➢强有力的辙叉跟端技术➢有砟道岔的的岔枕铰接技术EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准3.宝桥/科吉富道岔主要结构特点➢一机多点转换技术➢无须润滑的NiCr镀层和可调滚轮技术➢锰钢摇篮式辙叉➢跟端均匀受力设计➢弹片式扣件系统➢尖轨锁闭与检查装置VCC➢心轨锁闭与检查装置VPM。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准4.自主研发道岔主要结构特点➢尖轨、心轨用60D40钢轨制造，尖轨跟端锻压成型➢护轨采用33kg/m护轨，用槽形钢制造，侧面工作边作淬火处理➢选用限位器、间隔铁、扣件固定等不同的传力结构。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准➢滑床板范围基本轨内侧弹性扣压➢滑床台板减磨。尖轨和心轨滑床台板表面增设镍基合金－

MoS2自润滑复合镀层。尖轨部分每隔3m左右增设一对辊轮滑床板➢采用弹条Ⅱ型扣件，通过铁座和轨距块扣压基本轨。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准EMC--铁道部工程管理中心5.客运专线道岔主要特点总结自主研发道岔，新铁德奥道岔，宝桥/科吉富道岔，有如下共同特点：（1）客运专线道岔采用了系统考虑、工电一体化的设计理念。在客运专线道岔动力学设计、刚度设计、无缝化设计、过渡段设计、转换设计及部件强度分析等方面系统考虑。➢较高的过岔速度，岔区不限速➢较高的旅客舒适度➢高安全性➢高可靠性➢较长的使用寿命与较少的维护工作量➢轨下基础与区间相匹配。二、客运专线道岔主要技术标准大量采用了新技术、新结构、新材料（如滚轮技术、减磨技术、垫板硫化技术）。采用了先进的道岔制造技术。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准采取了道岔逐组组装、道岔集成供货的保证质量措施。要求很高的制造、组装与铺设精度。EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准6.主要制造、铺设技术标准EMC--铁道部工程管理中心客运专线道岔制造与铺设技术标准远远高于普速铁路道岔，主要体现在：各检查项点允许偏差要求普遍更高。如道岔平面度要求，时速350km道岔现场铺设要求为2mm，比普速铁路道岔在工厂内利用专用组装平台的组装精度（3mm）还要高。部分检查项点特性分类提高。增加了检查项点内容，如组装验收时轨距变化要求不超过1mm/2m。制造与铺设技术条件首次明确了转换设备的各检查项点和相关指标要求。道岔平面度对比表二、客运专线道岔主要技术标准道岔轨距对比表EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准密贴与间隙对比表EMC--铁道部工程管理中心二、客运专线道岔主要技术标准转换设备检查项点表EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术100m定尺钢轨500m长钢轨1000~2000m单元轨节跨区间无缝线路固定式闪光焊移动式闪光焊应力放散与移动式闪光焊客运专线铁路轨道工程采用一次铺设跨区间无缝线路技术，主要施工流程：在工厂内，采用固定闪光焊将100m定尺钢轨焊成500m长钢轨。长钢轨铺设机组铺设500m长钢轨。在施工现场，采用移动闪光焊将500m长钢轨焊成1000~2000m的单元轨节。在道床稳定、轨温适合的情况下，松除钢轨扣件，撞轨器撞击钢轨，放散钢轨内部温度应力，选择合适的锁定轨温，上紧扣件锁定钢轨。采用移动闪光焊焊连锁定接头而成为跨区间无缝线路。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术1.长钢轨铺设客运专线铁路500m长钢轨采用铺轨机组铺设，相对于普速铁路采用的基地组装轨排、铺轨机铺设轨排法，长钢轨铺设作业相对简单，主要控制要点是：➢严格按照工艺和设备要求，做好500m长钢轨的存放、装卸、运输与铺设作业，保证长钢轨在道床稳定之前不伤损，不变形。➢规范扣件紧固作业。DPK32型铺轨机铺设25m轨排EMC--铁道部工程管理中心CPG500型机组铺设500m长钢轨三、钢轨铺设技术500m长钢轨铺设流程为：长钢轨存放➢存放基础宜为混凝土地基梁，地基梁上应设钢轨横担支承钢轨➢存放台两端横担距轨端不大于2m，中间横担间距不大于6m。长钢轨装卸➢起重设备和辅助机具必须符合国家有关规定，状态良好，按规定使用➢吊梁、吊具不得损伤钢轨。➢装卸钢轨夹持间距应不大于13m，钢轨两端的夹持点距轨端应不大于7m➢各台起重机的起吊和走行应保持同步，钢轨起吊、走行、下落应分步动作。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术，长钢轨运输➢长钢轨装车前要对分轨器、锁轨装置等进行工艺检验。➢长钢轨装车时，顺铺轨方向端对齐，并相互锁合，轨端部设轨挡。➢长轨列车推送行车速度不大于30km/h，接近铺轨地点1km处减至5km/h。无砟轨道长钢轨铺设➢在接近已铺钢轨轨头10m处一度停车，以

0.5km/h的速度对位，专人安放铁鞋和止轮器➢推送长钢轨应设专人引导，滚轮安装稳定，严防滚轮倾翻伤损钢轨和道床➢做好轨温记录，做好临时接头的连接。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术（5）有砟轨道长钢轨铺设有砟轨道采取单枕铺设法铺设500m长钢轨，要做好底层道砟的压实与整平，表面平整度20mm/3m，密度不宜小于1.6g/cm3。枕轨运输就位后，主要流程是：➢拖放长钢轨➢车载龙门吊转运轨枕➢单枕法布枕、匀枕、检查枕间距，同时收轨。➢间隔安装扣件，补齐扣件。➢长钢轨铺设完毕，应及时进行上砟整道，使道床尽快达到初期稳定状态。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术EMC--铁道部工程管理中心长钢轨焊接区间轨道应采用闪光焊接。设备要求➢应配置有锯切、除锈、接头矫直、仿型打磨机、热处理等设备。➢设备应具备产品合格证书。人员要求➢焊接操作人员应持有部认可技术机构颁发的“钢轨焊接工操作许可证”。➢探伤人员应具有Ⅱ级或以上级别的技术资格证书，并经过钢轨焊缝探伤技术培训方能独立上岗作业。在下列情况之一时，应进行型式检验。检验项目：超声波探伤、落锤、静弯、疲劳、拉伸、冲击、硬度、显微组织、断口。（移动式闪光焊接落锤受检15个试件应连续试验合格）。➢焊轨组织初次生产➢正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量➢更换焊轨设备➢钢轨生产厂、或钢轨型号、或钢轨牌号、或钢轨交货状态改变，首次焊接时➢生产检验不合格，停厂一年后，恢复生产前。出现下列情况之一时，应进行生产检验。检验项目：外观、超声波探伤、落锤、硬度、断口。➢连续焊接100或200个接头➢两次焊接生产间隔达6个月及以上➢更换主要焊接操作人员。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术三、钢轨铺设技术（5）工艺流程与要求

1）施工准备与焊前处理➢检查钢轨型式尺寸和表面质量➢矫直钢轨或锯切钢轨，端面斜度不应大于0.8mm➢打磨除锈待焊钢轨端面及与电极接触部位➢超过24h或水、油污染时，重新打磨处理。2）钢轨焊接➢焊接前轨温不宜低于10℃➢严格进行钢轨对位与检查➢控制好钢轨预拱量➢严格按照焊接工艺操作➢控制好推凸余量。EMC--铁道部工程管理中心3）焊缝正火➢按照型式检验确定的正火工艺操作➢正火加热的起始温度应低于500℃（轨头表面）➢加热温度为850℃~950℃。

4）钢轨打磨➢锁定焊接时应使用保压推凸，焊头冷却到400℃以下时方可去除牵引力。➢应采用仿型打磨机精磨。5）质量检查➢及时进行焊头的超声波探伤、表面质量、1m平直度质量检查。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术注意事项钢轨焊接接头不平顺是影响高速列车平稳、安全运行的重要因素。我们拥有最先进、数量最多的各型焊轨设备，发布了完备的规范和标准。钢轨焊接质量出现问题是组织与管理方面的问题，而不是技术上的问题，现有的钢轨焊接技术与工艺是成熟的。要保证钢轨焊接质量，必须加强组织与管理，严格按照工艺要求施作，严格各工序的质量检查，要重点加强：➢严格焊前钢轨端部型式尺寸和平直度检查➢严格焊前钢轨对位，设置好预拱量，保证焊接过程的夹持稳固。➢严格执行焊接作业轨温条件。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术三、钢轨铺设技术EMC--铁道部工程管理中心3.钢轨应力放散与线路锁定（1）工艺流程1）作业轨温在设计锁定轨温范围内，采和滚筒法。➢设置临时位移观测点➢拆卸扣件➢轨下垫滚筒、撞轨➢观测位移量，确认钢轨温度应力为零➢测量轨温、落轨、锁定线路、设置位移观测标志。2）作业轨温低于设计锁定轨温，采用拉伸滚筒法。➢设置临时位移观测点➢拆卸扣件➢轨下垫滚筒、撞轨、放散钢轨温度应力➢观测位移量，确认钢轨温度应力为零➢计算拉轨量，拉轨器拉轨，观测各点位移量➢测量轨温、落轨、锁定线路、设置位移观测标志。三、钢轨铺设技术EMC--铁道部工程管理中心（2）工艺要求

1）应力放散前➢有砟轨道几何尺寸、轨面高程和道床断面、道床状态参数要达到初期稳定状态➢按要求设置好钢轨位移观测桩➢设置单元轨节长度，1000~2000m，特别是岔区单元轨节布置➢开展轨温调查，确定作业时机➢滚筒、拉轨器、移动式闪光焊机准备，轨温计检校。2）应力放散作业➢拆卸、安装扣件要规范，不得野蛮作业➢按工艺要求布设滚筒，特别是间距和高低要一致➢撞轨作业既不能伤损钢轨，又要使钢轨温度应力放散彻底➢准确测量轨温，如实记录作业轨温和钢轨位移。3）应力放散后➢两股钢轨宜同步锁定➢及时进行锁定焊接➢线路锁定后才能撤除拉轨器➢及时标记钢轨纵向位移零点➢按规定定期观测钢轨位移。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术（3）注意事项锁定轨温控制是无缝线路施工的根本要求，无缝线路锁定后，无法准确测量锁定轨温，而锁定轨温不准确，则可能造成断轨或胀轨，威胁行车安全，各单位施工无缝线路时，要对锁定轨温控制引起高度重视，要做好无缝线路施工的过程质量控制：➢放散滚筒加工要圆顺，滑阻力要小➢放散滚筒布设间距不能过大，前后滚筒位置摆放一致➢加强钢轨位移量的测量与复核，务必使应力放散彻底➢准确测量轨温，如实记录轨温和钢轨位移➢及时紧固扣件，及时焊接锁定接头➢后续轨道精整作业要严格执行无缝线路作业轨温条件要求，整道作业不得改变锁定轨温。EMC--铁道部工程管理中心三、钢轨铺设技术四、道岔铺设技术2006年，胶济线、遂渝线分别完成了自主研发时速250km的客运专线有砟、无砟道岔铺设。2007年8月~11月，合宁铁路完成了宝桥/科吉富的时速250km客运专线有砟道岔铺设，京津城际铁路完成了亦庄、永乐、武清车站24组18号，南仓线路所2组39号新铁德奥的时速350km客运专线无砟道岔铺设。合宁线有砟道岔铺设京津城际铁路无砟道岔铺设EMC--铁道部工程管理中心四、道岔铺设技术京津城际铁路无砟道岔采取“工厂预组装、分节段运输、现场节段拼装”的铺设方法，合宁铁路有砟道岔采取原位组装的铺设方法。施工准备施工测量与放样钢筋混凝土底座施工组装道岔与粗调道床板钢筋绑扎与模板支立预安装转换设备与道岔精调道床板混凝土道岔焊接锁定安装转换设备与道岔精调施工准备施工测量与放样底层道砟摊铺压实组装道岔道岔第一次精调与岔内焊接道岔提升与上砟整道二次精调与锁定安装转换设备第三次精调

与交付前的养护无砟道岔铺设主要流程EMC--铁道部工程管理中心有砟道岔铺设主要流程四、道岔铺设技术1.无砟道岔铺设主要工序➢钢筋混凝土底座施工➢组装道岔与粗调➢道床板钢筋绑扎与模板支立➢预安装转换设备与道岔精调➢道床板混凝土浇筑➢道岔焊接与锁定，安装转换设备。EMC--铁道部工程管理中心四、道岔铺设技术2.有砟道岔铺设主要工序➢预铺道砟，采用压强不小于160KPa的机械碾压，密度不小于1.7kg/m3，厚度比设计值低30mm，砟面平整度不大于10mm/3m➢拼装组装平台➢原位组装道岔➢道岔粗调➢道岔焊接➢上砟整道➢转换设备安装与道岔精细调整。EMC--铁道部工程管理中心四、道岔铺设技术3.铺设准备客运专线道岔铺设前要高标准、严要求地做好各项准备工作，这是客运专线道岔铺设必须要做的基础工作。➢一是道岔技术交底。客运专线道岔类型多，构造复杂，技术标准高，通过技术交底，了解道岔设计理论，熟悉道岔构造特点，掌握道岔铺设与调整工艺（包括转换设备的安装与调整），掌握道岔各检查项点标准和检查方法。➢二是人员培训。所有施作人员均应进行岗前培训，掌握道岔铺设要领。➢三是详细调查工况条件，确定道岔组件的运输与加固方案。➢四是研制道岔吊卸、运输、组装、精调等关键工序的工装设备。➢五是严格做好道岔的厂内组装与验收。➢六是尽早选定道岔焊接方式（焊剂），完成焊接型式检验。➢七是做好与铺轨工程的衔接，有砟道岔的岔区道床未稳定之前，设置岔区临时过渡方案➢八是编制道岔施工技术与组织方案。合宁铁路肥东车站道岔铺设过渡方案EMC--铁道部工程管理中心三、道岔铺设技术测量放样➢铺设前，至少复测整个车站一端咽喉区的CPⅢ网和高程控制网➢与区间或站场范围内的CPⅢ网联测，联测范围不短于200m➢整个车站一端咽喉区的道岔铺设控制基桩要一次测设完毕，统一平差。组件吊卸➢尖轨与基本轨组件，可动心轨辙叉组件必须使用起重机和专用吊具➢必须在标明的起吊点起吊➢岔枕必须采用起重机装卸，采取措施，防止相互碰撞➢岔枕套管和支撑螺栓孔应封闭。EMC--铁道部工程管理中心四、道岔铺设技术加强组装平台研制，保证道岔初始组装精度。➢组装平台刚度要满足工艺要求➢具备良好的定位和微调岔枕功能➢不宜在预铺底砟或混凝土底座上直接组装道岔。无砟道床混凝土浇筑➢道床板混凝土浇筑前要做好转换设备的预安装，要用轨道状态测量仪等先进仪器对道岔所有检查项点进行检查确认➢要做好钢轨件的防污染措施➢要控制好混凝土入模温度➢要控制好扣件及支撑架松除的方法和时机。EMC--铁道部工程管理