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1、1 高速铁路桥面系高速铁路桥面系 4242 号板式无砟道岔铺设施工工法号板式无砟道岔铺设施工工法 工法编号：2011-24G 工字 08 号 中铁二十四局集团有限公司 吴鹤敏 杨钱峰 沈剑峰 刘宇峰 王学 1 1 前言前言 随着我国高速铁路大发展的到来，在高铁与客专线上采用了许多大号码的 道岔直接影响到线路的安全性与舒适性，同时也影响到道岔的使用寿命。高速 道岔的施工工艺也因此产生并经大量的施工实践得到发展和完善。 沪杭铁路客运专线工程是连接上海和杭州二座城市的一条铁路的快速通道， 上海至杭州铁路客运专线站前 HHZQ-1 标：正线里程 DK2+210DK17+600， 正线长度 15.39k
2、m；春申线路所至上海南联络线 10.66km，标段内松江特大桥主 桥面两组 42 号无砟板式高速道岔是全国范围同类道岔中技术最新的两组道岔， 两组道岔均采用无砟板式结构。施工环境困难，工期紧、施工难度大、为确保 工程质量，加快施工进度，专门成立了道岔施工攻关小组，经过多次讨论和方 案比选，最终确定了 2 组 42 号无砟板式高速道岔施工技术：自下而上的道岔铺 设克服了道岔的变形、精度难以控制等难点，施工工艺方便可靠，既节约了成 本又提高了工作效率。 该工程对应的高速铁路 CRTSII 型板式无砟轨道 42 号道岔桥上铺设技术 于 2010 年在局集团公司科研立项，其成果达到了国内领先水平，现正
3、在申报总 公司科技成果进步奖，现经总结经验和完善，形成本工法。 2 2 工法特点工法特点 2.0.1 工序清晰明了，工艺简单，便于施工； 2.0.2 采用自下而上施工模式进行道岔施工，利于道岔施工质量和精度控 制； 2.0.3 分组专业施工，利于道岔组件提高铺设质量功效； 2.0.4 先进的安装工具及成套精密的测量控制软件利于道岔铺设功效及施 工精度控制； 2.0.5 辅助软件配合调整软件使道岔在最小的调整工作量达到精度要求。 2 3 3 适用范围适用范围 适用于高速铁路、客运专线上板式道岔的铺设。 4 4 工艺原理工艺原理 采用“自下而上”的是施工模式对板式道岔进行一次性分层铺设，控制每 个
4、施工阶段的施工精度，减少施工误差，确保累计误差满足最后道岔轨道精调 数值范围内。铺设中按照道岔板、水泥乳化沥青砂浆、道岔扣配件、道岔轨道 初铺、精调、焊接等不同工序，采用专业施工班组进行分组施工，提高了铺设 效率，保证了铺设质量；铺设前研制专业铺板软件，保证了道岔板铺设精度， 道岔轨道初铺选用精密的测量器具，保证了道岔钢轨初铺精度；道岔铺设采用 专有工具利于道岔工件的保护，不受损坏；铝热焊接采用进口焊剂和成熟的焊 接工艺，利用先进工具有效控制焊接质量。道岔精调采用辅助软件配合科学精 密的轨道测量检测仪器和精调工具，极大程度的确保了道岔的静态及动态调整 速度和精度。 5 5 施工工艺流程及操作要
5、点施工工艺流程及操作要点 5.15.1 施工工艺流程施工工艺流程 图图 5.15.1 一次性铺设客专线（一次性铺设客专线（0707）006006 4242 号道岔施工工艺号道岔施工工艺 3 桥面验收合格 底座板施工 道岔板初铺 道岔板进场验收 板场预制道岔板 测量放样 GRP 点 道岔板数据录入 道岔板精调 设置三向精调装置 道岔进场验收 水泥沥青砂浆灌注 道岔板复测及验收 尖轨滑床板安装 汽车吊、辅助平板 计算道岔工件吊点 道岔接头临时连接 初调道岔线性、框架 电子道尺、塞 尺 方尺、支矩尺 50 米弦线器 轨检小车施工模式采样 人员对照了 解道岔线性 轨检小车采集数据 专业软件分析、报表
6、EXCEL 辅助生 成关键线性图表 现场调整 道岔数据再次采集 道岔铝热焊接 接头打磨 联调联试暨动态检测精调 合格 扣配件发料 道岔扣配件散料至板面 吊装道岔至道岔板落槽 道岔轨道初步安装 合 格 探伤结果合格 道岔工件、配件入 库 现场、设计参数核 对 图纸、电动扳手、轨距 尺 人、机、料准备 轨端干燥、除锈去 污 接头探伤、记录接头再打磨 拆模、推 瘤 点火浇筑 钳锅安装 钳锅安装夹具、安 装 砂模安装 钢轨预热 封箱 模板、扣压装置安 装 合格后封边 不 合 格 揭 板 不 合 格 打磨不合格 探伤结果不合格， 轨头切除重新焊接 4 5.25.2 主要技术参数主要技术参数 客专线（07
7、）006 42 号板式高速道岔下部结构均采用混凝土板式结构，每 组道岔共计混凝土轨道板 57 块，每块板均为独有结构类型；道岔全长 157.2m，前长 60.573m、后长 96.627m、辙叉角度 12150.23，线型为缓和 曲线（半径 10119m）+圆曲线（半径 4100m）+缓和曲线（半径）的复合曲 线， 、道岔位于桥上，距离地面相对高度 17m 左右，轨道结构高度 690mm。 12150.23 157,2 60,57396,627 R=10119MR=10119M R=4100M R=4100M R=4100M R=4100M R=inl 1:42 A=500 L=37.735M
8、 L=42.991M A=450 L=56.195M 图图 5.2.1 客专线（客专线（07）006 42 号道岔线型图号道岔线型图 道岔直向通过列车的容许速度为 350km/h，道岔曲股通过列车容许速度为 160km/h。 无砟轨道自上而下由以下部分组成：道岔、扣件、道岔板（型） 、底座和 找平层，设计结构形式见下图。 图图 5.2.2 轨道断面结构轨道断面结构 5 5.35.3 操作要点操作要点 5.3.15.3.1 道岔板铺设道岔板铺设 1、主要施工流程、主要施工流程 在合格的底座板基底上，粗铺道岔板，对道岔板进行初步的控制测量，待 粗铺合格后再用事先设置好的 GRP 点对道岔板进行测量
9、控制和精确定位（精调） ，精调合格后要先对道岔板上的钉孔位置进行符合性测量，然后灌注水泥乳化 沥青砂浆，等水泥乳化沥青砂浆达到规定强度后再拆除道岔板的调节系统。 2、铺设要求、铺设要求 1） 道岔板应遵循“专业化、机械化、标准化”原则，即组织专业施工队 伍，采用专用机械设备按铺设作业指导书进行标准化施工。 2） 道岔板铺设应在底座板施工完毕且工程质量验收合格的基础上进行。 3） 道岔板铺设前，应具有道岔板铺设图、道岔板铺设技术条件以及相应 的作业指导文件和施工组织计划。 4） 道岔板铺设作业前应进行施工作业培训。 5） 特殊工序作业人员须经过相应的作业培训并持有相应的作业资格证书 （主要是测量
10、作业人员、起重作业人员、水泥乳化沥青砂浆灌注人员等） 。 3、铺板方法、铺板方法 1)、施工准备 （1） 准备并熟悉相关施工、设计文件以及无砟道岔相关规范、规程、技 术条件等。 （2） 编制详细的施工组织设计，细化各工序质量控制方法及标准，编制 作业指导书。 （3） 就接口工程施工顺序、施工便道、施工场地、运输与吊卸、与有关 单位做好沟通、协调，划分施工界面，明确各自的工作内容和配合事宜。 （4） 按照有关程序和规范要求，对桥面系工程施工质量、无砟轨道精测 量网、沉降变形观测与评估等事项进行检查和确认。 （5） 开展对道岔板施工各工序操作人员的岗前培训，测量、道岔板初铺 与精调、装卸、运输等特
11、殊工种人员需持证上岗。 2)、测量控制网复测 6 测量人员对 CP点、CP II 点及辅助点、二等水准基点及测量成果进行复 核。 3)、道岔板根据 GPR 点铺设 道岔板粗定位时 GRP 点的放样数据，根据板长及板缝数据按图 5.3.1-1 的 示意图进行 GRP 点的放样工作，弹出墨线进行道岔板的初铺。 图图 5.3.1-15.3.1-1 道岔板粗定位放样示意图道岔板粗定位放样示意图 图图 5.3.1-25.3.1-2 道岔板定位用道岔板定位用 GRPGRP 点点 图图 5.3.1-35.3.1-3 道岔板吊钩位置道岔板吊钩位置 4、道岔板精调、道岔板精调 1）精调硬件设备准备 7 图图 5
12、.3.1-45.3.1-4 松下松下 CF-19CF-19 便携式电脑图便携式电脑图 图图 5.3.1-55.3.1-5 徕卡徕卡 20032003 高精度测量机器人高精度测量机器人 图图 5.3.1-65.3.1-6 前视点预制调板基座图前视点预制调板基座图 图图 5.3.1-75.3.1-7 后视点强制对中大三角架后视点强制对中大三角架 图图 5.3.1-85.3.1-8 置镜点强制对中大三角架置镜点强制对中大三角架 图图 5.3.1-95.3.1-9 三向精调器三向精调器 8 2）道岔板软件系统 道岔板精调系统 图图 5.3.1-105.3.1-10 道岔板调板系统道岔板调板系统 图图
13、5.3.1-115.3.1-11 道岔板检测系统道岔板检测系统 3）数据参数 需要数据参数有：线路设计要素、道岔设计参数、道岔板定位孔坐标、外 业精调控制点数据等。 4）道岔板精调作业 利用每块道岔板上四个角的螺栓孔作为测量的基准，在精调前先进行作为 基准测量用的道岔板螺栓孔与轨道设计参数坐标的转换。 由于道岔板的承轨台的位置和螺栓孔的位置是一次成型的，所以测量时必 须对轨道板进行纵向、横向、竖向的三项调整。 图图 5.3.1-125.3.1-12 后视点棱镜后视点棱镜 图图 5.3.1-135.3.1-13 道岔板精调作业道岔板精调作业 考虑到道岔板的顺接问题，当测量站点变换的时候，需要对上
14、一块调整完 成的轨道进行搭接处理，保持道岔板的平顺性。 9 道岔板精调精度必须严格按照板式道岔轨道板精调要求。 从施工现场层面来看，精确测量的主要工作内容包括：底座混凝土模板放 样数据的计算和现场放样，底座混凝土施工完成的断面复核，道岔板基准网的 放样，粗铺前轨道设标网与轨道基准网测量评估，精调数据的计算，精调结果 的评估，灌浆后的轨道几何检测。现场测量的核心设备是全站仪及精调测量系 统。测量技术的关键是对这两种设备的熟练使用。测量工作的数据处理围绕着 专用软件 PVP 布板软件进行，数据流程如下： 图图 5.3.1-145.3.1-14 据流程图据流程图 5、道岔板水泥沥青砂浆灌注、道岔板水
15、泥沥青砂浆灌注 1）道岔板的水泥乳化沥青砂浆灌注与轨道板的乳化沥青砂浆灌注略有不同， 由于大多数的道岔板呈多边形，故道岔板的封边一律用水泥砂浆进行封边，板 缝处的封边与轨道板一致。 图图 5.3.1-155.3.1-15 道岔板侧封边道岔板侧封边 图图 5.3.1-165.3.1-16 道岔板中间封边道岔板中间封边 2）道岔板精调、压紧、板底清洁、板四周封边等工作合格完成后才进行水 泥乳化沥青砂浆的灌注。 3）水泥乳化沥青砂浆灌注前对底座板及道岔板底进行润湿处理，但不可有 积水。 10 4）水泥乳化沥青砂浆灌注应饱满、无空洞，砂浆灌注时为了使砂浆灌注饱 满，灌注孔内的砂浆表面距离道岔板底部要介
16、于 300340mm 之间。 5）在水泥乳化沥青砂浆轻度凝固时将灌注孔和观测孔内多余的乳化沥青砂 浆用勺子挖除至板面下 150mm 后，用一根 S 形钢筋从灌注孔插至砂浆中，以利 于补孔混凝土与砂浆间的连结，S 型钢筋设计与轨道板相同。 6）水泥乳化沥青砂浆的最小抗压强度达到 0.5MPa 后可以拆除精调器，灌 浆 24 小时后方可拆除轨道板上面的扣压装置，最小抗压强度达到 3MPa 后方可 承重。 7）道岔叉心往岔跟处的道岔板宽度较大，因此需要在道岔板的宽度位置增 加扣压装置，防止道岔板在灌注乳化沥青砂浆期间上浮（如下图） 。 （1）当轨枕根数6 根时，设置 2 个横向下压装置。 图图 5.3.1-175.3.1-17 横向扣压装置横向扣压装置 （2）当轨枕根数7 根时，设置 4 个横向下压装置。 6、道岔板复测及验收、道岔板复测及验收 1
