砟有轨道工程施工方案-学位论文.doc

有砟轨道施工方案
一、编制依据
1.1铁道部颁布《客运专线》（TB10751-2010 J 1147-2011）；
1.2 铁道部颁布《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；
1.3 铁道部颁布《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号；
1.4 铁道部颁布《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010 J 1155-2011）；
1.5《客运专线铁路工程质量安全监控要点手册》工管技[2009]77号；
1.6《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
1.7 武冈城际铁路路基工程施工图及《武冈城际铁路路基工程设计总说明及详图集》；
1.8《武冈城际客运专线施工图设计文件》；
1.9 建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知；
1.10 设计单位下发的相关路基施工图；
1.11 中铁十六局武冈城际铁路联合体项目部二分部编制的《总体施工组织设计》。
二、工程概况
1、路基总况
本标段范围内的路基总况见表1-1。
表1-1 本标段路基总况
序号
里 程 桩 号
长度（m）
备注
1
DK28+549.51～DK29+620
1070.49

2
DK31+390.74～DK32+501.8
1111.06

3
DK32+579.01～DK33+690.46
1111.45

4
DK35+749.29～DK37+031.76
1282.47

5
DK37+208.18～DK38+773.22
1565.04

6
DK39+342.73～DK39+679.95
337.215

7
DYK31+430.36～DYK31+581.40
151.04

8
DYK31+659.40～DYK31+827
167.6

2、各部位设计情况
路基附属设施的设计情况主要包括：拱型骨架、喷播植草、栽植乔灌木、混凝土挡土墙、路基排水工程、接触网支柱基础、综合接地、电缆槽、声屏障及防护栅栏等。
三、有砟轨道施工工艺流程
1、有砟轨道施工基本工艺流程图

施工准备

铺轨前预铺道砟
铺枕、铺设长钢轨
单元轨焊接
分层上砟整轨
分层上砟整轨
单元轨焊接
应力放散、无缝线路锁定
轨道整理
钢轨预打磨
竣工验收

四、工艺操作
（一）底层道砟铺设
1、质量标准及检验方法
1）、京沪高速铁路摊铺用道砟应符合《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》（TZ211-2005）中特级碎石道砟的材质要求。
检验方法：查验道砟厂建厂检验证书、生产检验证书和产品合格证。
2）、道砟进厂时的粒径级配、颗粒形状及清洁度应符合铁路碎石道砟技术条件的规定。
检验方法：采用筛分、专用量规或特定检验。每5000m3为一批，不足5000 m3时亦按一批计。每批抽检一次。
3）、底层道砟应采用压强不小于160kPa的机械蹍压，道床密度不应低于1.6g/c m3。
检验方法：检算蹍压机械压强，用道床密度仪或灌水法检测。每5km抽检5处。
4）、底层道砟厚度宜为150mm，单线宽度一般为4.5m。砟面应平整，其平整度为10mm/3m，砟面中间不应凸起。
检验方法：目视观察、钢尺、3m靠尺量。每千米各抽检4处。
2、施工准备
1）、上砟前由铺轨单位与路基施工单位共同对路基按设计要求进行检查验收，符合要求后，方可进行铺砟作业。
2）、对路基中线、水平进行复测。
3）、配置摊铺、蹍压机械，各种检测设备，对机械进行安装调试，对检测设备进行检定。
3、施工机械及工艺装备
1）、摊铺设备主要包括自卸汽车、洒水车、摊铺机、装载车、压路机。
2）、配套设备主要包括激光发射器、激光接收器、定位标杆。
3）、检测设备主要包括密度仪、方孔筛、全站仪、水准仪、3m靠尺及直尺。
4、工艺及质量控制流程
底层道砟铺设施工工艺及质量控制流程见图4-1.1。
图4-1.1 底层道砟铺设施工工艺及质量控制流程图
（二）换铺长钢轨施工工艺
1、质量标准及检验方法
1）、长钢轨的类型、规格、质量应符合施工图要求。检验方法：查验产品合格证和质量证明文件、观察检查、尺量。检验数量：全部检查。
2）、轨枕及其扣配件类型、规格、质量应符合施工图及产品标准规定。检验方法：查验产品合格证和质量证明文件、观察检查。检验数量：全部检查。
3）、轨枕的外观质量和各部尺寸应符合产品标准的规定。检验方法：施工单位用刻度1mm的钢尺及其他专用工具测量、观察检查。检验数量：抽检2%。
4）、扣件的扣压力应符合产品标准的规定。检验方法：施工单位用弹条扣压力测定仪测定。检验数量：抽检2%。
5）、扣配件的型式尺寸应符合产品标准的规定。检验方法：尺量。检验数量：抽检2%。
6）、轨枕及其扣配件的铺设数量应符合施工图要求。检验方法：对照设计文件点数。检验数量：全部检查。
7）、轨枕应正位，并与轨道中心线垂直。轨枕间距为600m，允许偏差为±20mm，连续6根轨枕的距离为3m±30mm。检验方法：尺量。检验数量：每千米抽检100m。
8）、轨道中心线与线路施工图标示中心线一致，允许偏差为30mm。检验方法：尺量。检验数量：每2km抽检100m，每10m一个测点。
9）、钢轨扣件系统安装时：绝缘轨距块的配置，应符合施工图要求；各零部件应安装齐全，位置正确。检验方法：尺量、观察检查。检验数量：每千米抽检100m。
2、施工准备
1）、轨排生产前的工作：
①轨枕、扣件进场检验。
②工具轨配轨丈量、修整。
2）、轨排铺设前的工作：
①底层道砟铺设的检验。
②线路中线测设的检验。
3）、换铺长钢轨前的准备工作：
①轨道初期稳定状态的检验。
②轨枕间距、扣件配置的检验。
3、工艺及质量控制流程
换铺法长钢轨铺设施工工艺及质量控制流程见图4-2.1~图4-2.5。

图4-2.1 轨排生产工艺及质量控制流程图 图4-2.2 轨排铺设工艺及质量控制流程图

图4-2.3 卸长钢轨工艺及质量控制流程图 图4-2.4 换铺长钢轨工艺及质量控制流程图
图4-2.5 工具轨回收工艺及质量控制流程图
4、工艺布序说明
1）、轨排生产
轨排组装方式：应采用25m、60kg/m新轨作工具轨，有两种轨排生产方式。一种方式为：三排为一组，一排前端钢轨悬出轨枕40cm，一排两端钢轨均悬出轨枕20cm，一排后端钢轨悬出轨枕40cm。该种轨排在铺设时，轨排间用断轨急救器连接，可临时调整轨缝处轨枕位置。另一种方式为：所有轨排两端钢轨均悬出轨枕20cm，每组轨排备一根长20cm、轨腰带两个螺栓孔德钢轨头及一付带螺栓的夹板。该种轨排在铺设时，可临时调整轨缝处的轨枕位置，使两根轨枕并排位于轨缝下，轨缝两侧的轨端用带夹板的钢轨头夹住。
①台位准备：在台位上标出每根轨枕的位置，标出每根钢轨两端的位置。共用10个台位生产轨排，可用25m标准轨排作生产台位。
②吊放轨枕：一台龙门吊用两根等长的钢丝绳每次吊一垛轨枕（以一层4根、4层为一垛）。一垛轨枕吊放到台位上后，用龙门吊分三次将该垛轨枕分层均匀平放在台位上。每个台位每次布置42根轨枕。
③拨匀轨枕：两人为一组，每人持一根撬棍，将轨枕拨到标定的位置。
④安放垫板：将垫板按设计位置摆放到轨枕的承轨槽中。
⑤吊放钢轨：一台龙门吊用吊轨架将两根钢轨分别吊放到轨枕的承轨槽中。
⑥安装轨距块：两人为一组，一人持撬棍，一人持轨距块。拨动钢轨，将轨距块安放到位。
⑦检查轨排：检查枕位是否准确，垫板是否到位，轨距块是否按号码、内外次序摆放到位，钢轨两端是否齐平、纵向位置是否均匀。
⑧安装弹条：两人一组，一人持扳手，一人持弹条，将弹条安装到位。
⑨存放轨排：两台龙门吊用四根等长钢丝绳，将轨排吊放到存放位置。
2）、轨排铺设
①轨排装车：按五节轨排一组装在两辆N17平板车上。每公里线路的轨排装16辆平板车。列车前端设两辆平板车装载倒装龙门架。
②轨排运输：用机车将轨排列车推送到距铺轨位置500~1000m的地点。
③支立倒装龙门架：将倒装龙门架按规定间距对称线路中心支立在路基上。
④轨排倒装：机车推送列车，使一组轨排位于倒装龙门架下。龙门架吊起轨排组，列车退行。轨排运输平车进入龙门架下对位。龙门架将轨排组落放到平车上。平车将轨排组运向铺轨机。
⑤轨排组过渡：运输平车与铺轨机对接，铺轨机上的卷扬机将轨排拖入铺轨机内。
⑥铺设轨排：铺轨机进入铺轨位置，吊起一节轨排前出到位并落向底层道砟面。
⑦轨排定位：当轨排接近底层砟面时，人工用撬棍将轨排拨向正位。使轨排纵向中心接近设计线路中心，并使轨排后端与已铺轨排对接。轨缝处安装轨缝卡片，保证轨缝大小适度。
⑧安装夹板：轨排落实后，用夹板或钢轨急救器将铺设轨排与前一轨排连接牢固。
⑨铺轨机对位：铺轨机前行一节轨排距离，准备铺设下一节轨排。
3）、卸放长钢轨
①长钢轨装车：每对长钢轨工作边向内且对称于运输列车纵向中心装车，列车上每层装12根长钢轨。列车每端设防止长钢轨串动的挡板，列车中的一辆平板上设两道长钢轨锁紧装置。列车前端设长钢轨降坡装置。
②长钢轨运输及对位：机车推送长钢轨运输列车到达卸轨现场。列车对位的位置为列车上长钢轨的后端与线路上已换长钢轨或已卸长钢轨的前端。
③捆绑长钢轨：拆除列车前端挡板，解除一对长钢轨的锁定装置。用一对钢丝绳的一端分别通过钢轨卡子与长钢轨连接，钢丝绳的另一端通过降坡装置捆绑在线路中心。
④卸放长钢轨：机车牵引长钢轨运输列车退行，将长钢轨卸放在线路的中心位置。
⑤列车对位：长钢轨运输列车前行一对长钢轨的距离，进行卸放下一对长钢轨的对位作业。
4）、换铺长钢轨
①换轨车及工具运输：轨道车牵引2~3辆平板车送换轨车、工具及施工人员。
②拆卸扣件：两人一组持一把扣件扳手拆除一对长钢轨范围内轨排的钢轨扣件，将拆下的扣件摆放在钢轨两侧的轨枕面上。
③安放换轨车：将换轨车从平板车上卸下安放在轨道上，将线路钢轨及长钢轨分别穿入换轨车上的相应框架。
④换铺长钢轨：轨道车牵引换轨车前行，将工具轨引导到轨枕的两端，同时将长钢轨引导进入承轨槽。
⑤安装扣件：将一对长钢轨换入承轨槽后，两人一组持一把扣件扳手将长钢轨的扣件安装齐全。
⑥换轨说明：如工具轨之间是用夹板连接，则用换轨车换下工具轨比较容易。如工具轨是用带夹板的钢轨头或断轨急救器连接的，则用换轨车换下工具轨比较麻烦，可考虑先将工具轨拨到轨枕两端，然后再用换轨车铺设长钢轨。
5）、回收工具轨
①工具轨回收车：一种回收车可在N17平板车中部设T型吊轨架，吊轨架上横梁两端设电动葫芦，横梁长度4m。两辆平板为一组。另一种回收车以两辆N17平板车为一组，在一组平板车的两端各设一个倒L形吊轨架。每个吊轨架横梁上设一个电动葫芦，倒L形上部悬臂长度6m，横梁长度4m。一组回收车一次最多可回收25m钢轨约80根。每辆平板车上应设两道装轨转向架。
②工具轨装车：一组回收车与一对工具轨对应停放，两个吊轨架上电葫芦的夹轨钳夹住工具轨颚部将工具轨吊上平板车密排在转向架上。
③工具轨回运：轨道车牵引回收车返回铺轨基地，将工具轨卸放到钢轨垛上以便继续生产轨排。工具轨倒用3~5次，应进行一次检验矫直。
（三）上砟整道施工工艺
1、质量标准及检验方法
1）、京沪高速铁路摊铺用道砟应符合《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》（TZ211-2005）中特级碎石道砟的材质要求。
检验方法：查验道砟厂建厂检验证书、生产检验证书和产品合格证。
2）、道砟进厂时的粒径级配、颗粒形状及清洁度应符合铁路碎石道砟技术条件的规定。
检验方法：采用筛分、专用量规或特定检验。每5000m3为一批，不足5000 m3时亦按一批计。每批抽检一次。
3）、道床经分层铺设、起道、捣固、稳定作业后，达到初期稳定阶段时，道床状态参数应达到表4-3.1要求。
表4-3.1 初期稳定阶段道床状态参数指标及检验
阶段
枕下道床刚度
（kN/mm）
道床横向阻力
（kN/枕）
检验方法
检验数量
初期稳定阶段
≥70
≥7.5
用道床刚度仪检测
每5km作为一个检验批，每千米检测2根轨枕，求平均值
4）、整道后的道床断面应满足设计要求，曲线外轨超高应按设计要求设置，并应在缓和曲线全长范围内均匀递减。
检验方法：观察检查、尺量。检验数量：全部检查。
5）、轨道达到初期稳定阶段状态时，轨道静态几何尺寸允许偏差和检验方法应符合表4-3.2的规定。

表4-3.2 道床初期稳定阶段轨道静态几何尺寸允许偏差和检验
项目
允许偏差（mm）
检验方法
检验数量
高低
4
10m弦量
每5km抽检2处，每处抽检10个测点
轨向
4
直线10m弦量，曲线20m弦量
扭曲（基长6.25m）
4
轨距尺量
轨距
2
轨距尺量
水平
4
轨距尺量
6）、道床到达稳定状态时，道床状态参数指标应符合表4-3.3的规定。
表4-3.3 稳定道床状态参数指标及检验
列车设计行车速度v（km/h）
枕下道床密度（g/cm3）
枕下道床刚度（kN/mm）
道床横向阻力（kN/枕）
道床纵向阻力（kn/枕）
检验方法
检验数量
200
≥1.70
≥100
≥10
≥12
用道床刚度仪及密度仪检验
以5km作为一个检验批，每千米检测2根轨枕，求平均值，要求每一实测值与批平均值之差不超过平均值的20%，有桥梁和隧道的区间应在桥隧范围内至少抽检10根轨枕
200＜v≤250
≥1.75
≥110
≥10
≥12
300≤v≤350
≥1.75
≥120
≥12
≥14
7）、有砟轨道静态平顺度铺设精度标准及检验方法应符合表4-3.4的规定。

表4-3.4 有砟轨道平顺度铺设精度标准（mm）及检验
序号
项目
列车设计行车速度v (km/h)
检验方法
检验数量
200
＞200
1
轨距
±2
±2
轨检小车检测
每5km抽检2处，每处各抽检10个测点
2
高低
3
2
3
水平
3
2
4
扭曲（基长6.25m）
3
2
5
轨向
3
2
8）、道床厚度、砟肩宽度及堆高允许偏差应符合表4-3.5的规定。
表4-3.5 道床厚度、砟肩宽度及堆高检验
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
检验数量
1
道床厚度
－20
尺量
每千米抽检5处
2
砟肩宽度
±20
3
砟肩堆高
不得有负偏差
9）、轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差及检验方法应符合表4-3.6 的规定。
表4-3.6 道床稳定阶段轨道几何尺寸静态检验
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
检验数量
1
轨面高程与设计比较
一般路基上
±20
水准仪测量
每5km抽检2处，每处各抽检10个测点
在建筑物上
±10
紧靠站台
＋20，不得有负偏差
2
轨道中线偏差
30
尺量
3
线间距差
0，＋20
2、施工准备
1）、铺轨后应及时按3m间距测量各点的总起道量，每次将确定的各点起道量输入微机。
2）、平直地段用激光准直，根据中线桩在200~600m范围内安装激光发射仪。
3）、曲线上把曲线资料输入微机。
4）、按照套道方式和起道量确定需要补充道砟的数量。
3、施工机械及工艺装备
1）、施工机械包括内燃机车、K13风动卸砟车、配砟整形车、起拨捣固车、动力稳定车、装载机。
2）、工艺装备包括全站仪、水准仪、直靠尺、钢尺、测绳、轨检仪、道床刚度仪。
4、工艺及质量控制流程
上砟整道施工工艺及质量控制流程见图4-3.1。
5、工艺布序说明
1）、风动卸砟车内燃机车牵引布砟，牵引速度不得大于10km/h。补砟分3次进行，前2次各完成需要砟量的1/2~2/3，第3次补足全部道砟。布砟时应使枕盒饱满，道肩丰厚。
2）、每次布砟后，由轨道作业车进行起道和稳定作业。前2次各完成总起道量的1/2~2/3，第3次按设计轨面高程起道。
3）、配砟整形车将道砟收拢，通过侧犁收拢道砟向线路中心补砟，使道砟充满枕盒。道砟配置高度低于钢轨头部但高于轨枕面不大于10cm，并清除钢轨及轨枕面上道砟。按设计断面对道床进行整形，做道肩堆高。
4）、捣固车作业前在200~600m范围内安装激光发射仪，捣固车根据输入的资料进行光电转换，自动控制对线路进行起、拨、捣作业。每次捣固两根轨枕并夯实道肩道砟。起道量在60~80mm时，捣固两次；起道量60mm以下时，捣固一次。
图4-3.1 上砟整道施工工艺及质量控制流程图
5）、动力稳定车在首次捣固作业后对道床进行两次动力稳定，动力稳定车的行进速度为1.5km/h。以后每捣固一次，动力稳定一次，动力稳定车的行进速度为0.6km/h。
6）、质量要求
① 起拨道、捣固作业，在长钢轨锁定轨温－20~＋15℃范围内进行。
② 每次整道作业完毕，利用轨检仪对线路状况的检测结果，对捣固车和动力稳定车给定的作业参数进行调整，以便有针对性地安排精整作业。捣固作业参数及作业标准参见表4-3.7、表4-3.8。
表4-3.7 捣固作业参数及作业标准
序号
捣固作业参数及作业后标准
第一遍作业
第二遍作业
第三遍作业
精细整道
第四遍作业
第五遍作业
1
捣固深度（mm）
插入枕底以下100
插入枕底以下100
插入枕底以下100
插入枕底以下80
插入枕底以下80
2
夹持时间（s）
0.6
0.6
0.8
0.8
0.8
3
捣固次数
双捣
单捣
双捣
单捣
单捣
4
捣固速度（m/m）
20
20
20
18
18
5
捣镐振动频率（Hz）
35
35
35
35
35
6
中线差（mm）
≤50
≤30
≤30
≤30
7
轨向（mm）
－
－
≤3
≤2
8
水平（mm）
≤5
≤4
≤3
≤2
9
高低（mm）
－
≤4
≤3
≤2
10
扭曲（）
≤1.1
≤1
≤1
≤1
11
道床刚度（kN/mm）
－
－
≥70
≥120
12
纵向阻力（kN/枕）
－
－
－
≥14
13
横向阻力（kN/枕）
－
－
≥7.5
≥10
备注
依中桩拨道
绳正法拨道
绳正法拨道
绳正法拨道
找小坑作业

表4-3.8 稳定作业参数
序号
稳定作业参数
第一遍稳定
第二遍稳定
第三遍稳定
第四遍稳定
1
动力稳定频率（Hz）
35
35
35
35
2
下沉量（mm）
20左右
20左右
10左右
10左右
3
稳定走行速度（km/h）
0.9
0.8
0.7
0.6
4
稳定荷载（kN）
19.8
19.8
19.8
19.8
备注
捣固第五、六遍作业不进行动力稳定。稳定车在桥上作业时，荷载采用9.8kN，频率采用30Hz。桥上稳定作业不得进行停机、重新起振作业和终止作业
五、单元轨工地焊
长钢轨运输到达工地后,将长钢轨在工地焊接成1.5km的单元轨，单元轨采用铝热焊，现场铝热焊接的质量好坏将直接影响到以后无缝线路的使用寿命长短及安全与否。因此，如何保证现场铝热焊接的质量将成为关键，工地铝热焊接前必须先做型式试验，且其结果应符合《钢轨焊接》（TB/T1632-2005）中的要求。
（一）铝热焊接工艺流程
铝热焊接工艺流程为：到焊接现场前的准备工作→在焊接现场的准备工作→轨道的准备工作→钢轨端头的准备→钢轨端头的对正→砂模的准备→预热→焊药包的准备→浇注→拆除砂模与推瘤→热打磨→冷打磨→收尾工作。
图-1为铝热焊接断面图。
（二）工艺说明
为确保现场铝热焊接质量，必须按照铝热焊接的工艺流程操作，严格控制好每一步骤。下面就对各个步骤及其注意事项作详细介绍。
（三）到焊接现场前的准备工作
焊工要检查并确认施工过程中所有必需的工具、材料是否已齐全，作用是否良好，并分类放置。待焊接头应做好如下准备：
1、如果需要，应撤去夹板。
2、在焊头两端各卸掉3～6根轨枕上的扣件，如果是曲线部分，应依据曲线半径的大小去掉更多的扣件。
3、用钢丝刷或者打磨机清理接头的端面，以除去氧化物。
4、检查端部尺寸，并确认端头钢轨无裂缝。
5、调查轨头是否有压塌现象，如有压塌，应先进行锯轨。锯轨时，应注意保证钢轨断面的垂直度，不能内斜（ ），确保浇注时钢水能灌满轨缝。锯轨外斜时（ ）应保证两轨头上下间距均在23～27mm范围内。
（四）在焊接现场的准备工作
1、在调整轨缝前测轨温10min，掌握轨温情况。
2、检查并找出任何有可能造成安全事故的隐患及障碍。
3、确认钢轨类型并记录下来，检查是否和焊剂类型一致。
4、在线路外合适的地方挖一个深300mm的坑，以备放置浇注后的坩埚等废弃物。在挖洞之前一定要检查是否有地下电缆。
（五）轨道的准备工作
1、落实轨道的直度和表面。
2、落实钢轨的型号及重量与所使用的QPCJ焊剂是否相对应。
3、检查钢轨的间隙：距离轨枕应不小于100mm，否则，焊接前应先方枕，直至达到要求为止。
4、除去间隙下方的道碴100mm。
5、锁定距轨端15m范围内的线路，如果预计在施工过程中钢轨伸缩量较大，应使用拉轨器锁定。
6、检查并落实推瘤机和打磨机能够正常工作。
（六）钢轨端头的准备
落实钢轨端头的直角／垂直公差应为1.0mm，且端头以前未被气焊或电焊过。
（七）钢轨端头的对正
对钢轨端头进行对正时，应考虑四个参数，即间距、尖点、水平对正和扭转。
1、间隙调整（图-2）：轨端间隙必须为25±2mm（如果间隙小于23mm，将达不到预热的效果，而且熔化的钢水会因过量而溢出废渣盘。如果间隙大于27mm，预热也将达不到效果，而且熔化的钢水还会不够注满整个间隙），间隙尺寸最好采用梯度式测距尺或
采用端带尺分别测量钢轨头部和根部的各两个点，得到四个尺寸，四个尺寸必须在公差范围内（23～27mm）。
2、尖点（垂直对正）：在焊接之前，两端钢轨向上应有一交点，这样就不会因为焊完后的冷却造成焊头凹陷，并能保证留有一定的凸出余量供打磨。用1m靠尺放置在钢轨运行表的正中央，水泥枕上两端间隙必须是1.6mm（木枕上必须是3.2mm）。
3、水平对正：用直尺规分别检查钢轨对接尺寸的一段钢轨轨头、轨腰和轨底，如果两根钢轨不一样宽，将两端钢轨的中心线对齐，差异均分。
4、扭转：轨头内侧表面和轨肋的底部必须同时对直。
端头对正时用钢轨对正架或钢轨对正架梁或对正杆来调整各个参数。
钢轨端头的对正是铝热焊接工艺中最难也是最关键的一个步骤，将直接影响到焊接接头的质量。因此，在钢轨端头对正的过程中，绝对不要踩在钢轨上而且对正好后，要按照同样的程序再重新检查一遍，确保对正的准确性。
（八）砂模的准备
1、砂模安装前应将两侧的砂模在钢轨上轻轻摩擦，以使其与钢轨结合得更紧密。
2、所有影响砂模精确定位的断面缺陷（如毛刺等）必须去除。
3、砂模的中心线与钢轨接头的轴线必须在同一条直线上。
4、在砂模的出料口及夹具螺纹处抹上防漏泥。
（九）预热
预热是一个非常重要的过程，亦是铝热焊的重要工艺因素，其作用在于消除砂模中残余湿气含量和提高钢轨及砂模的温度。预热过程如下：
1、记录钢轨的温度。
2、使用调节器增大压力，一直获得丙烷压力为10PSI，氧气压力为70PSI，然后关掉钢瓶。
3、将加热器装于支架上，调整喷咀对准砂模的中心，并将分流塞放在砂模的边缘上。
4、将加热器装从支架上拿开，点燃喷火咀。
5、调整丙烷气和氧气的压力混合比，以得到最佳的火焰。
6、预热时间从火焰调节好之后计起，用跑表严格控制在5min（60kg/m钢轨）。
7、预热完成后，先关掉丙烷气，后关掉氧气将预热器拿出，操作时注意不要将砂模壁碰坏。
8、预热时要注意观察各缝隙上的防漏泥是否有裂纹或掉下。
（十）焊药包的准备（在预热之前或预热过程中）
1、检查焊药包是否有破裂或受潮。
2、坩埚干净，无裂缝裂纹。
3、自熔塞安全地位于底部中央位置。
4、在开封之前，焊药的包装袋是密封并且干燥的。杜绝使用结块的焊药。
（十一）浇注
在浇注前焊工应穿戴好安全保护装备，待预热结束后，将一次性坩埚放置在砂模的正中央，30秒钟之内必须将焊药点燃，引火芯插入焊药中最深为25mm。在浇注的过程中，应在钢轨的两侧分别准备两根裹有防漏泥的短棒。在浇注结束之前，人不要站在焊接区的轨枕上。当废渣停止留出，按下跑表开始计时。
（十二）拆除砂模与推瘤
在浇注5分钟后，移走废渣盘和一次性坩埚，拆除砂模；在浇注6分半钟后，将多余的焊料切除掉，轨基处凸出的焊料打弯，以便打磨机打磨焊头。
（十三）热打磨
热打磨是重新恢复交通前必须要做的一道工序。在热打磨过程中应注意以下事项：
1、焊工应穿戴好安全保护装备。
2、在热打磨时，应在钢轨踏面上保留至少高出钢轨0.8mm的焊头金属。
3、打磨焊头的内侧及外侧与钢轨的两侧平齐。
4、在浇注完15分钟后去掉楔子，以便让焊头冷却至水平。
5、假如使用了起轨器来使钢轨端头降低，可以浇注后过30分钟将其撤掉。
（十四）冷打磨
冷打磨是为了除掉由于焊接生成的任何几何不连续，也是为了最终对焊头的验收。冷打磨应在浇注后1小时后进行，先去掉轨基抬高器，目测尖点，对钢轨表面进行冷打磨使其整体平齐，注意千万不要在某一处打磨过度而造成钢轨淬火。做到宁可少打不可多打，边打边检测直至达到其技术要求为止。
（十五）收尾工作
以上工作完毕后，焊工应彻底清理焊凸缘，去掉毛刺，并清除焊接现场，完成焊接记录报告，以便于验收的顺利进行。
（十六）特殊条件下的铝热焊接
由于钢轨的条件，不同的冶金、类型，甚至温度，使得在某些情况下需对标准的QPCJ焊接工艺作相应的调整，最经常遇到的情况有以下几种：
（十七）对于已磨损的钢轨
1、当出现轨头宽度不相同的情况时，解决的办法有：对直钢轨的轨底和轨腰，并在焊接完成进行打磨时，打磨轨头的内侧和外侧成一直线。
2、当出现轨头高度不相同的情况时，若小于3mm，解决的办法有：对直运行表面，高度的差异将在轨基处予以抵消。若轨头的差异大于3mm而小于8mm时，则应使用QPCJ中和组件。
（十八）寒冷气候条件（刮风或下雨及下雪、温度低于15℃）
1、加热程序
如果钢轨温度低于15℃，必须在预热开始前或在预热过程中，用涡轮式焊枪将钢轨加热至37℃，需要加热的钢轨长度为1m，并且是砂模的两侧，每段钢轨的两侧。
2、冷却程序
在寒冷气候条件下，同样也会遇到一种危险，即焊头会冷却过快，如果温度低于15℃或风特别大，则须在除瘤后立即用保温箱或保温罩将焊头盖起来，时间至少为10分钟，之后再进行打磨。
（十九）对于使用钢轨扩张器的情况
当需要使用钢轨扩张器时，那么只能在钢轨温度低于下面的温度时才能去掉扩张器：
应力 温度
张力 370℃
压力 600℃
（二十）对于出现焊药“冻结”的紧急情况
这是一种十分少见但却有潜在危险的情况，即焊药在点着后，在一分钟之风没有熔化的铁水浇注下来。当遇到这种情况时，应立即离开坩埚，然后锯下焊头，按规范要求插入轨重焊。
（二十一） 焊接质量检查及数据分析
每个焊接接头都应在焊后（焊缝冷却到50℃以下）进行超声波探伤。发现焊头任何部位有未焊透、裂纹、气孔、夹杂物等有害缺陷，应予重焊。焊接接头打磨后进行外观质量检测，焊缝及两侧100mm范围内不能
有压痕、碰痕、划伤及电击伤等缺陷。工地钢轨焊接接头平直度几何偏差应符合表-1中的规定。
（二十二） 现场焊接失败时的处理措施
在焊接过程中出现焊药“结块”现象或焊完检测焊头探伤时出现
表-1 工地铝热焊接接头几何允许偏差及检测记录表
未焊透、过烧、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷或过度打磨等均视为焊接失败。出现这种情况可采取以下措施：
1、单元轨焊接失败时，可直接锯轨（轨缝两侧钢轨至少各100mm），然后串轨重焊。
2、锁定焊接失败时，宜插入长度不小于6m的短轨（锯轨处至轨缝的距离不小于100mm），然后重焊。

头 10 个 焊 头
后 10 个 焊 头
备 注
轨 顶 面
(0～0.3mm)
轨头内侧工作面
(-0.3～0.3mm)
轨 顶 面
(0～0.3mm)
轨头内侧工作面
(-0.3～0.3mm)
打“*”的为
不合格的。轨底
因还未打磨，无
检测，其几何偏
差为0～0.5mm。
1
+0.25
-0.25
+0.12
-0.24
2
+0.175
+0.10
+0.05
+0.20
3
+0.05
-0.22
+0.15
-0.23
4
+0.42*
+0.14
+0.24
+0.15
5
+0.15
-0.20
+0.26
+0.10
6
+0.25
-0.40*
+0.125
-0.25
7
-0.15*
-0.15
+0.10
-0.05
8
+0.12
-0.05
+0.05
-0.175
9
+0.10
-0.53*
+0.05
-0.08
10
+0.08
+0.25
+0.25
+0.15
（二十三）现场铝热焊施工要点
1、必须十分熟练掌握各工序的工艺，并严格按照铝热焊接的操作手册对每一步骤进行操作。
2、冷打磨时，应杜绝出现发蓝现象，以免造成钢轨断裂，且应边打磨边对其平直度进行检测，做到宁可多打磨几次，不可一次多打，避免造成低接头。
3、钢轨端头对正时，应反复多次检查，确保四个参数对正的准确性。
4、仔细检查焊药，杜绝使用受潮结块的焊药。
六、应力放散与线路锁定
应力放散与线路锁定是一次铺设跨区间无缝线路施工中继铺底碴、铺设长轨、现场铝热焊接、上碴整道之后的一道工序，是一次铺设跨区间无缝线路成功与否的关键。
（一）施工方法
1. 布设位移观测桩
位移观测桩是无缝线路养护的重要标志桩。位移观测桩应满足牢固可靠、易于观测和不易被破坏的要求，成对的位移观测桩应垂直于线路方向。位移观测桩可以就近利用接触网基础（杆）及桥梁挡碴墙设置，单元轨节起终点的位移观测桩尽量与单元轨节焊接接头相对应，纵向相错量不得大于30m，位移观测桩间的相对位置应保持基本不变。
区间按单线每500m设置一对，岔区按每付道岔5对设置。岔区、伸缩调节器位移观测桩布置如图所示。
跨区间无缝线路的长轨长起、终点，距长轨条起始点100m位置各设置一对位移观测桩。在长大桥梁两端、调节器基本轨接头和距离基本轨接头100~150m处增设位移观测桩。
位移观测桩必须预先埋设牢固，在单元轨节两端就位后立即进行标记，标记应明显、耐久、可靠。

图1：单元轨节位移观测桩的布置

图2：单组道岔位移观测桩的设置
图2中：A、B、C分别表示道岔头、限位器、岔尾的对应位置设置位移观测桩
2、放散方法

图3：应力放散施工示意图
采用滚筒放散法和综合放散法，当轨温逐渐升高时进行应力放散，则左股(第一股)采用综合放散法，应力放散时轨温低于锁定轨温，应力放散均匀后，测量轨温，计算拉伸量，进行拉轨至锁定轨温，上扣件锁定钢轨，右股(第二股)应力放散时轨温控制在设计锁定轨温附近时，在滚筒上进行应力放散后直接落轨进行锁定。当轨温降低时进行应力放散施工，左右股施工方法正好相反。
3、接头连接
已放散的单元轨与相邻待放散的单元轨之间用接头夹板临时连接。轨缝处穿上φ22的螺杆，已放散完毕的单元轨之间在应力放散完成后立即进行锁定铝热焊接。
4、伸缩区
放散本次单元轨节时考虑上一单元轨节的伸缩区100米。
5、钢轨支垫
每隔10米的距离，在轨枕之间支垫一滚轮，高度为橡胶垫板之上5厘米左右(顶起的轨底面与轨枕上的预埋铁座顶面大致平齐)，如图4示。
钢 轨
轨 枕
滚 轮
滚 轮 支 座

图4：钢轨支垫示意图
6、临时位移观测
为检测应力是否放散均匀，在应力放散过程中在钢轨上标记临时位移观测点，全过程地观察钢轨的位移以检验钢轨内部应力是否放散为0，在上一单元轨的伸缩区起终点设1、2点，本次放散单元轨每隔300米(当单元轨长度不为1500米时参照进行观测点设置)设置3、4、5、6、7、8共8个临时移观测点。
7、施工锁定轨温
考虑到施工中钢轨内部应力放散不可能完全均匀及列车碾压导致钢轨伸长等因素，施工锁定轨温控制在设计锁定轨温另加3—40C左右.
（二）施工工艺
1、施工流程图：
如图5示。
轨道状态检测
近期轨温调查
位移观测桩设置
标记临位移观测点
卸扣件、顶起钢轨
撞轨临时位移观测
记录轨温、拉轨
卸扣件落轨、
锁定钢轨
锁定焊接

图5：应力放散与线路锁定施工流程图

2、施工步骤
1）、在应力放散前对底碴摊铺、长轨铺设、现场铝热焊接、上碴整道等工序施工质量，线路状态进行全面检测，重点检测弹条扣压力、道床刚度及横向阻力、现场铝热焊接质量、轨道几何尺寸，要确认线路已经达到初期稳定状态。
2）、通过现场调查，了解近期轨温的变化情况，决定应力放散与线路锁定的作业时间。
3）、按照要求，埋设钢轨永久位移观测桩的埋设、编号。
4）、到达施工现场后，按图1所示，在本次放散单元轨节和上一放散单元轨节伸缩区标记临时位移观测零点。
5）、在本次放散单元轨节和上一放散单元轨节伸缩区范围内，用专用工具拆卸弹条，用起道机将钢轨顶起，支立于滚轮上，顶起高度为5厘米，滚轮间距为10米。
6）、由于长轨铺设时轨温与正在进行的作业轨温不一致，弹条卸除、钢轨顶起后，钢轨的束缚解除，钢轨将产生位移，但由于钢轨内部应力及滚轮摩擦阻力等影响，此时钢轨内部应力不为零，记录钢轨临时位移(第1次)，作为以后施工放散的依据。
7）、如图3所示，在本次放散单元轨前后各布置一台拉轨器，拉轨器固定于本次放散单元轨与相邻单元轨的钢轨上。
①用拉轨器2拉动放散单元轨向上一放散单元轨节方向移动。
②用拉轨器1拉动放散单元轨向下一放散单元轨节方向移动。
③ 用拉轨器2再次拉动放散单