青藏铁路机械铺轨施工工法效益分析

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的效益分析如下：

一、机械铺轨效益分析

青藏铁路气候条件恶劣，紫外线照射强烈，空气稀薄，不适宜人类活动。在保证运营安全的前提下，降低劳动强度，最大限度地减少养护工作量是青藏线的特殊要求，也是“以人为本”精神的体现。中铁一局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司通过科学合理的组织，工序工艺的优化，施工机具的开发研制，将轨排铺设速度由原来的每节5~6分钟减少到3~4分钟，不仅控制了轨缝问题，而且提高了铺轨速度，加快了青藏铁路建设的步伐，减少了后期维修养护的工作量，取得了经济和社会效益。

二、大机整道效益分析

青藏铁路是第一条在高原修建的铁路，故该施工技术无比较对象，只能和新建铁路施工作一般比较。中铁一局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司认为该工法有以下优点：

1.新建铁路一般先人工整道达到45千米/小时，再机械化整道机组作一遍以60千米/小时验交，然后每提速20千米/小时须进行一遍整道作业。从45千米/小时提速达到120千米/小时须整道机组作5遍。而通过该工法从荒道达到120千米/小时的标准，全部采用大机整道只需MDZ整道机组作4遍即可达到验收标准，通过提高开通速度带来运营经济效益，也创造了社会效益。

2.该工法全部采用大型养路机械施工，所有操纵人员严格按标准化操作规程操作。人为影响因素小，质量稳定。用该工法作业后，青藏铁路的行车速度已达到120千米/小时的设计要求，作业合格率达到100%。

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的环保措施如下：

一、加强环境保护的宣传工作

二、高原植被保护措施

1.施工过程中的临时便道必须严格按设计方案或有关要求组织实施，不得随意开辟便道，任意就近取、弃土或破坏植被。

2.铺架基地及沿线临时设施施工时，其范围内外的植物要尽力维持原状，确实需要扰动时，必须报请甲方和相关方同意后，再行施工。临时工程拆除后，应采取有效措施恢复地表植被。

三、水土保护措施

1.施工期间产生的废油、废水、生活污水及废液，采用隔油池等有效措施加以处理，不超标排放。

2.严格禁止将施工废水、生活污水、废液直接排入草甸、河流或池塘。靠近生活水源的施工，采用沟壕或堤坝隔离，避免造成污染。

3.在河道、水塘中临时工程施工时，不得向河流中弃土，并不得随意改变河流流向。施工弃土或弃碴须按设计指定地点堆放，待完工后统一处理，并设置必要的防护，防止水土流失。临时设施拆除后，进行彻底清理，恢复原状原貌。

4.自觉维护高原土壤结构，保护好原有的防砂治砂及防止盐溶发展的设施，防止人为恶化环境。

四、冻土结构保护措施

1.施工中严格执行设计程序，严禁破坏冻土的热平衡，贯彻“预防为主，保护优先，开发和保护并重”的原则。

2.在临时工程建设中应按设计要求合理安排，尽最大限度减少临时工程占地面积，禁止将临时工程建在植被覆盖良好和高含冰量冻土地段。完工后，根据环保设计要求，平整并覆盖合适的土料，尽量恢复地表的天然状态。

3.工程施工中不得随意改变、切割、阻挡地表水的排泄，不允许形成新的积水洼地，以免形成热融湖塘，造成日融夜冻反复循环，破坏多年冻土。

五、野生动物保护措施

加强对参建职工进行保护野生动物的法制教育，严格禁止捕杀、恐吓、袭击任何野生动物，并不得参与任何野生动物及标本的买卖行为。

六、大气环境保护措施

1.凡产生烟尘的生产、生活设备，尽量采用燃油、电或太阳能等环保能源或选择污染程度最

低的设备，并安装空气污染控制系统，防止污染高原大气环境。

2.对有毒、易燃、易挥发物品设专人管理，密闭存放，取用时尽量缩短开启时间。

3.在有粉尘、烟尘和有害气体的环境中作业时，除采取相应的措施外，作业人员尚应佩戴必须的劳动防护用品。

七、铺架基地环境保护

1.合理布置基地设施，施工营地及生产设施尽量利用2005年前已有公路道班及青藏公路施工时废弃的场地，最大限度地减少对地表植被的侵扰。

2.在铺架基地设立“科学施工、珍爱生态环境，以人为本、铸造精品工程”、“爱护高原每一寸绿地”、“珍爱野生动物、呵护高原生态”等内容的大型环保广告宣传牌。

3.铺架基地生产区和生活区的施工垃圾和生活垃圾，应集中堆放，在征得当地环保部门同意后，运到指定地点进行处理。

4.施工现场及生活区的厕所均按冲水式设置，每日坚持专人清理打扫，并定期对周围喷药消毒，防止蚊蝇滋生、传播疾病。

5.在施工现场和生活区设置足够的卫生设施，经常进行卫生清理，营造良好的生产、生活环境，同时在生活区周围种植适合高原生长的花草、树木、美化生活环境。

6.铺架宿营车生活垃圾必须装在垃圾袋或垃圾桶内，定期集中运往指定地点进行处理。

7.宿营车停放地点应搭建符合环保要求的简易厕所，消除随意排泄的陋习，净化高原环境。

八、施工人员定期检查身体，提供高原上所需要的保健药品。

九、合理安排施工作业，确保施工人员休息好，避免因疲劳引发高原病。

采用《青藏铁路机械铺轨施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

一、机械铺轨安全控制措施

1.钉联轨排时，吊枕、吊轨龙门架下严禁站人。

2.熬浆、提浆人员必须按照规定穿戴好防护用品，避免烧伤、烫伤和有毒气体。

3.铺轨机在每班使用前，必须进行检查和试吊，确认升降、走行和制动等系统均良好后方可正常铺轨。

4.拖拉指挥人员要与调车人员和指挥人员和机车司机加强联系，明确速度、指挥信号及有关注意事项，紧密配合，确保拖拉安全进行。

5.轨节至铺轨机上到位后，应采取防溜措施，防止铺轨机走行时轨节串动。

6.挂钩人员选好吊点，挂好钩后应迅速离开轨节，再指挥起吊。轨节在下落时，要注意卷扬机钢丝绳，防止跳槽。

7.机前人员未全部离开前，禁止出轨节。轨节悬空时，严禁下面站人或通过。等轨节降落到距地面0.3米时，工作人员方准靠近作业。

8.轨节接头未对好前，禁止进入轨节内作业。轨节落地时要防止压脚。低头上螺栓时，要随时注意指挥信号，铺轨机行车前要迅速撤离股道。桥面铺轨两侧没有栏杆时，一定要注意防止坠落事故。

9.铺轨后拨道，要注意安全，人与人之间应保持距离，防止撬棍碰撞伤人。

10.严禁钻在铺轨机或车辆底下作业。凡进行妨碍行车和危及安全的维修作业时，均应按规定设置防护。

二、大机整道安全控制措施

1.由于青藏铁路区间长，同一区间动力多，必须加强施工过程中的安全防护。

2.施工人员多，操作人员必须经过严格培训，持证上岗。所有人员必须按照安全操作规程施工。

3.机组应加强联系，接近时确认被接近动力的位置。

4.驻站联络员办理区段及站线封锁手续，及时将情况通报车站和车队。

5.作业期间跟车检查人员必须距作业车辆5米以上。

6.对机械按时进行保养维修，严格交接班制度。

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的质量控制要求如下：

一、机械铺轨质量控制

1.质量要求

确保铺轨过后每千米轨缝累计误差在±80毫米之内。

2.达到质量要求所采取的措施

1）轨排钉联时，严格按照轨节铺设计划表要求进行配轨。作业过程中应随时检查扣件扭矩、接头相错量等内容，确保轨排钉联质量。

2）铺轨前路基面预铺底碴或面碴应碾压并抄平最大程度的保证碴面的平整度。路基中桩按要求设置规范、齐全。

3）铺轨时严格按照计算的轨缝预留值预留轨缝，接头螺栓要严格按照规定的力矩拧紧。

4）加强线路养护速度和质量，经常复紧接头螺栓。尤其是在初冬和入夏时，轨缝趋近极限尺寸，所以此时螺栓力矩必须符合规定要求，以保持接头阻力足够。另外，应经常检查并保持接头螺栓力矩相同。

二、大机整道质量控制

1.配合单位必须保证测量资料正确无误，石碴充足均匀。第一层补碴整道必须在铺轨后的3天内完成。

2.大机整道作业队必须定期对捣固车进行标定。

3.制定各机械的标准化操作规程，整道作业人员必须按照操作规程操作。

4.大型养路机械进行线路整修作业应配备施工质量监督员，对当天作业的线路进行检测并做好记录。发现超限地段立即通知施工负责人安排返工。

5.精整对捣固作业人员的要求：在精整施工前一年时间内，该号位操作不少于200千米。

6.严格按照青藏铁路设计时速的要求进行机械化整道作业，即按120千米/小时标准进行整道作业。

1.《青藏铁路机械铺轨施工工法》机械铺轨主要施工机具配置见表1。

2.《青藏铁路机械铺轨施工工法》大型机械化整道主要施工机具见表2。

青藏铁路机械铺轨施工工法适用范围

《青藏铁路机械铺轨施工工法》适用于铁路高原、高寒、大坡道特殊条件下机械铺轨及整道施工。

青藏铁路机械铺轨施工工法工艺原理

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的工艺原理叙述如下：

一、铺轨机高原适应性改造

设备发动机改造主要是通过改造增压器、重新设计发动机进、排气管、调整发动机冷却风量、扭矩曲线及供油时间、改造发电机组等措施改善内燃机工况，提高发动机功率降低发动机温度，保证整机热平衡，从整体上提高内燃机的耐用性；针对青藏线20‰的长大坡道主要是从牵引走行系统及制动系统的改造入手，提高铺轨机爬坡能力及制动能力，降低故障率，确保其在对位、走行及铺轨过程中的作业安全；对电线、电缆等机电产品采用新型紫外线防护技术和材料，避免机电产品过早损坏，减少故障率，提高了设备耐用性；改善低温情况下钢丝绳柔性差排绳不良的情况；对铺轨机拖拉、走行机构进行改造，提高了铺架速度。

二、由于青藏铁路沿线经过地区均处于高寒和大温差条件下，昼夜温差大，铺轨时轨缝不易控制。根据公式△_L=α×L×△_T（α——钢轨的线膨胀系数α=0.0000118/℃，L——钢轨长度，△_T——温度变化量，△_L——钢轨变化长度）可知，钢轨温度变化1℃时，长度为25米的钢轨将变化约0.3毫米。对于大温差地区如果每天轨温变化按50℃计算，则长度为25米的钢轨每天最大变化约15毫米，使得铺轨时轨缝的预留及铺轨过后线路轨缝的控制成为施工中的一个难点。因此必须随时掌握轨温变化情况，才能有效控制轨缝。

三、铺轨时根据现场测量轨温，利用公式a=0.0118（T_max-t）L-C计算预留轨缝值。

式中a——铺轨时预留轨缝（毫米），如计算结果得负值，按零计。

T_max——钢轨可能达到的最高温度（℃）。其值采用当地历史最高气温加20℃；由于青藏铁路处于特殊的气候条件下，最高气温一般在30℃±5℃左右，而最高轨温为最高气温 20℃即50℃±5℃左右。现场施工时应根据不同地段气象资料选取接近的最高轨温值。长度大于300米的隧道内，最高轨温应采用当地历史最高气温。

t——随铺轨进程现场测量的钢轨温度（℃）。因青藏线气温变化较快，此值应每小时测量一次。

L——钢轨长度（米）。

C——钢轨接头阻力和道床纵向阻力限制钢轨自由胀缩的长度（毫米）。由于青藏线是大温差地区铺轨，最高、最低轨温差一般都大于85℃，又因铺轨长度为25米大于20米，且线路坡度较大，平顺状态很难保证，所以C值取6。对于长度大于300米的隧道，C值取4。

四、铺轨时先使用轨缝卡连接钢轨接头，待铺轨机过后，再补上接头夹板该种固定式轨缝卡形如Ⅱ形，其作用是通过将两根钢轨临时连接后确保预留的轨缝值不发生变化根据不同的轨缝值轨缝卡分各种型号。此轨缝卡为中铁一局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司独立研制的一种临时钢轨接头连接配件。

五、通过铺轨前对轨排钉联工艺及路基平整度的控制、铺轨中对轨缝的预留及铺轨方向的控制、铺轨后上碴整道的轨缝控制等三阶段控制，达到最终控制轨缝的目的，从而控制了铺轨的质量。

六、高原机械化整道设备由高原型SPZ200配碴车、GD08-32捣固车、WD320稳定车组成。在机械化整道作业中先通过SPZ200配碴车进行道床配碴、整形作业，然后再通过GD08-32捣固车进行起道、拨道及道床的捣固作业，最后用WD320稳定车完成对线路的稳定作业。

青藏铁路机械铺轨施工工法施工工艺

• 工艺流程

一、《青藏铁路机械铺轨施工工法》机械铺轨施工工艺流程见图1。

二、《青藏铁路机械铺轨施工工法》机械整道施工工艺流程是：由于青藏铁路是新轨铺设后的道床的整道工作，可分单元进行，以10千米为一个单元工程，每个单元工程可分为两个阶段，初步达标阶段和精细整作达标阶段。

1.初步达标阶段

1）初步达标阶段采用分层铺设、分层捣固并加以动力稳定的综合作业法，其优点是：

（1）由于捣固机械的捣实效果是随道床深度的增加而降低，所以采用分层铺设捣固道碴可以有效地保证捣实效果，而且分层厚度应根据捣固头插入道床的深度以每层50~80毫米为宜。

（2）通过每次的动力稳定作用，可使碎石道床的非均质性由不同的沉降表现出来，而所出现的非均质性则可通过下一层道砟的铺设、捣固和动力稳定得到消除

2）初步达标阶段整道施工作业程序如下：

（1）第一层配碴，并进行第一次捣固及满荷载进行动力稳定密实。

（2）第二层配碴，进行第二次捣固，并满荷载进行动力稳定密实。

（3）配剩余起道量的道砟，以剩余起道量进行捣固，并进行动力稳定。

3）初步达标工艺流程见图2，流程形象见图3。

2.精细整作达标阶段

1）由于线路此时已基本达到线路验收标准，起拨道量应控制在10~30毫米之间，这样，捣固机械起、拨道抄平效果发挥到最佳，所以精细整道的起拨道量应控制在此范围之内。

2）精细整道阶段工艺流程见图4，流程形象见图5。

• 操作要点

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的操作要点如下：

一、机械铺轨施工

1.轨排钉联

1）轨排钉联采用DL25电动式轨排钉联机工厂化生产25米轨排。轨排钉联时，必须严格按照轨节铺设计划表编排要求进行配轨。钢轨配对按规范要求，直线地段同一轨节宜选用长度偏差相同的钢轨配对使用，其相差量不得大于3毫米，曲线外股用标准长度轨，内股采用厂制缩短轨调整。曲线尾剩余的接头相错量，利用钢轨长度的偏差量在曲线内调整消除。作业过程中应随时检查枕木方正、扣件扭矩、轨距、接头相错量等内容，确保轨排钉联质量。扣件扭力及接头相错量是否达到要求直接影响后续施工中轨缝的控制和现场铺轨质量。

2）青藏铁路冻土地段采用了大扭矩紧固弹条I型扣件。它是以限位板代替了普通垫片，紧固后要达到110牛·米的扭力；以防松螺母替代了普通螺母，螺旋道钉比普通道钉高出5毫米，并在螺旋道钉上涂了锌铬涂层，并且防螺母紧固后要达到450牛·米的扭力，起到免维护少维修的作用；以高强度橡胶垫板、挡板座代替了普通垫板、挡板座，最后在成品工段用富锌漆涂抹在防松螺母、限位板及螺旋道钉上，形成防腐蚀、防紫外线、抗老化的保护膜，起到耐久性的作用。

2.现场铺轨

1）铺轨前路基面预铺底碴或面碴应碾压并进行高程测量，最大程度保证碴面的平整度。线路中桩按要求设置规范、齐全，并在距离线路中心线右侧1.25米处，洒一条宽度不超过30毫米的白灰线，以保证铺轨的方向。

2）铺轨时现场每1小时测量1次轨温。钢轨温度在式T_max-（a_g c）/0.0118L≤t≤Tmax-c/0.0118L（a_g一接头构造轨缝，采用18毫米）范围时为最佳铺轨时间，应安排在此条件下进行铺轨，如轨温超出此范围，应停止铺轨或采取特殊的措施。

3）一切准备工作就绪后，铺轨机运行至工地，自力运行速度宜保持在10千米/小时以内，侧向通过道岔河曲线时宜保持在5千米/小时以内，走行地段线路坡度不得大于12‰，超过时应用机车顶送至工地。当铺轨机前轮距已铺轨道最前端1.5~2.0米时，即可停住，安放止轮器后即可开始铺轨。随后机车顶送轨排列车运行至工地。

4）组立倒装龙门架应在坡度不大于10‰的直线或曲线半径不小于1200米的线路上进行，倒装龙门架左右支柱与线路中线间的距离应保持相等，允许偏差为±10毫米。两支柱的支承基面应保持同一高程，允许偏差为4毫米。两龙门架中心距离为14~15米，倒装龙门架组立完成后应进行空载试运转检查。

5）机车对位，利用倒装龙门架将第一组轨节换装到铺轨专用平板车上。倒装前及倒装过程中，应专人指挥并随时检查龙门架基础有无下沉，龙门架有无偏斜现象，并随时加以整修和加固然后顶送整列轨排车与铺轨机对位，对位时机车速度控制在0.5千米/小时以内。对好位后在拖船轨孔眼内穿好钢丝绳，开动卷扬机拖拉轨节进入铺轨机腹腔。机车退回龙门架处倒装下一组轨排。

6）用起吊滑车吊起轨节，沿悬臂架将轨节送到铺轨机前端，当轨节的后端离已铺轨节的前端相错10厘米左右时，停止前进，开始下降轨节。轨节下降到离地面约1米高度时，轨节外侧4~6人同时扶住轨节，并向后拉动约10厘米左右（利于向前推送），待轨节将要落地时，立即向前推送（为使轨节后端着地能正好与已铺的轨节相连接）。轨节继续下降到离地面10~20厘米时，扶正接头（可用撬棍稳住接头），对正线路中心线（夜间铺轨可参照线路上的白灰线），听从指挥信号，将轨节安全落地。

7）利用公式a=0.0118（T_max-t）L-C计算预留轨缝值，根据计算的预留轨缝值，先使用合适型号的轨缝卡连接钢轨接头，铺轨机前进一节轨排的位置，继续吊铺下一节轨节待铺轨机过后，再补上接头夹板及螺栓待接头夹板螺栓拧紧后，将轨节按白灰线拨正，达到线路直线顺直，曲线圆顺，轨道中心线与线路中心线的误差不超过50毫米。

要严格控制轨缝预留值。铺轨时预留轨缝的大小，应满足锁定后的轨道在接头阻力和道床阻力控制下钢轨有足够的伸缩空间以释放部分温度力，即钢轨达到历史最高温度时，轨缝闭合而轨端不顶紧受力；当轨温降至最低时，轨缝小于构造轨缝。

3.铺轨过后

1）铺轨过车后3天内，每天按规定的力矩复拧一次接头螺栓，以保持接头螺栓的扭矩达标且相邻接头螺栓扭力基本相同。

2）铺轨后及时上碴整道，以增加道床的纵横向阻力，阻止温度急剧变化造成轨缝不均匀。并随时调整超标轨缝。

二、机械化整道施工

1.高原冬期机械化整道施工

1）先“高海拔”后“低海拔”进行整道施工

由于高原冬季极度严寒、大雪不断，给整道施工带来了极大的困难，尤其高海拔积雪严重的地方造成线路板结无法进行机械化整道施工鉴于高原特殊环境，根据中铁一局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司的施工经验，在季节好时（5月至10月份）优先考虑高海拔线路的机械化整道施工。

2）线路板结地段的整道施工

线路板结，即线路上的石碴与钢轨冻结为一体。致使捣固车的捣固装置下插不到位，无法施工。高原环境下天气变化频繁，一日内天气几变，温度变化范围一般在-30℃至20℃之间，致使线路板结情况极易发生。根据历经冬夏高原整道施工经验，中铁一局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司总结出3种解决办法：

①人工扫雪法。在下完雪后立刻组织人工进行线路扫雪，以每千米为单元组织两名人员进行排雪，每名人员高原环境下一天所需费用约60元，一个月按15天计算，每千米每月排雪的成本约8000元。

②机械松动法。在线路板结地段先用稳定车满负荷稳定，然后用捣固车进行松动捣固，再进行正常的捣固作业。在高原环境下每千米机械整道的费用约15000元。

③预先防范法。根据线路所处的高原上的位置，在线路易板结段预先铺设一层防雪布，在进行机械化整道作业前，去掉防雪布即可。每千米投入成本约20000元，使用期限约半年。

2.整道初步达标阶段对施工单位配合的要求

1）道床道应补足、补均匀，以道砟堆高不扣件为宜。桥梁涵洞上的底碴摊铺厚度至少达到150毫米以上。

2）轨距、轨枕间距、轨枕方正符合《铁道轨道工程质量评定验收标准》，同时应补齐扣件、轨头扭结器。

3）进行线路起道量和拨道量测量，每5米一个测点，直线段时拨道测点可放宽到100米。将测得的每个测点的里程和对应的起道量，拨道量复核，检查确认无误后，提前一天交整道作业队，以便整道作业时校对和修改。

4）起、拨道量和曲线要素的标注

施工配合单位应提前一天将所测得的拨道量和调整后的起道量的数据第一次用红油漆、第二次用黄油漆、第三次用绿油漆顺机械化整道机组的方向，标注在每个测点的道心左侧轨枕面上。在曲线的起点轨枕面上标出曲线要素（曲线半径R、缓和曲线长L、超高值C）并将曲线变更点用规定的字母标注，即在变更处标注ZH（直缓点）、HY（缓圆点）、YH（缓圆点）、HZ（缓直点）等。

5）其他资料的交接

在整道作业开始之前，施工配合单位必须将线路设计平、纵断面图及道床设计断面图等相关的资料提供给整道作业队。

3.精整阶段对施工单位配合的要求

1）由于石碴车卸碴受条件限制不可能很均匀，配碴车又只能短距离运碴，因此，精细整作阶段必须进行人工匀碴以保证道砟均匀。

2）由于配碴车在道床断面成型时，受电气化杆和其他道路标志的影响，有作业死点，必须人工配合整形。

4.初步达标阶段整道作业的技术要求

1）整道作业开始以前，整道作业队须对线路进行全面的调查，收集有关的资料，制定详细的施工组织设计书，根据调查的结果向车队、班组下发施工作业指导书。

2）办理区段要点封锁手续，并确认区段封锁命令后，将整道机组运行至施工地点。

3）机组作业准备：进入作业区段后，机组分解，各车进入自己的施工地点，放下工作装置，确认准备工作就绪。

4）在机组作业区段两端各500米设防护，两车之间加强联系，相互靠近时确认位置。

5.在整道作业过程中要注意以下几点：

1）上碴整道基本作业严格按已选的综合整道作业参数进行。为保证钢轨的稳定性，要求一次起道量不大于80毫米，拨道量不大于50毫米，起拨道量超过最大时，应分多次作业。

2）捣固作业结束前，应在作业终点划上标记，并以此开始按不大于2.0‰的坡度递减顺坡，达到安全行车的要求。一般情况下不在圆曲线上顺坡，严禁在缓和曲线上顺坡结束作业。

3）在碎石道床的桥上，枕下道砟厚度不足150毫米时不能进行捣固作业。

4）为保证捣固质量，一次起道量60~80毫米时，宜捣固两次、夹持时间0.6秒左右同时，捣固车捣固频数每分钟不得超过20次。插镐深度从枕下算起至镐尖一般不少于起道高度。对桥头、焊接接头等薄弱处应加强捣固。

5）线路方向的整正可采用四点式近似法。在直线地段，应采用激光准直系统进行拨道。

6）线路综合作业车的使用和管理应参照《大型养路机械使用管理》的相关规定。

6.精细整作达标阶段整道作业的技术要求

1）精细捣固作业前，应在选定的基准固股钢轨上进行测量。每隔五根枕木立尺一次，并记下数据，通过运算，将起道量写在轨枕上。这样，在捣固车作业时按照轨枕上所标明的数据进行起道。

2）曲线超高的设置。精整前、后曲线超高过度点的变化如图6所示。精细捣固作业期间，曲线超高过度点不能从0到超高值线性递增（或递减），超高过度的起始点要用15000米的竖曲线过度，然后，递增（或递减）。

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的工法特点是：

1.针对高原缺氧和低温对铺轨机机械部分的影响，对铺轨机进行高原适应性改造，以满足高原高寒情况下铺轨要求。

2.从轨排钉联、路基平整等工序全面考虑，严格控制一切可能在铺轨时影响轨缝的不利因素。

3.根据铺轨时轨缝预留计算公式，合理选用各参数，现场测量轨温，计算最合适的轨缝预留值。

4.铺轨时根据计算轨缝预留值，先使用合适型号的轨缝卡连接钢轨接头，待铺轨过后，再补接头夹板，并按规定力矩上紧接头螺栓。既保证了轨缝，又提高了铺轨速度。

5.铺轨过后及时复紧接头螺栓和组织上碴整道，以增加道床阻力和稳定性，阻止轨缝发生不均匀变化，起到控制轨缝的目的。

6.通过控制轨缝为核心以控制最终铺轨的质量。

7.通过大型机械化整道作业机组（MDZ）进行铺碴整道，可以迅速有效地提高道床稳定性，确保线路质量。

新建青藏铁路格尔木至拉萨段全长1100多千米，其中海拔高于4000米的路段约965千米，通过多年冻土区长约550千米。沿线空气稀薄、气候严寒、昼夜温差大、生态环境十分脆弱，平均气温-2~-6℃，极端最高气温33℃，极端最低气温-45℃。青藏高原即使在暖季也一日中常见四季，环境、温度变化无常，恶劣的自然环境、气候条件与中国内地铁路轨道工程所处环境截然不同，2005年已有技术标准均需在工程实践中予以验证、创新。在轨道工程施工中如何控制轨缝及大型机械化整道施工是一个必须解决的难题。

中铁一局和中铁二十二局集团公司分别承担着青藏铁路南山口至安多段的铺轨架梁工程和安多拉萨段机械化整道施工。为使青藏铁路特殊条件下铺轨作业能顺利进行，中铁一局集团公司组织具有多年铺架经验的专家、技术人员，进行研究、论证，对PG-30型铺轨机进行了一系列适应性改造。为搞好轨缝控制专门成立了轨缝控制科研小组，通过理论计算，结合现场施工的实际情况及以往施工经验，以南山口至不冻泉段线路轨缝为研究对象，总结施工中正反两方面的经验，融合中铁二十二局集团的高原机械化整道施工经验，形成了《青藏铁路机械铺轨施工工法》。

《青藏铁路机械铺轨施工工法》的应用实例如下：

1.机械铺轨应用实例

在青藏铁路冻土区及高原、高寒、缺氧、大风等特殊条件下，应用该工法累计完成正线铺轨663.67千米，站线铺轨46.05千米，在铺设望昆（K958）至可可西里（K1067）段线路时，创出了日铺轨7.925千米的高原铺轨记录。经过对已铺轨地段轨缝调查，该段线路轨缝检算值误差每千米累计左股最大66毫米、最小-58毫米，右股最大62毫米，最小-67毫米，均小于±80毫米；高温时检查轨缝无连续3个及以上的连续瞎缝；低温时轨缝均没有超过最大构造轨缝。线路轨缝达到了规定的要求，证明以上施工技术措施适合于铁路大温差条件下铺轨时的轨缝控制。

2.大机整道应用实例

截至2005年，由于青藏铁路整道任务还未完全竣工，在按该工法施工的700千米线路过程中，施工机械设备状况良好，作业质量良好，而且未造成施工污染，施工人员身体健康并没有一例高原病发生，取得了良好的经济效益和社会效益。

2008年1月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《青藏铁路机械铺轨施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法适用范围

《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》适用于高原、高寒多年冻土区对混凝土低温早强、抗冻耐腐、抗氯离子侵蚀和耐风蚀等性能要求较高的混凝土工程，对其他地区耐久性要求较高的混凝土施工也有一定借鉴作用。

青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法工艺原理

《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.根据青藏高原特殊环境和设计要求，在混凝土中掺入含有高效减水、引气、保坍防泌、细化微孔结构等组分的复合型混凝土外加剂，有效改善混凝土的工作性能和耐久性能。

2.混凝土施工过程的各个环节是相互依存的，任何一个环节出现问题都将影响其技术性能，故此，将混凝土的施工过程控制划分为原材料选择、配合比选定、混凝土拌合、运输、浇筑、养护等几个方面，并分别采取措施对施工全过程进行质量控制，从而确保实体混凝土的质量及耐久性达到设计要求。

3.青藏线混凝土的耐久性指标是混凝土整体性能的控制指标。由于混凝土耐久性指标的试验时间长、操作繁琐、设备复杂，不利于混凝土质量的有效控制，因此施工开始前严格检验混凝土使用原料的品质，调配混凝土配合比，将混凝土坍落度、含气量和泌水率调整到合理的范围内，从而确保全面、大范围施工时混凝土控制指标在规定的范围内。

青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法施工工艺

• 工艺流程

《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的低温早强耐久混凝土施工工艺流程见图1，蒸养耐久混凝土施工工艺流程见图2，耐久混凝土养护工艺流程见图3。

• 操作要点

《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的操作要点如下：

一、混凝土的配制

1.原材料的选用

1）水泥：选用普通硅酸盐系列产品，其性能应符合《通用硅酸盐水泥》GB 175—2007的规定。

2）细骨料：选用有害物含量小、坚固性、级配良好的天然中粗砂。C50以下混凝土用砂含泥量≤3.0%，氯离子含量<0.06%，C50及以上等级混凝土用砂含泥量≤2.0%，泥块含量<0.1%，坚固性<5%，氯离子含量<0.06%。其他技术指标符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB 10210的规定。

3）粗骨料：选用连续级配、坚固性优良、含泥量小、坚硬耐久的碎石、卵石或两者的混合物，最大粒径不得大于40毫米。C50以下等级混凝土用粗骨料的含泥量≤1.0%，C50及以上等级混凝土用粗骨料的含泥量≤0.5%，泥块含量≤0.10%，针片状颗粒含量≤8%，坚固性≤5%，岩石抗压强度与混凝土强度等级之比≥1.5。其他技术指标应符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB 10210的规定。

当因条件所限不得不使用碱活性骨料时，骨料的浆棒膨胀率不应大于0.2%，且混凝土的碱含量应满足《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》TB/T 3054的规定。否则，应采用具有明显抑制碱一骨料反应功能的外加剂或掺合料并经试验确定。

4）外加剂：在青藏铁路施工中采用铁科院配制生产的DZ系列混凝土外加剂，其技术性能指标应符合《混凝土外加剂》GB 8076、《混凝土防冻剂》JC 475和《青藏铁路高原冻土区混凝土耐久性技术条件》的规定。

5）掺合料：在具有强腐慢性矿化水冻融区环境中的混凝土，除掺混凝土外加剂外，应同时掺加粉煤灰，其品质应符合GB 1596规定的I级粉煤灰要求。在十四标线下工程施工中未使用掺合料。

6）拌合水：混凝土搅拌用水应满足《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB 10210的规定。

2.配合比设计

根据2005年前铁路规范及青藏铁路建设总指挥部对胶凝材料用量要求，混凝土配合比设计按以下原则进行：

1）满足设计对混凝土耐久性和强度的要求。水胶比和胶凝材料用量应根据工程结构环境及施工条件确定。

①采用导管法施工时，具有中等及以下腐蚀性环境的灌注桩混凝土水胶比≤0.38，胶凝材料用量为400-470千克/立方米；具有强腐蚀性或矿化水冻融区环境的混凝土灌注桩的水胶比≤0.38，胶凝材料用量为450~480千克/立方米。

②采用泵送法施工时，具有中等及以下腐蚀性环境的基础、墩台、墩柱等混凝土的水胶比≤0.38，胶凝材料用量为420～440千克/立方米；具有强腐蚀性或矿化水冻融区环境的基础、墩台、墩柱等混凝土的水胶比≤0.36，胶凝材料用量为440~460千克/立方米。

③采用斗送法施工时，具有中等及以下腐蚀性环境的基础、墩台、墩柱等混凝土的水胶比≤0.38，胶凝材料用量为400～420千克/立方米；具有强腐蚀或矿化水冻融区环境的基础、墩台、墩柱等混凝土的水胶比≤0.37，胶凝材料用量为420～440千克/立方米。

④采用泵送法输送混凝土和蒸养法生产预应力混凝土耐久梁时，混凝土的水胶比≤0.34，胶凝材料用量为480～530千克/立方米。

⑤采用斗送法施工时，具有中等及以下腐蚀性环境的预制矩（圆）涵及其基础等结构构件混凝土的水胶比≤0.37，胶凝材料用量为380～400千克/立方米；具有强腐蚀或矿化水冻融区环境的预制矩（圆）涵及其基础等结构构件混凝土的水胶比≤0.36，胶凝材料用量为420～440千克/立方米。

2）采用导管法浇筑水下混凝土的砂率为38%~44%，采用泵送法施工普通结构的混凝土砂率为38%~42%，采用斗送法施工的混凝土砂率为30%~34%。

3）使用DZ系列外加剂的型号和掺量按施工环境温度及腐蚀条件确定（见表1）。

4）混凝土拌合物坍落度应根据工程结构性质、运送、浇筑方法确定。导管法浇筑水下混凝土的坍落度为180～200毫米，罐车运送混凝土的坍落度为90～130毫米，泵送法运送混凝土的坍落度为120～180毫米，斗送法混凝土坍落度为30～90毫米。

5）混凝土拌合物的含气量根据混凝土抗冻标号和养护工艺确定。抗冻等级为F300时，采用常温养护含气量为3.5%~6.0%，采用蒸养法养护时含气量为2%~3%。

6）混凝土配合比的设计除应遵循上述原则确定其主要参数外，还应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55进行试验验证。

3.混凝土耐久性要求

1）抗冻融循环指标：F≥300。

2）抗渗指标：S≥12。

3）护筋性：混凝土砂浆中的钢筋不得锈蚀。

4）抗氯离子渗透性：氯离子渗透值不得大于1000库仑。

5）抗裂性：混凝土的表面非受力裂缝平均宽度不得大于0.20毫米。

6）耐腐蚀性：混凝土能耐

7）抗碱-骨料反应性能：骨料的砂浆棒膨率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法》TB/T 2992检验不得大于0.2%，且混凝土的总碱含量应满足《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》TB/T 3054的规定。

8）耐风蚀性能：暴露于大气中的混凝土，其砂浆的磨耗量不大于0.5千克/平方米。

4.混凝土拌制

1）原材料的保温与加热

当环境温度过低，混凝土拌合物温度无法满足要求时，优先采用加热水的方法，当只加热水还不能满足要求时，采用骨料同时加热的方法。根据热工计算和实际试拌，确定水或骨料需要加热的温度水的最高加热温度不超过60℃。当加热水还不能满足要求时，再将骨料均匀进行加热，但加热温度不高于60℃。水泥、外加剂在使用前运入暖棚进行预热。

在暖季灌注混凝土基础时，为控制混凝土的入模温度，可安排在夜间进行施工，同时对存放的粗、细骨料采取遮阳和使用前采用冷水冲洗骨料降温的措施。

2）混凝土的拌合

混凝土采用集中拌合方式进行拌合，使用具有自动计量上料系统的强制式搅拌机，搅拌时间一般控制在2～3分钟，最长不得超过5分钟。混凝土拌合物坍落度根据灌注工艺要求，严格按配合比设计控制。常温养护法生产混凝土时，混凝土拌合物含气量控制一般在3.5%~5.5%。

蒸汽养护生产混凝土时，混凝土拌合物含气量控制一般在2%~3%，当石子温度低于0℃时，先投入石子与热水预拌，以避免石子表面出现冰膜。

5.混凝土运输

1）运输设备内壁平整光滑、不吸水、不漏水，经常清除黏附的混凝土。

2）远距离运输混凝土采用混凝土罐车输送，运输途中以2～4转/分钟的转速转动，卸料前以常速再次搅拌卸料。

3）近距离运输混凝土采用斗车，混凝土的装载厚度不小于40厘米，斗车贮料斗应予以覆盖。

4）用吊斗（罐）垂直运输混凝土时，吊斗出口到承接面间的高度不大于2米。吊斗（罐）底部的卸料活门应开启方便，并保证不漏浆。

5）当气候寒冷时，在运输混凝土拌合物的容器外罩上保温套，混凝土运输至浇筑处的温度与要求不相符时，及时采取措施进行调整。

6）混凝土在运输过程中应保证不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。

二、混凝土浇筑

1.混凝土运至浇筑地点后，及时浇筑，以减少热量损失。混凝土失去流动性浇筑困难时，不得二次加水拌合使用。

2.浇筑对冻土层有直接影响的混凝土结构时，入模温度一般控制在5℃左右，最高不大干10℃。

3.浇筑与冻土层不直接接触，且在低温下养护的混凝土结构时，模板温度不低于-3℃，混凝土的入模温度一般控制在10℃左右，最高不大于15℃；采用蒸汽养护的耐久混凝土人模温度一般为10~20℃，最高不大于25℃。

4.环境气温低于是-10℃条件下进行较小体积的混凝土浇筑时，在浇筑部位的周围搭设暖棚并事先预热，以避免浇筑期间混凝土受冻。

5.混凝土应分层进行浇筑，其分层厚度应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件决定。现浇混凝土结构的分层厚度为20～30厘米。

6.每一点的振捣延续时间宜为20～30秒，以混凝土不再沉落，不出现明显的大气泡，表面呈现浮浆为度。

7.混凝土浇筑应连续进行，因故间歇时，间歇时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当间歇时间超过允许值时，按浇筑中断处理，同时留置施工缝，并做好记录，施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土一半左右。

8.浇筑施工缝上层混凝土时，前层混凝土抗压强度不小于1.2兆帕，并凿除和清除原混凝土表面水泥砂浆薄膜、松动石子、松动混凝土层及杂物。混凝土接合面原混凝土温度保持在2℃以上，先铺抹一层厚约15毫米并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，或铺一层厚约20厘米其粗骨料比新浇混凝土减少10%的混凝土，然后再继续浇筑新层混凝土。

9.混凝土浇筑至表层时及时除去浮浆，并在混凝土初凝前进行混凝土表面的提浆、压实、抹光工作，在初凝后终凝之前进行二次压抹，以减少混凝土表面收缩。

10.混凝土浇筑过程中，混凝土拌合物实测坍落度与要求坍落度之差的允许偏差符合以下规定：要求坍落度≤40毫米时，允许偏差为±10毫米；要求坍落度为50～90毫米时，允许偏差为±20毫米；要求坍落度≥100毫米时，允许偏差为±30毫米。

11.每一工作班拌制的同配合比混凝土每100盘且不超过100立方米时（不足100立方米亦按100立方米计），应制作不少于6组混凝土抗压强度检查试件，其中：1组用作测定临界抗冻强度；1组用作确定拆模时间；2组在同条件养护7天再转入标准条件养护28天，用作测定同条件养护转标准条件养护试件的抗压强度R-7＋28；2组在标准条件下养护28天，用作测定混凝土试件的标准抗压强度R28。

蒸养法生产的耐久混凝土预制构件的力学性能检查试件的制作频率同普通混凝土预制构件相同。

12.在同标段、同配合比、同拌合站的耐久混凝土梁及其他混凝土预制构件每3000立方米，其他混凝土每5000立方米制作1次耐久混凝土性能检查试件。

三、混凝土养护与拆模

根据外部环境温差大、蒸发量高的特点，对现浇混凝土的养护实施三阶段保温、保湿养护，控制混凝土表面温度不低于5℃，保证拆摸时混凝土表面温度与外界环境温度之差不大于10℃。混凝土浇筑前，要充分作好混凝土养护的准备工作，包括各种养护材料、测温仪器、补水设备等。

1.结构物混凝土带模养护

1）混凝土灌注后，立即用棉毡或棉帐篷紧贴模型外壁包裹。混凝土的顶面可用湿毡布覆盖，其上再覆盖一层厚塑料布，防止水分散失，最后盖一层棉毡或棉毡帐，进行保温、保湿养护。

2）严格控制混凝土的养护温度不低于混凝土外加剂所规定的最低适用温度。当环境温度低于-5℃时，采取火炉和碘钨灯增温两种方式保温。热源距混凝土实体模板间距应不小于1米，并在热源辐射较强区域用废模板或其他隔热材料阻热，防止因混凝土受热不均造成局部龟裂，要使整体混凝土结构物受热均匀，直至混凝土的强度达到临界抗冻强度，并对混凝土不准洒水。引用外部热源进行养护时，混凝土的静养时间不少于2小时，其养护温度控制不大于浇筑完成后的混凝土内部温度。

3）当环境温度大于5℃时，混凝土灌筑终凝后，且有一定强度（一般应超过12小时），可从混凝土结构物顶面充分洒水保湿养护。在正温条件下，结构物混凝土应带模养护4～5天，其强度可满足拆模强度要求。

2.结构物混凝土拆模后前期养护

1）混凝土拆模时，表面温度与环境温度之间不宜大于15℃，最好在一天中气温最高的时间段拆模。

2）在将混凝土模型有序、迅速拆除的同时，对先暴露的混凝土表面喷水保湿，待暴露面增多，可予以句裹时，迅速用完全浸湿，且不掉色的毡布将混凝土表面包裹起来（当怀疑毡布会出现掉色，而影响结构物混凝土外观时，可先用厚塑料布压茬包裹，外层再用毡布包裹），防止混凝土表面因失水过快而龟裂。在湿毡布外再包裹一层厚塑料布，第三层用棉帐篷布包裹。

3）自混凝土灌筑到拆模包裹后，14天内在环境温度为正温时，每天从混凝土顶面对整体混凝土结构物不少于3次充分补水保湿保温养护。

3.结构物混凝后期养护

1）新灌混凝土结构物养护14天后，在环境温度为正温时，补水次数可适当减少，15～30天中每天充分补水次数可为2次，30天后充分补水次数可改为2天一次。

2）整个包裹保湿保温避光养护时间不少于60天。并且经常检查包裹是否损坏，及时予以更换补包。

3）整个养护过程中作好测温和养护方法等全过程详细记录。

4.养护工艺流程见图3。

5.不同环境温度下混凝土的临界抗冻强度见表2。

6.预制混凝土涵节采用蒸汽养护时，养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。浇筑2小时后开始升温，升温速度不得大于10℃/小时。恒温应控制在50℃以下，恒温时间由试验确定。降温速度不得大于10℃/小时。涵节表面与环境温度之差和涵节表面与涵节内部温度之差不超过15℃。

7.混凝土拆模强度应符合设计要求，当混凝土强度达到临界抗冻强度，符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB 10210强度要求，且其表面及棱角不因拆模而受损时再拆模。拆模时应做到边拆模边包裹混凝土。拆模应按立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，并减少模板破损。拆模后混凝土结构物应在强度达到设计值100%，再承受全部设计荷载。

《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》的应用实例如下：

• 实例1

中铁一局四公司施工的青藏铁路格拉段十四标DK1261 942，2-32米中桥是该局管段惟一的一个圆形桥墩，在2003年3月气候环境条件十分恶劣的情况下施工的，由于严格按工法要求施工取得了较好的效果，受到青藏总指和青藏铁路耐久混凝土专业总监的高度评价，成为检查观摩的必看工点，被列为青藏铁路混凝土施工成功的范例。

• 实例2

中铁一局四公司施工的青藏铁路格拉段DK1255 128开心岭2号特大桥，全桥共有21个墩台，横跨青藏公路，地处海拔4750米的青藏高原多年冻土湿地。该桥从2003年4月10日开始进行墩台身施工，当时夜晚极端最低气温达-20℃，混凝土施工、养护难度很大，由于严格按照该工法进行施工，取得了较好的效果。

• 实例3

该局承建施工的青藏铁路格拉段十四标有桥涵结构物68座，采用该工法施工整体效果显著，有37座桥涵结构物被青藏铁路建设总指挥部授予"优质样板工程"称号。

2008年1月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《青藏铁路低温早强耐久混凝土施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B