无缝线路焊接锁定施工方案.docx

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无缝线路焊接锁定施工方案

目  录

1.编制依据  1

1.1.编制依据  1

1.2.编制原则  1

1.3.编制范围  2

2.工程概况  2

2.1.线路主要技术标准  2

2.2.工程概述  3

2.3.主要工程量  3

3.工期安排  4

4.施工准备  4

4.1内业准备  4

4.2外业准备  4

5.主要施工方案  5

5.1无缝闪光焊接施工方案  5

5.1.1施工方法  5

5.1.2施工流程  5

5.1.3焊前准备  6

5.1.4焊前设备检查  6

5.1.5焊机对位  6

5.1.6焊接和推凸  6

5.1.7焊后正火  7

5.1.8钢轨焊后粗打磨  7

5.1.9探伤  8

5.1.10钢轨精整及平直度检验要求  8

5.1.11数据记录及分析  9

5.1.12线路恢复、清理现场  9

5.2放散锁定施工方案  9

5.2.1施工程序  9

5.2.2施工工艺流程  9

5.2.3位移观测桩设置  10

5.2.4滚筒放散法  12

5.2.5拉伸滚筒放散法  12

6.劳动组织  13

7.设备机具配置  14

8.施工技术标准及质量要求  15

8.1移动式闪光焊接质量要求  15

8.2应力放散及锁定质量要求  17

9.安全保证措施  18

9.1安全管理目标  18

9.2安全管理机构  18

9.2.1安全领导小组  18

9.2.2安全生产保证体系  18

9.3主要安全保证措施  19

9.3.1严格执行安全生产责任制  19

9.3.2加强安全生产教育  20

9.3.3认真落实安全技术措施  20

9.3.4建立健全安全检查制度及安全事故报告制度  20

10.质量保证措施  22

10.1质量管理目标  22

10.2质量保证体系  22

10.2.1质量管理机构  22

10.2.2质量保证体系框图  23

10.3主要质量保证措施  23

10.3.1建立内部质量“三检”制度  23

10.3.2坚持图纸审核、技术交底制度  25

10.3.3建立测量复核制度  25

10.3.4建立教育、培训、持证上岗制度  25

10.3.5质量事故报告制度  26

10.3.6建立质量奖罚制度  26

11.工期保证措施  26

11.1保证工期的组织管理措施  26

11.2保证工期的技术措施  27

12.文明施工措施  28

13.应急预案措施  29

13.1安全应急预案措施  29

13.2各类事故的现场救援应急预案措施  31

无缝线路焊接锁定施工方案

1.编制依据

1.1.编制依据

1.《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）；

2.《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；

3.《客运专线铁路无砟轨道和道岔施工标准化管理要点》（铁工管〔2009〕226号）；

4.中铁第四勘察设计院相关图纸和资料说明；

5.沪昆客专江西公司相关会议纪要；

6.沪昆客专江西公司最新指导性施工组织设计；

7.现场施工调查情况及类似工程施工经验；

8.钢轨焊接第1部分：

通用技术（TB/T1632.1-2005）;钢轨焊接第2部分：

闪光焊接（TB/T1632.2-2005）;

9.根据GB/T9001-2000质量管理体系、GB/T24001-2004环境管理体系、GB/T28001-2001职业健康安全和ISO10012测量管理体系建立的中铁四局集团质量、环境、职业健康管理安全及测量管理体系；

1.2.编制原则

1.坚持"预防为主，安全第一"的指导思想，结合本工程特点，制定积极有效的安全管理、技术、组织措施，确保人身安全和工程安全。

2.针对本标段工程特点和质量目标的要求，加强过程控制，从各个环节上保证工程质量。

3.以服务主体工程，满足实际需要为基准，实事求是，力求经济、适用、合理、可行。

4.高度重视文明施工和环境保护工作。

5.科学安排各项施工程序，实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。

1.3.编制范围

新建沪昆铁路客运专线江西段HKJX-7标轨道工程（DK569+839.17—DK825+035）无缝线路闪光焊接及锁定施工。

2.工程概况

2.1.线路主要技术标准

杭长客运专线线路主要技术标准为：

1.铁路等级：

客运专线；

2.正线数目：

双线；

3.设计时速：

350Km/h；

4.线间距：

5.0m；

5.最小曲线半径：

7000m；

6.最大设计坡度：

20‰；

7.到发线有效长度：

650m；

8.牵引种类：

电力；

9.列车类型：

动车组；

10.列车运行控制方式：

自动控制；

11.运输调度方式：

综合调度集中；

12.建筑限界：

新建时速300～350公里客运专线建筑限界；

13.轨道结构：

CTRSII型板式无砟轨道结构型式。

2.2.工程概述

新建杭长铁路客运专线（江西段HKJX-7标轨道工程），从南昌西站起，线路向西，经高安市以北3km、新余市以北6km设站之后，在宜春市东南4km处设宜春东站，之后基本并行G320至萍乡，在萍乡以北4km处设萍乡北站，后四跨萍水经湘赣省界进入湖南省境内。

共设5个车站，自东向西分别为南昌西站、高安站、新余北站、宜春东站、萍乡北站。

杭长客专HKJX-7标轨道工程无缝线路焊接锁定施工范围为：

DK569+839.17至DK825+035，其中正线焊接锁定511.185铺轨公里，站线焊接锁定33.908铺轨公里。

2.3.主要工程量

杭长客专江西段HKJX-7标轨道工程无缝线路焊接锁定主要工程数量见表2-1。

表2-1 主要工程数量表

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

江西段正线焊接锁定

铺轨公里

511.185

2

南昌西站站线焊接锁定

铺轨公里

13.327

3

南昌西动车走行线焊接锁定

铺轨公里

3.371

4

杭长向莆联络线焊接锁定

铺轨公里

5.998

5

高安站站线焊接锁定

铺轨公里

2.165

6

新余北站站线焊接锁定

铺轨公里

3.312

7

宜春东站高速场焊接锁定

铺轨公里

2.576

8

萍乡北站站线焊接锁定

铺轨公里

5.070

9

总计

铺轨公里

545.093

3.工期安排

杭长客专江西段HKJX-7标轨道工程无缝线路焊接锁定计划于2013年7月20日开始施工，首先从宜春东站向南昌方向，宜春以东焊接锁定施工完成后向赣湘省界方向施工。

无缝线路焊接锁定具体施工计划见表3-1。

表3-1 无缝线路焊接锁定施工计划安排表

序号

施工内容

开始时间

结束时间

备注

1

宜春东站至新余北站

2013.7.20

2013.8.8

2

新余北站至高安站

2013.8.09

2013.9.1

3

高安站至DK569+839.17东焊轨点

2013.9.2

2013.10.5

4

宜春东站至萍乡北站

2013.10.6

2013.10.28

5

萍乡北站至DK825+035（赣湘省界）

2013.10.29

2013.11.10

4.施工准备

4.1内业准备

1.组织技术人员进行设计图纸会审，并熟悉相关施工、设计文件以及无砟轨道相关规范、规程、技术条件等。

2.编制无缝线路焊接放散相关技术资料。

3.组织技术人员和施工人员认真学习实施性施工组织设计、作业指导书和设计技术交底。

4.制定相关施工安全保证措施及应急预案。

4.2外业准备

1.落实现场闪光焊接施工所需要的人员、工具、机械设备，并调遣到位。

2.根据钢轨焊接标准TB／T1632.1-2005规定，施工单位现场配置的移动闪光焊设备均应通过对应的钢轨生产厂及钢轨牌号的型式检验，提交型检确定的各项工艺参数后才可以实施焊接。

3.无缝轨道钢轨施工后方可焊接。

4.施工队伍进场，安排好施工队伍的住宿；

5.施工机械设备及各种小型工机具进场及调试，如焊机、内燃机扳手、撞轨器、液压钢轨拉伸器等，进场后认真调试其性能，各种检测、测量仪器使用前校准。

6.放散锁定前，按照单元轨节布置表及位移观测桩埋设说明将位移观测桩提前埋设到位。

5.主要施工方案

5.1无缝闪光焊接施工方案

5.1.1施工方法

现场闪光接触焊分为工地单元轨节焊接和应力放散锁定焊。

在长轨铺设完成后，开始实施单元轨节焊接，实施单元轨节焊接，即将已铺设的500m长轨焊接成1-2km单元轨节。

待此单元轨节应力放散锁定后与下一单元的长轨进行锁定焊接。

5.1.2施工流程

钢轨焊接流程图见图5-1。

图5-1 移动式闪光焊焊接工艺流程图

5.1.3焊前准备

1.矫直钢轨

采用矫直的方法纠正钢轨端部弯曲。

对于无法矫直的钢轨端部弯曲，应将弯曲的钢轨端部锯切掉，锯切后钢轨的端面斜度不应大于0.8mm。

2.焊前除锈

利用手提式砂轮机在距待焊钢轨端面600mm范围内除去氧化皮并打磨夹紧区；钢轨与闪光焊电极接触部位应除锈打磨，接触面不得有任何污垢；若厂家钢印在该处，打磨成与轨腰平齐，但切亏母材量≯0.2mm。

若打磨后的待焊时间超出24小时或打磨后有油水、沾污，则必须重新打磨处理。

5.1.4焊前设备检查

焊接前应按照焊机使用说明检查主机、冷却系统、液压系统、电气控制系统是否正常；检查动力电压、水温、水位、油温、油位钳口上的焊碴及其它碎屑、推瘤刀上的焊接飞溅物是否清除。

焊接参数是否符合实验结果。

一切正常之后，在操作司机、班长签字确认后方可进行焊接工作。

5.1.5焊机对位

准备工作完成后，用轨道车推送移动式焊轨车运行到焊接接头处，特制集装箱将二位端前墙向上旋转到与顶棚平齐并锁定。

起吊机构连同焊机沿轨道向外移动至端墙外平台；吊臂驱动油缸伸长降下旋转臂,将焊机降下接近钢轨，利用转盘转动，使焊机进入焊接工作位置；将焊机落下置于钢轨上，确保两钢轨间隙位于导轴上标记的正下方,降低焊机直到压在钢轨上。

5.1.6焊接和推凸

焊机机头上的两对钳口将两钢轨轨头夹紧，自动对准系统接头两侧各500mm范围内在水平和纵向两个方向上自动非常精确地对准（两端钢轨在纵向同时被相对抬高0.6～0.8mm/m）。

两钳口在通以400V的直流的电压后形成两个高压电极，提高焊接电流。

启动焊接，激活自动焊接工序；分别进入预闪阶段、稳定的高压闪光阶段（该阶段应锁定钢轨夹紧选择开关，防止在焊接周期结束时焊机再次夹紧钢轨）、低压闪光，加速闪光、以及顶锻阶段。

顶锻完成以后整个焊接过程结束。

随后钢轨夹紧装置快速松开两钳口，在焊机头内的推瘤刀立即进行推瘤，从而完成一侧钢轨的焊接作业。

焊机机架张开到最大位置，起升焊机直至完全离开钢轨焊接接头，去除推瘤焊碴，清洁焊机内部。

然后将焊机调整到另一侧完成钢轨焊接。

在完成一组焊接接头后，每间隔三根轨枕上紧扣件，焊机前行到下一个焊接接头处。

焊接和推凸技术要求:

①焊接接头轨头和轨底、轨底顶面斜坡的推凸余量不应大于1mm，其他位置推凸余量不得大于2mm。

推凸不得切及母材，推凸时不应将焊渣挤入母材，焊渣不应划伤母材。

②推凸后未经打磨处理的情况下，应使用长度为1m检测尺和塞尺检查接头错边，在焊缝两侧各15mm的位置测量计算接头错边量，允许接头错边量见本指导书中质量标准，对于接头错边量超过最大允许值的焊接接头，应在焊缝两侧各100m的位置切掉钢轨焊接接头，且不得切亏母材,残瘤平面应平整。

5.1.7焊后正火

正火应在焊接接头不受拉力的条件下进行。

焊接接头温度应低于500℃（轨头表面）时方可正火加热，然后用氧气-乙炔加热器将焊缝温度加热到850（轨底角）～950℃（轨头）之间。

轨头冷却宜采用自然冷却。

5.1.8钢轨焊后粗打磨

焊后打磨可以分成粗打磨和精细打磨，粗打磨利用手提式砂轮机对焊缝及附近轨头顶面、侧面、轨底上面和轨底进行打磨；焊缝踏面部位在常温下不能打亏,打磨时不得横向打磨,打磨面不得发黑、发蓝而应平整有光泽。

粗磨应保证焊接接头的表面粗糙度能够满足探伤扫查的需要；焊接接头非工作面的垂直、水平方向错边应进行纵向打磨过渡。

5.1.9探伤

每个钢轨焊头均应进行超声波探伤，并填写探伤记录。

探伤前应将焊缝处温度降低到40℃以下，并清理焊缝两侧的锈斑、焊渣，确保探头和钢轨耦合良好并减少探头磨损。

冷却可以采用浇水法进行，但浇水时轨头温度不得高于350℃。

在经打磨过的焊接钢轨轨底、轨腰、轨头、轨底三角区上均匀涂抹探伤专用油，然后用探头分别进行探伤。

探伤结果不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔、夹渣等有害缺陷。

探伤进行完毕。

必须做好记录完整、及时、准确。

发现缺陷，应将情况附图说明，并填写处理意见。

5.1.10钢轨精整及平直度检验要求

①外形精整要求：

利用仿型打磨机对焊缝中心线两侧各450mm长度范围内的轨顶面及轨头内侧面精细打磨，工作边进行精磨禁止使用外形精整的方法纠正超标的平直度偏差和超标的接头错边。

打磨时焊头温度不宜大于50℃。

表5-1 焊接接头平直度允许偏差表

部位

轨顶面

轨头内侧工作面

轨底

平直度

0～+0.2mm

0～+0.2mm

0～+0.5mm

备注：

1、轨顶面中，符号“+”表示高出钢轨母材规定基准面；

2、轨头内侧工作面中，符号“+”表示凹进；

3、轨底中，符号“+”表示凸出；

②测量平直度要求：

钢轨焊接接头温度低于50℃，测量长度为1m，以焊缝中心线两侧各500mm位置的钢轨表面作为基准点。

分别在轨顶面纵向中心线、轨头侧面工作边上距轨顶面16mm处的纵向线位置上，质量标准见表5-1。

5.1.11数据记录及分析

每完成一个接头的焊接、除瘤、打磨、探伤后，应将相关数据、信息等资料收集、整理、同时加以分析、记录存档，。

5.1.12线路恢复、清理现场

焊接完成后将轨道恢复到正常状态，线路恢复时，扣配件应安装正确、配件齐全，并清理现场。

5.2放散锁定施工方案

5.2.1施工程序

应力放散和锁定是将已铺设完成的线路，重新松开扣件、起升钢轨、垫上滚筒使钢轨处于自由伸缩状态或自由伸缩后再强制拉伸，放散掉钢轨内的附加应力和温度力，在钢轨处于设计锁定轨温时的“零”应力状态下，将线路锁定完成无缝线路的过程。

根据测量轨温判断，当轨温在设计锁定轨温范围内时采用“滚筒放散法”；当轨温在设计锁定轨温以下时采用“拉伸滚筒放散法”，线路锁定焊主要采用K922移动式闪光焊焊接，长轨与道岔焊联锁定采用铝热焊焊接。

5.2.2施工工艺流程

应力放散及锁定施工有两种放散方法，第一种称为滚筒放散法，即实际轨温在设计锁定轨温范围内，放散时在钢轨下加垫滚筒，利用锤击敲打钢轨，使钢轨自由伸缩，等钢轨充分回弹后，即钢轨内应力达到零应力然后迅速锁定线路；第二种方法称为拉伸器滚筒放散法，即实际轨温低于锁定轨温下限值时，钢轨下垫上滚筒，将要放散的单元轨节一端与已放散锁定的线路焊接，靠无缝线路提供反力，一端安装钢轨拉伸器，根据当时轨温计算出单元轨节的拉伸量，等单元轨节在当时的施工温度下处于自由伸缩状态时，进行位移零点标记，再用拉轨器将单元轨节拉伸至计算出的拉伸量，各测点位移均达到计算位移量后进行锁定。

对于区间线路将根据现场轨温灵活采用放散方法，线路应力放散要求均匀、准确、彻底。

滚筒放散法工艺流程：

施工准备——设置临时位移观测点——拆卸扣件——轨下垫滚筒——轨温测量（设计锁定轨温范围内）——撞轨、应力放散——观测位移量——钢轨反弹——落轨——锁定线路——设置位移观测标志——质量检查

拉伸滚筒放散法工艺流程：

施工准备——设置临时位移观测点——拆卸扣件——轨下垫滚筒——撞轨、应力放散——钢轨反弹——轨温测量（低于设计锁定轨温范围）——钢轨拉伸、撞轨——观测位移量——落轨——锁定线路——设置位移观测标志——质量检查

5.2.3位移观测桩设置

1．设置原则

位移观测桩设置应符合规定，必须牢固，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。

单元轨节起终点的位移观测桩宜与单元轨节焊接接头对应。

道岔区的位移观测桩必须设置准确。

2.设置位置

线路和道岔均按单元轨节设置位移观测桩，设置规定见下图。

无砟轨道区段设置方法：

在位移观测桩设置里程的无砟轨道板上（钢轨轨底外侧）用红白油漆喷一个红白油漆为界的矩形块，然后再用三角尺以红白油漆分界线为基准，垂直引至钢轨轨腰中心，贴上带刻度的标尺。

有砟轨道区段设置方法：

路基地段采用埋设位移观测桩的形式，然后采用位移观测仪辅助贴观测标尺；桥梁地段可设置于桥面防撞墙上。

注：

桥梁地段设置在桥梁的固定支座端，与单元轨节起终点的位移观测桩尽量与单元轨节焊接接头对应，纵向相错量不得大于30m，位移观测桩间相对位置应保持基本不变。

3.位移观测桩编号

跨区间无缝线路位移观测桩按里程递增方向顺序编号。

编号方法为“X-X”，横线前数字为单元轨节的顺序号，横线后为单元轨节内的桩号，编号均以阿拉伯数字标注，并在桩号右上方标“#”号。

现场的编号应标记清晰、耐久。

（4）位移观测桩位移量的观测与记录

钢轨应力放散及锁定后应组织技术员定期进行钢轨纵向位移量的观测并认真记录纵向位移量。

5.2.4滚筒放散法

1.测量轨温，当施工时钢轨的温度在设计锁定轨温范围内时，采用滚筒放散法施工。

2.按施工计划，将滚筒用轨道车运至现场，并按每隔5-10米放置一个滚筒按双股进行布置。

3.拆下扣件垫上滚筒，用拉轨器拉长钢轨使得待放散长钢轨与上一放散结束的长钢轨间轨缝在移动式闪光焊要求的范围内；

4.将待放散的长钢轨与已放散长钢轨用闪光焊进行焊接，并打磨探伤合格；

5.在待放散钢轨长度范围内每隔100/150/200米（根据单元轨节长度确定）设置1个临时位移观测点观测钢轨的位移量。

6.在线路放散全场范围内每300-500米左右设一处撞轨点，用撞轨器沿放散方向撞击钢轨，同时用手锤敲击钢轨轨腰，使钢轨能够自由伸缩，严禁敲击轨头及轨顶面，观测各点的位移量变化情况。

当钢轨位移发生反弹且各点位移变化均匀时，则视为钢轨达到自由伸缩状态，此时停止撞轨。

7.钢轨应力放散均匀后撤掉滚筒，使长轨平稳地落入承轨槽内，同时检查胶垫，有错位者纠正。

8.迅速上好距单元轨节末端50m-75m范围内的全部扣件。

同时作业人员均布在放散长轨范围内，由两端向中间“隔三上一”上紧扣件；

9.扣件“隔二上一”上完后，进行另一股钢轨的放散作业，待本单元轨节两根钢轨全部放散完后，补齐所有扣件；

10.标记位移观测“零点”并记录好原始放散数据。

5.2.5拉伸滚筒放散法

1.测量轨温，当施工时钢轨的温度低于设计锁定轨温范围内时，采用拉伸滚筒放散法施工。

2.按施工计划，将滚筒用轨道车运至现场，并按每10米放置一个滚筒按双股进行布置。

3.拆下扣件垫上滚筒，用拉轨器拉钢轨使得待放散长钢轨与上一放散结束的长钢轨间轨缝在移动式闪光焊要求的范围内。

4.将待放散的长钢轨与已放散长钢轨用闪光焊进行焊接，并打磨探伤合格。

5.将长钢轨未焊接一端用拉伸器固定于既有长钢轨上，初步拉伸钢轨并同时敲打钢轨，松开拉伸器继续用撞轨器撞击并敲打钢轨，观察钢轨各点位移，待各点位移稳定后停止敲击；

6.长钢轨处于自由状态时，按每隔100/150/200米（根据单元轨节长度确定）设置1个临时位移观测点，临时观测点可标于砼枕上易于观测的地方；

7.在长钢轨上测量五点轨温，取平均温度计算出各点拉伸量，各点固定人员进行位移观测；

8.拉伸钢轨至要求拉伸量，用撞轨器沿放散方向撞击钢轨同时用手锤敲击钢轨轨腰，严禁敲击轨头及轨顶面，敲击点间距可按每隔一滚筒密度进行布置。

敲击人员来回移动进行敲击钢轨；

9.位移观测人员观测各点达到要求放散位移后即停止敲击，拉伸器保压，取出滚筒，先按隔二上一安装扣件锁定线路；

10.补齐扣件，卸下拉轨器，标记位移观测“零”点。

并记录原始放散数据。

6.劳动组织

移动式闪光焊接作业人员配备见表6-1，应力放散及锁定作业人员配备表见表6-2。

表6-1 移动式闪光焊接人员配备表

序号

工作内容

人数

序号

工作内容

人数

1

现场指挥

1

6

除锈

4

2

领工员

1

7

钢轨对中

3

3

技术人员

2

8

正火

4

4

焊机操作

4

9

打磨

2

5

拆除、安装扣件

20

10

探伤

2

表6-2 应力放散及锁定人员配备表

作业内容

作业人数

备注

管理人员

12

包含观测点人员

安全员

2

技术员

2

施工人员

60

每组6人,按照10组配备

合计

76

7.设备机具配置

移动式闪光焊接作业设备机具配置见表7-1，应力放散及锁定设备机具配置见表7-2。

表7-1 移动式闪光焊接作业设备机具配置表

序号

名称

数量

序号

名称

数量

1

移动焊机

1台

8

发电机

2台

2

液压起道机

2台

9

撬棍

15把

3

正火设备

1套

10

扣件拆装工具

15把

4

仿型打磨机

2台

11

1m平直尺

4把

5

手提砂轮机

4台

12

轨温计

3个

6

探伤仪

1台

13

100m长卷尺

1把

7

锯轨机

1台

表7-2 应力放散及锁定设备机具配置表

序号

名称

单位

数量

1

滚筒

个

400

2

对讲机

台

15

3

电动扳手

台

11

4

压机

台

4

5

撞轨器

台

3

6

拉伸器

台

2

7

锯轨机

台

2

8

撬棍

根

25

9

手锤

把

20

10

小平板车

辆

3

11

轨道车

辆

1

12

方尺

把

1

13

轨温表

块

6

14

位移观测仪

台

2

15

油漆笔

支

12

16

放散标识模板

套

1

注：

此机具配置为2000米长钢轨机具配置，施工时按200米一组进行分工。

8.施工技术标准及质量要求

8.1移动式闪光焊接质量要求

1.钢轨焊接接头错边量允许误差见下表8-1。

表8-1 钢轨焊接接头错边量允许误差表

接头错边量位置

接头错边量最大允许值（mm）

钢轨顶面纵向中心线的垂直方向

0.5

工作侧面轨顶面下16mm的水平方向

0.5

轨脚边缘的水平方向

2.0

2.钢轨表面质量要求：

焊接接头的轨头工作面经外形精整后的表面不平度应满足：

在焊缝中心线两侧各100mm范围内，表面不平度不大于0.2mm。

轨顶面及轨头侧面工作边母材打磨深度不应超过0.5mm.