地铁轨道焊轨及无缝线路施工作业指导书.docx

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地铁轨道焊轨及无缝线路施工作业指导书

四十八、地铁轨道焊轨及无缝线路施工作业指导书

1、适用范围

适用于焊轨及无缝线路施工。

2、钢轨焊接试验

钢轨焊接试验工作主要包括正式焊轨前的型式试验、焊轨施工过程中的周期性检验及全部焊接接头的超声波无损探伤检测及外观检查。

2.1焊轨型式试验

在正式焊轨前，聘请铁科院金化所焊轨专家进行焊轨操作人员技术培训，现场进行焊接参数调试，同时指导完成焊轨型式试验。

具体试验项目及技术要求参见TB/T1632.1〜4《钢轨焊接（通用技术条件，闪光焊，铝热焊、气压焊）》中的有关规定。

经型式试验合格后，正式开始线路的焊轨施工。

进行落锤试验时，需请专业工程师进行旁站监督。

2.2焊轨施工过程中的周期性检验

焊轨车组正式开始焊轨后，每焊接完成500个钢轨焊头后，加焊7个钢轨焊接接头进行周期性抽样检验，检验项目为超声波探伤、外观检查、硬度检测、落锤试验以及断口检查等。

各项检验项目全部合格后，方可继续进行焊轨施工，如有不合格项目，按TB/T1632.1〜4《钢轨焊接（通用技术条件，闪光焊，铝热焊、气压焊）》中有关规定办理。

全部试验项目需请专业工程师进行见证取样。

2.3超声波无损探伤检测及外观检查在焊轨施工中，对每个焊接接头的焊接质量均进行外观检查及超声波无损探

伤检测，并做好检测记录。

发现有缺陷时，立即进行返工处理。

根据有关规定，

在线路交验前，需委托有检测资质的第三方对钢轨焊接接头按一定比例数量进行抽样检测，检测项目为超声波无损探伤。

3、线路接头焊接

线路钢轨接头焊接采用先进的K920型移动式闪光接触焊机进行现场焊接

钢轨焊接施工，在整体道床施工完毕后，利用线路行车空闲时间在用K920

型焊轨机将标准长度钢轨焊接成设计规定长度的长轨条，并按规定进行长轨条应力放散及锁定施工

长轨条焊接之前，先在地面完成焊接型式试验，调试焊轨机的焊接参数，经试验焊接接头各项指标完全符合设计及规范要求后，再将焊轨车组转移至正线,正式进行正线的焊轨施工。

焊接施工用电由焊轨车组自带的内燃发电机组供应

施工工艺见下图。

3.1施工准备

钢轨施焊前的准备工作主要有：

钢轨接触焊作业车组编组、卸除轨枕扣配件、钢轨检查、锯配轨等。

1）钢轨接触焊作业车编组

钢轨焊接施工工艺流程框图

施工时焊轨车组压住已焊接的长轨条，轨道车采用顶进的方式，焊轨作业车组编组如下：

从焊接作业点开始依次分别为GHC型焊轨平车-GPR24型平车-JY290型轨道车。

根据不同的焊轨方向，焊轨车组提前在站内编组完毕后，采用封锁区间的方法进入计划施工地点进行焊轨施工。

2）卸除轨枕扣配件

焊接时，需将焊接接头前端轨道上的待焊接标准钢轨的扣件全部松开卸除，焊接接头后端已焊接的轨条扣件按松4紧1的办法每隔4根轨枕紧固1根，焊缝前后各2根轨枕上的橡胶垫板、T型螺栓、轨距垫块及弹条必须全部卸除移开。

3）钢轨检查及锯配轨

待焊钢轨上的扣件全部卸除后，由专人对钢轨进行检查，检查范围包括轨头、

轨腰及轨底三部分，检查项目有：

钢轨长度、外形尺寸、外观质量等，用1m钢

直尺及直角尺检查钢轨端部纵向区域（轨顶面及侧面）不平直度及端面垂直度，用游标卡尺检查钢轨端部外形尺寸，如发现待焊钢轨有超标的硬弯、扭曲、裂纹、重皮、夹灰、结疤、划痕损伤等，需作更换处理，如发现端面垂直度超标，需进行轨端局部打磨或锯轨处理。

所有钢轨的检查结果应在钢轨检查记录表上做好记录。

钢轨端面几何尺寸允许偏差值见“P60kg/m钢轨端面几何尺寸允许偏差表”。

P60kg/m钢轨端面几何尺寸允许偏差表

序号

检查项目

标准值（mr）i

允许偏差（mr）i

1

轨头宽度

73

±0.5

2

轨底宽度

150

+1.0，-2.0

3

钢轨高度

176

+0.8，-0.5

4

端面不垂直度

--

<0.5

5

断面外缘与中心线的不对称度

轨头

--

<0.6

轨底

--

<0.5

6

轨底表面不平整度

--

<0.5

7

轨头顶面圆弧半径

--

<300

3.2钢轨焊前打磨

经检查合格的钢轨，才能进行焊接。

焊接前钢轨接头需经过除锈打磨处理。

除锈打磨的范围包括钢轨焊接端面、轨端两侧面焊机电极夹持位置等，端面打磨采用钢轨端面打磨机，轨腰两侧采用手提式砂轮机进行打磨，打磨质量要求如下：

1）钢轨除锈部位用需打磨至露出金属本色，轨腰处如有凸出的钢轨生产标识必须打磨平整。

2）除锈打磨后不允许存在明显的凹凸面及划痕，打磨时对母材的磨损量不得超过0.2mm。

3）待焊钢轨除锈打磨后的放置时间超过8小时或者打磨部位已生锈，应重新进行打磨。

3.3钢轨焊接

采用UN5-150Z型焊轨车组在现场对钢轨进行焊接，焊接方式为移动式闪光接触焊。

钢轨焊接的施工步骤如下：

1）焊轨作业车对位

用轨道车推进焊轨作业车对位，对位时由调车员进行指挥，确保焊机对位准确。

2）抬高、垫平待焊钢轨

根据焊轨需要，用液压起道机将基本轨（焊轨车组停放一端）单线抬高不少于80mm，使钢轨呈纵向倾斜状态（前端高后端低）。

抬起后，用三角铁支垫密贴。

用三角架及手拉葫芦（手扳式）将前端待焊钢轨抬高，按等距离支垫10个焊接专用架立滚筒，使待焊钢轨保持倾斜状态（焊接端低前端高），倾斜度必须与基本轨保持一致，焊接位置基本轨与待焊钢轨需对正。

3）放下焊机，对位、夹轨

在焊轨前，应严格按设备使用说明书要求检查焊接主机、冷却系统、液压系统、供电室内机械、电气设备状态是否正常，特别注意检查电压、水温、水位、油温、油位等参数。

启动起重机，将焊接主机旋转下放至焊接接头上方，检查焊机钳口（电极），确保钳口清洁无渣，防止电极与钢轨间发生跳火现象而烧伤钳口和钢轨。

对正后下降焊接主机，打开夹轨钳口，适当调整焊机悬挂高度，使焊缝两端钢轨落入夹轨钳内，将焊缝两端钢轨对齐对正后，启动液压系统用钳口夹紧钢轨。

钢轨对正误差为：

焊前钢轨作用面对正偏差<0.5mm，非作用面对正偏差

<1.0mm。

4）开机焊接

以上准备工作完成后，经确认焊接设备状态正常后，可按下焊接按钮，开始进行闪光接触焊。

整个焊接过程全部自动化，焊接参数预先设置完毕，焊接过程及焊接结果数据由计算机采集系统自动完成并按焊接接头编号保存在磁盘上。

焊接完成后，启动推瘤装置实施推瘤操作，将焊碴及焊缝上多余的焊瘤铲除。

5）起吊焊机，检查焊接质量

焊接完成后，松开焊接主机钳口及推瘤装置，起吊焊机，由专人检查并清除钳口、推瘤装置上以及焊机内其它部位粘结的焊渣及杂物，确保钳口清洁无渣。

同时用平铲铲除钢轨焊缝两侧残留的焊渣及推瘤余渣。

检查计算机记录的焊接数据，确保结果显示“合格”，同时打印焊接结果记录表。

如果焊接结果不合格，需锯轨重新焊接。

检查焊接接头外观尺寸，如发现有低接头、错边等不合格项，需锯轨重新焊接。

接头焊接合格后待焊缝自然冷却，用测温仪对焊缝温度进行测试，焊缝温度下降到650C以下时才能通过焊轨车。

6）钢轨就位，安装扣件

焊接完成后，依次卸除已焊接钢轨底下用来垫高的三角铁及焊接专用架立滚筒，使钢轨恢复平直状态，并将钢轨拨入承轨槽内，按每隔4根轨枕紧固一根的方法，安装并紧固钢轨扣件，临时恢复轨道。

确保焊轨列车通过。

3.4焊接后粗磨粗磨工作主要是对焊接后钢轨焊头表面的焊瘤余量进行粗打磨，打磨范围为：

轨头及其两侧踏面、轨腰和轨底。

焊后粗磨采用手持式砂轮机，打磨时，砂轮机必须沿钢轨长度方向移动，不得横向打磨，砂轮和钢轨接触压力不得过大，打磨后钢轨表面不得出现发蓝、发黑现象。

打磨主要针对焊瘤余量，尽可能不磨削焊头母材，打磨范围大于35mm。

打磨质量要求：

打磨后焊头轮廓应圆顺无尖角，不得出现横向打磨痕迹和凹凸坑；打磨面平整光洁，表面无发蓝、发黑现象；用1m直板尺检查，焊缝踏面部位热态时呈0.5mm左右的上拱度，常温时不得低踏。

3.5正火处理

钢轨焊缝附近金属晶粒变粗，金属呈脆性状态，经过正火处理，能使该部分金属晶粒细化，增加焊接头金属的韧性。

正火时，焊接接头的温度应降到450C以下（以轨顶踏面为轨温测量位置），采用P60kg/m钢轨专用正火设备，用火焰加热方式将钢轨加热至850〜920C后，再按小于125C/分钟的冷却速度进行冷却。

在高温季节，可采用自然冷却或采用轴流风机吹风进行冷却，在严寒季节或有其它冷却介质介入时（如雨水等），应对正火后的接头加盖防护罩，防止正火后的高温焊接接头遭受快速冷却。

正火质量要求：

采用氧气、乙炔作为加热燃料时，需根据火焰情况及时调整其气体流量及压力，确保火焰为还原性；正火起始温度、终了温度及冷却速度必须严格控制，全过程需用温度计测量，严禁目测估计温度。

3.6调直处理

调直主要是对焊缝两侧各1m范围内的钢轨进行三点调直，采用钢轨校直机进行作业。

调直前，用1m直板尺测量钢轨平直度（轨顶踏面及轨头侧面），对钢轨焊头偏差进行矫正。

调直前钢轨焊头温度不得低于500C。

质量要求：

调直

后焊缝两侧各1m范围内轨顶面上拱度不大于0.3mm/m，不得低踏；非工作边直线度不大于土1.0mm/m，工作边平直度<±0.3mm/m。

如果发现焊接接头错位或焊瘤余量过大，应及时与焊接工序联系，加强钢轨对接精度控制，及时调整推瘤刀间隙，纠正施工偏差。

3.7焊接后精磨

钢轨焊接后精磨采用法国进口的钢轨仿形打磨机，主要对焊缝两侧各1m范围内轨头及两侧面进行精细打磨。

对于机械打磨后个别位置出现的不园顺或尖角，应用扁平锉刀根据断面形状进行手工修整。

精磨质量要求：

打磨部位钢轨表面不得出现发蓝、发黑现象；打磨时严格控制磨削量，尽可能减少对母材的磨削；钢轨外形轮廓圆顺无尖角，打磨面平整光洁，无凹凸坑；打磨后轨顶踏面的平直度<+0.3mm/m，不得出现低踏，非工作边直线度<±1.0mm/m，工作边平直度<±0.3mm/m。

3.8接头焊缝外观检查及探伤在焊轨施工中，对每个焊接接头的焊接质量均需进行外观检查及超声波无损

探伤检测，并做好检测记录。

检查发现有缺陷时，立即进行返工处理。

焊接接头外观质量标准为：

焊缝两侧各100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤缺陷等，焊接接头不得有电击伤，轨底上表面距轨脚边缘35mm与母材平齐，轨头打磨区域不得有切亏、发黑、发蓝现象。

焊接接头超声波无损检测应在焊缝附近轨温冷却至50C以下以后进行，如

用浇水冷却轨温必须在250C以下，探伤部位包括轨头、轨腰及轨底。

超声波探伤仪要求在每班探伤之前用标准试块进行校准。

3.9其他工作

以上工序完成后，确认钢轨焊接接头质量满足要求以后，将钢轨扣件全部安装齐全，全面紧固钢轨扣件，记录好当时的钢轨落槽时的温度，并做好钢轨位移观测标记，为下一步无缝线路施工做准备。

4、线路应力放散、锁定

本工程无缝线路施工采用一次性铺设区间无缝线路的方法，先用标准25m钢轨铺设，施工整体道床，在混凝土达到要求强度后，利用线路空闲时间利用

K920型焊轨机现场进行长钢轨焊接施工，单元轨节长度一般在1〜2Km，根据

设计锁定轨温及现场温度条件分段、左右股同时进行长轨条温度应力放散和锁定施工。

长轨条锁定时，其锁定轨温必须符合设计规定，相邻长轨条锁定轨温差不大于5C,左右股长钢轨的锁定轨温差不得大于3C，且曲线外股锁定轨温不得高于内股（施工工艺详见图）

施工准备

开始线路锁定

松开钢轨扣件

4.1施工准备

无缝线路施工之前，需做以下准备工作：

制作加工垫轨用的滚筒；提前测定现场一天内不同时间段内的轨温情况；准备施工机械和工具，根据测得的不同时间的轨温分布情况，预计施工时间，提前向调度申请施工点。

4.2埋设观测桩

根据规范规定，在实施无缝线路施工之前，需在整体道床上按设计要求数量及埋设位置埋设钢轨位移观测点或观测桩。

钢轨位移观测点或观测桩的设置办法:

在钢轨底边及对应道床顶面画线，或埋置顶面刻有十字的钢筋头。

布置原则:

每一单元轨节布置5对位移观测桩或位移观测点，其中固定区中部一对、单元轨节起、止点各1对，距单元轨节起止点100m处各一对。

在坡段代数差较大的变坡点、结构分界点处增设位移观测桩。

每对位移观测桩的连线应与线路中线垂直。

4.3松开钢轨扣件

先将已经锁定区域距分界位置100m外至200m范围的钢轨或者缓冲区的钢轨扣件及接头连接零件全面按设计规定扭矩紧固一遍，对计划需放散应力并锁定的地段钢轨每隔100m距离做一处初始位移监测标记，并编号记录好。

对上次已锁定区域距离分界位置100m范围内的钢轨扣件以及待锁定的地段钢轨扣件全部松开，取下分别放于钢轨两侧的道床上，然后用起道机从长轨条端部依次将钢轨抬高，并在轨底每隔8-10m加垫一个滚筒，直到把计划锁定的长轨条全部架空为止。

起道时要求左右股钢轨同时进行。

4.4调整长轨条应力

根据实测数据，如果施工现场轨温能满足设计锁定轨温要求，可直接采用滚筒法放散钢轨温度应力。

如果施工现场轨温均低于设计规定的锁定轨温范围，必须采用滚筒法与拉伸器相结合的办法组织施工。

1）滚筒法放散钢轨温度应力

长轨条全部用滚筒架空后，用铁锤依次从长轨条固定端往伸缩端方向敲打轨腰，重复几次，让钢轨自由伸缩。

在钢轨自由伸缩一段时间后，由质检员逐一检查各处钢轨初始位移监测标记点的实际位移，结合焊轨时记录的钢轨落槽温度分析钢轨温度应力是否放散均匀，对温度应力未彻底放散均匀的地段，用铁锤反复敲打轨腰几遍，确保温度应力均匀放散。

2）滚筒法与拉伸器相结合放散钢轨温度应力

长轨条全部用滚筒架空后，用铁锤依次从长轨条固定端往伸缩端方向敲打轨腰，重复几次，让钢轨自由伸缩。

在钢轨自由伸缩一段时间后，由质检员逐一检查各处钢轨初始位移监测标记点的实际位移，结合焊轨时记录的钢轨落槽温度分析钢轨温度应力是否放散均匀，对温度应力未彻底放散均匀的地段，用铁锤反复敲打轨腰几遍，确保温度应力均匀放散。

在完成以上操作后，由质检员逐一记下每处钢轨初始位移观测标记点的位移，并记录当时的钢轨实测温度。

安排扣件紧固人员将长轨条伸缩端以外100m范围的钢轨扣件及接头零件全部紧固一遍。

完成作业后，在左右股长钢轨的伸缩端安装上钢轨拉伸器。

同时根据现场当时实测钢轨温度与计划锁定轨温的差值以及钢轨计算长度，现场计算出每处钢轨初始位移观测标记点的计划拉伸位移量，经核对正确无误后，将计划拉伸位移值标在各处轨腰上。

在夹具及液压系统安装并调试完毕后，开启液压油泵，逐渐给钢轨拉伸器加压，直到油压达到设计压力值，保持拉伸器油压。

利用撞轨器顺钢轨拉伸方向缓慢冲撞钢轨，同时派人检查各位移监测点的实际拉伸位移量，确保各观测点拉伸位移量达到计划位移量。

最后测定钢轨温度，确保实际计算锁定轨温与计划锁定轨温相符合。

4.5锁定长钢轨

从开始松开扣件起，即安排专人用测温计不间断测量钢轨温度。

采用滚筒法放散钢轨温度应力时，当现场钢轨温度在设计锁定轨温范围时，立即通知起道人员分左右两股钢轨同时从长轨条固定端往伸缩端快速抬起钢轨，取出滚筒，让钢轨落入垫板的承轨槽内，由钢轨温度监测人员记录好钢轨起、终点落槽时间及起、终点落槽时的实测轨温。

当采用滚筒法与拉伸器相结合的办法放散钢轨温度应力时，当检查各处位移观测点的实际拉伸位移与计划位移相符合并且当时实测轨温与计算轨温相同时，立即通知起道人员分左右两股钢轨同时从长轨条固定端往伸缩端快速抬起钢轨，取出滚筒，让钢轨落入垫板的承轨槽内，由钢轨温度监测人员记录好钢轨起、终点落槽时间及钢轨起、终点落槽时的换算锁定轨温。

在取出滚筒的同时，安排第一组扣件安装人员立即按隔4根轨枕紧1根的办法紧跟其后快速安装并紧固扣件，确保长轨条的落槽温度均匀一致，第二组扣件安装、紧固人员紧跟第一组之后，将钢轨扣件全部安装并人工初步紧固，最后由一组机械紧固人员用电动扳手按计划的扭矩将扣件螺母全部紧固一遍，并由质检人员现场进行抽查，确保扣件扣压力完全符合设计及规范要求。

长轨条锁定技术要求：

实际锁定轨温或换算锁定轨温必须在设计锁定轨温范围内，相邻两长轨条锁定轨温差不得大于5°C,左右股长轨条的锁定轨温差不得大于3C,且曲线外股锁定轨温不得高于内股。

锁定轨温与锁定日期应列入竣工资料。

长钢轨锁定时，有下列情况之一者，应再次放散或调整应力后重新进行锁定，并调整缓冲区轨缝，使其符合设计要求：

实际锁定轨温或长轨条始、终端落槽时的轨温超出设计规定范围；相邻两长轨条锁定轨温差大于5C、左右两股长钢轨锁定轨温差大于3或曲线外股钢轨锁定轨温高于内股锁定轨温；长轨条产生不正常的过量伸缩；固定区出现严重的不均匀位移，或由于处理线路故障改变了实际锁定轨温；原因不明，施工时未按设计规定正常合拢锁定线路。

4.6设置钢轨位移标记

钢轨锁定时，应立即记录当时长轨条始、终点落槽时的时间及钢轨温度，同时，以预埋的线路两侧位移桩基准点拉线，以拉线为基准在轨底外侧上缘用油漆做出零点位移标记。

应加强对新铺线路轨道状态观测，无缝线路铺设后，5天观测的无缝线路纵向位移，伸缩区两端位移量不大于20mm，中桩处位移量不大于5mm。

5、整体道床道岔质量控制及检验

严格按照GB50299-2006《地下铁道工程施工及验收规范》（2006版）执行。

6、安全、环保保证措施

略。