钢轨移动闪光焊施工方案.docx
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钢轨移动闪光焊施工方案
青岛市红岛-胶南城际
（井冈山路-大珠山段）轨道交通工程轨道工程
（DK6+990～DK36+019）
钢轨移动闪光焊施工方案
中国交建
CHINACOMMUNICATIONSCONSTRUCTION
中交二公局青岛轨道交通R3线工程轨道工区项目经理部
2016年2月
青岛市红岛-胶南城际
（井冈山路-大珠山段）轨道交通工程
（DK6+990～DK36+019）
钢轨移动闪光焊施工方案
中国交建
CHINACOMMUNICATIONSCONSTRUCTION
编制：
审核：
批准：
中交二公局青岛轨道交通R3线工程轨道工区项目经理部
青岛市红岛-胶南城际
（井冈山路-大珠山段）轨道交通工程
钢轨移动闪光焊施工方案
一、编制依据
1.1编制依据
（1）钢轨焊接第1部分通用技术条件TB/T1632.1-2014
（2）钢轨焊接第2部分闪光焊接TB/T1632.2-2014
（3）钢轨焊接TB/T1632-2015
（4）建设单位要求的节点、合同要求的工期、质量及环境保护要求。
（5）山东省青岛市关于安全文明施工、环境保护等方面的规定。
（6）施工现场线路调查获得的资料。
（7）在城市轨道施工领域成熟的施工方法、施工工艺和科研技术储备等。
二、工程概况
青岛市红岛-胶南城际（井冈山路-大珠山段）轨道交通工程（以下简称青岛轨道交通R3线工程）位于青岛市西海岸新区，总体呈东北-西南走向。
线路起于开发区井冈山路站（DK6+990），途嘉年华站、灵山卫站、黄海东路站、东方影都站、朝阳山CBD站、两河站、北京路站、泰山路站、珠海路站、世纪大道站、中铁博览园站、终于大珠山站（DK36+019）。
全线正线全长29.029km，其中地下线16.21km，高架线12.819km。
设车站12座，停车场一处（灵山卫停车场）。
正线采用跨区间无缝线路，辅助线及停车场和车辆段采用普通有缝线路设计，道岔采用冻结接头设计。
图2.1-1青岛轨道交通R3线工程平面图
三、施工准备
3.1施工准备
3.1.1焊接设备检查
在进行钢轨焊接前，应先对焊轨机及配套设备进行检查。
3.1.2轨端除锈
轨端除锈是对待焊钢轨端面和距离端面500mm范围内轨腰两侧表面除锈，使其露出80%以上的金属光泽。
如果在此范围有凸出轨腰表面的厂标、生产日期等符号必须同时磨平。
3.2内业技术准备
3.2.1根据设计文件的要求和开通速度的标准，核实施工技术标准。
同时对施工设计图纸进行会审，了解设计意图。
澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
3.2.2施工人员开工前应通过安全、技术培训考核，特殊工种持证上岗，各种施工机具在开工前全部进场确保状态良好。
3.3外业技术准备
3.3.1在正式焊接前，按照《钢轨焊接第2部分:
闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）的要求完成钢轨焊接接头的型式试验。
确定焊接参数，制定焊机操作规程。
3.3.2生产检验应符合《钢轨焊接第2部分:
闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）相关规定，检验合格后方可继续生产。
3.4技术要求
3.4.1单元焊头距离梁缝和桥台边墙的距离符合设计图纸要求，设计图纸无要求的，其距离大于2m。
3.4.2气温低于10℃时不宜进行工地钢轨焊接。
刮风、下雨天气焊接时，应采取防风、防雨措施。
3.4.3施工环境温度较低时，焊前应用火焰预热轨端0.5m长度范围，预热温度应均匀，钢轨表面预热升温为35℃-50℃，焊后应采取保温措施。
3.4.4单元轨节左右股钢轨的焊接接头宜相对，相错量不应大于100mm。
3.4.5其他相关要求：
执行《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10413-2003）及设计文件相关要求。
四、施工工序及工艺流程
4.1施工程序
施工准备→轨端打磨→焊机对位→焊接→正火→打磨→探伤→收尾。
4.2施工工艺流程
施工准备
轨端打磨
焊机对位
焊接推凸
正火
粗打磨
探伤
精磨
恢复线路、质量检查
图4.2-1现场移动式闪光焊接工艺流程图
4.3单元焊接施工工艺
4.3.1待焊钢轨及接头准备
焊接前松开待焊轨头后方10m范围内的扣件及前方一节待焊轨的扣件，长轨下安放滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
焊接前必须检查钢轨端面垂直度和钢轨端面、轨腰导电面除锈质量。
打磨焊机电极钳口轨腰接触区；将两待焊轨端抬起一定高度进行焊机对位夹轨，抬起高度应根据轨枕和扣件类型确定。
4.3.2垫放滚筒、窜轨
A垫放滚筒：
全部拆卸待焊长钢轨的扣配件，在待焊轨头前方长钢轨下每隔12.5m安放一个滚筒，以便钢轨可以纵向移动焊接。
B窜轨方法：
在焊接的另一端用撞轨器撞钢轨，同时在焊接端用拉伸器配合拉伸。
在线路长度较长或窜轨距离比较远时应增设撞轨器的数量。
C为了防止长轨端面被撞伤应在长轨上加装撞轨包，撞轨作业时长轨条前后端加强联系，防止撞轨过头，同时加强观察被撞轨条，防止长轨侧翻。
D根据焊接的焊接参数，长轨接头应预留搭接量作为顶锻量。
4.3.3焊机对位
钢轨焊接首先进行焊轨机对位，每班由调车员联系和协调，将移动式焊轨机和工班作业人员运抵焊接作业区，载有移动式焊轨机的平板车第一个轮对距焊接中心线为3.5m左右。
4.3.4焊接
A焊接时钢轨的顶锻，采用拨曲线的方法预留顶锻量，从距离焊缝不小于50m～75m处起向单元轨终端方向拨曲线，曲线长度约30m；直线地段上下股均往道心方向拨移，拨移量大约0.7m左右；曲线地段内外股钢轨均往外拨移，拨移量大约0.7m左右。
B钢轨进入焊机后，在对头过程中，应注意必须以工作面为基准。
轨头工作面错位偏差不应大于0.2mm，轨底边缘错位偏差不应大于1mm。
C操作焊机夹紧钢轨、焊轨。
按照焊机的焊接要求对已拨曲线的钢轨及时进行回拨。
焊完钢轨后，立即检查焊机焊轨实际参数，实际参数偏离正常范围的焊接接头，应锯切重焊。
D焊接失败时，应锯切重焊，但必须保证焊接接头冷却至常温，方可再次焊接，重焊接次数不得超过2次。
切除焊头时，应使焊缝居中，两边各锯切长度不超过25～30mm，并对钢轨端部重新进行处理，确保端面垂直度符合工艺要求。
E焊接结束之后，必须迅速提起焊轨机，清除焊瘤，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，其他位置推凸余量部大于2mm。
不应将焊渣挤入母材；焊渣不应划伤母材。
检查长钢轨焊接接头的外观质量，并对焊接接头进行标识，标识应在焊接接头前方1～3m处的同一侧轨腰位置，标识应清晰、端正。
4.3.5焊轨机转移
A上扣件作业完毕，现场负责人通知调车员将钢轨焊机和部分作业人员运抵下一焊接区并对位。
B焊轨机转移时焊接接头温度应低于400℃。
4.3.6焊头正火
A乙炔瓶、氧气瓶堆放应严格执行消防安全制度。
B调节乙炔瓶输出压力，调节氧气瓶输出压力，通过控制箱快速开关阀调节乙炔流量、氧气流量。
C调节加热器的位置，使焊接接头处于加热器摆动中心，摆动幅度不小于60mm。
D正火时，正火温度的测量使用光电测温仪，焊头温度应降至500℃以下，然后利用氧气--乙炔加热器对焊接接头进行加热，轨头加热表面温度应控制在900±50℃，轨头冷却宜采用风冷。
E如果发现焊轨后出现低接头，应进行矫直处理。
焊后矫直应在焊接接头热处理后进行，矫直温度应低于400℃，并预留上拱量。
4.3.7粗磨
A粗磨作业之前应先测量推瘤余量。
根据推瘤余量对接头区域轨非工作面、轨颚、轨底角上表面进行打磨。
由于钢轨外形尺寸偏差造成的焊接接头不平顺，可用圆顺打磨方法进行修整。
B粗磨作业完成，要求接头轨底面、非工作面的打磨余量为0～+0.5mm。
对轨底角上表面打磨范围为：
轨底角上表面向内打磨宽度为45mm以上，纵向焊缝居中，向两边打磨宽度为85㎜以上，不得打亏。
C打磨时进给量适当，不得将表面打亏，不得出现发黑和发蓝现象。
D粗打磨后，打磨表面须光整、平顺，满足探伤要求。
4.3.8焊头探伤
A接头探伤检验使用仪器为超声波探伤仪。
B探伤时焊缝温度应冷却到40℃以下。
探伤作业技术应符合《钢轨焊缝超声波探伤技术规程》。
C经探伤检查不合格者，应锯切重焊。
4.3.9精打磨
A打磨前，焊接接头及两端1m范围内温度应在50℃以下，应测量焊缝两侧500mm范围内水平和垂直方向的平直度，确定合适的打磨进刀量，然后对焊缝两侧450mm范围的轨顶面和轨头侧面工作边进行仿型打磨。
B打磨时不应用力过大，防止钢轨表面局部过热而发黑发蓝。
C使用仿型打磨机对焊接接头的轨顶面及轨头侧面工作边进行外形精整,并应保持钢轨轮廓形状。
外形精整不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或者热损伤，不应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。
D轨头及轨底上圆角在1m范围内应圆顺，母材打磨深度不得超过0.2mm。
钢轨焊头在轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm的范围内应打磨平整。
焊缝两侧各100mm范围不得有明显的压痕、碰痕、划伤等缺陷。
五、劳动力组织
人员配置表
序号
工序名称
数量
备注
1
焊机对位、操作
4人
机组人员
2
拆卸及安装扣配件
24人
分为4组，每组6人
3
垫放、收取滚筒
10人
分为2组，每组5人
4
撞轨器撞轨
12人
分为2组，每组6人
5
粗打磨
3人
6
精磨
3人
7
正火
3人
8
现场指挥
1人
9
值班电工
1人
10
班长
1人
11
看守
3人
12
技术
3人
13
安质
1人
14
轨道车司机
1人
15
调车员
1人
16
探伤
1人
六、材料要求
焊接用热轧钢轨应符合TB/T2344-2012的规定；焊接用热处理钢轨应符合TB/T2635-2004的规定；焊接用客运专线以及国外生产的钢轨应符合相关定货技术条件的规定。
七、施工机具配置
投入施工机具配置表
序号
机械名称
单位
数量
1
轨道车
台
2
2
移动式焊机
套
2
3
正火设备
套
4
4
提式砂轮机
台
8
5
仿形打磨机
台
4
6
超声波探伤仪
台
2
7
拉轨器
套
2
8
锯轨机
台
4
9
液压钢轨拉伸器
台
2
10
端磨机
台
4
11
角磨机
台
8
12
支撑滚筒
个
200
13
撞轨器
套
4
14
起道机
台
8
15
撬棍
根
32
16
小平车
辆
8
17
发电机
台
6
八、质量控制及检验
8.1焊接参数
8.1.1钢轨焊接接头错边量允许误差
接头错边量位置钢轨顶面纵向中心线的垂直方向接头错边量最大允许值0.5mm，工作侧面轨顶面下16mm的水平方向接头错边量最大允许值0.5mm，轨脚边缘的水平方向接头错边量最大允许值2mm。
8.1.2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，焊接接头及其附近钢轨表面不应出现裂纹、划伤、明显压痕、碰伤、电极灼伤、打磨灼伤等损伤。
8.1.3焊缝平直度检验要求
焊缝平直度允许偏差表部位平直度轨顶面0～+0.3mm轨头内侧工作面0～+0.3mm轨底0～+0.5mm
说明：
1、内侧工作面“+”表示指向轨道外侧，使轨距扩大。
2、本表根据《钢轨焊接接头技术条件》有关标准制订。
8.1.4钢轨焊接质量保证措施
焊轨前必须按TB/T1632.1-2014《钢轨焊接通用技术条件》中有关规定进行型式检验，确定焊机工艺参数，检验合格后方可施焊。
接缝焊接前，应先检查焊轨外观尺寸，半米内应无大于0.5mm死弯，端面上下、左右平面差不得大于2mm，并清除被焊端面和距轨端长150mm范围内的锈蚀、油污及杂质，表面光滑无锈斑，但对母材的打磨量不得大于0.2mm。
焊接前，应对焊机的主、辅机，水冷系统，液压系统，制冷系统，供电室等检查，运转正常方能开焊。
现场钢轨火焰正火时,钢轨接头温度必须降至500℃以下,方能开始正火。
正火时,一名工人操作,另一名观测火焰温度和钢轨温度,正火达到预定温度后,立即关闭气源。
焊接结束后，一名焊工松开焊机，另一名焊工立即清理掉钢轨上的焊瘤块，焊缝处不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷。
焊接完成后，对焊缝两侧500mm范围内需打磨，先粗打后精打，用一米直尺检查焊缝顶面、侧面的平直度、光洁度须符合规范要求，但不得横向打磨。
对每一个焊缝，均需做超声波探伤检查，但须待焊缝处温度冷却到40℃以下，并做好记录。
外形精整应保持轨头轮廓形状,外形精整应控制在尽可能短的长度范围内,不应超过焊缝接头中心线两侧各450mm限度，外形精整不应使焊接接头或钢轨产生任何机械损伤或热损伤。
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,过渡段长度不应大于错边偏差的10倍.轨底上、下角应纵面打磨圆顺。
焊接接头及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰伤、打磨灼伤等伤损。
8.2质量控制
8.2.1焊接接头的设计文件、焊接参数、焊接记录、正火、探伤质量记录和检验记录等资料由工程技术部负责保管。
8.2.2工程技术部对工地焊接接头焊接外观质量进行全面检查。
8.2.3接头检验发现质量问题，必须及时报告现场负责人，以确定处置办法。
处理后仍不符合要求，应锯开重焊。
8.2.4轨端除锈作业要求：
A打磨时不得横向打磨，打磨时砂轮机不得跳动。
B待焊钢轨除锈后的放置时间不得超过24小时，若超过24小时应重新处理。
C钢轨除锈打磨前若表面潮湿，须进行干燥处理。
D经除锈处理后的钢轨若处理表面被污染，应重新处理。
8.2.5经型式试验确定的焊接参数，严禁修改。
8.3质量检验
8.3.1钢轨焊接接头平直度允许偏差应符合下表:
序号
项目
允许偏差（mm）
v≤120km/h
120km/h＜v≤200km/h
200＜v
1
轨顶面
+0.3，0
+0.3，0
+0.2，0
2
轨头内侧工作面
±0.3，0
+0.3，0
+0.2，0
3
轨底（焊筋）
+0.5，0
+0.5，0
+0.5，0
8.3.2型式检验、周期性生产检验严格执行《钢轨焊接第2部分：
闪光焊接》（TB/T1632.2-2014）中有关规定。
九、安全及环保要求
9.1安全要求
9.1.1焊机应由专职人员操作，其它人员不得私自操作焊机。
9.1.2打磨、正火作业时，操作人员必须佩戴护目镜。
拆卸焊机时要带石棉手套，防止烫伤。
9.1.3氧气瓶、乙炔发生器与明火或电气设备等距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m；乙炔发生器和氧气瓶的存放之间距离不得小于2m；使用时，二者的距离不得小于5m。
氧气瓶、乙炔发生器等焊割设备上的安全附件应完整有效，乙炔瓶、氧气瓶使用时应放在固定气瓶的支架上，并禁止敲击、碰撞。
9.1.4施工现场必须配备消防器材，焊轨作业中须严防火灾事故发生，每日作业结束后，必须在严格检查确保无火险隐患后方可离开现场。
9.1.5焊轨现场施工作业时，不得影响相邻线路正常行车。
存放物品不得侵限。
9.1.6工地钢轨闪光焊接完成后应作好以下工作：
A检查焊好的接头，并打上焊接标记。
B线路恢复时，扣配件应安装正确、配件齐全。
C将轨道恢复到正常状态并清理焊接现场。
9.2环保要求
9.2.1焊接完毕清理焊接作业区域，焊渣、废弃物、易燃物统一清理收回。
9.2.2设备维修时，在道床面铺设隔离物，避免油污等污染道床。
9.2.3焊接作业时，应避免火花对周围其它材料造成烧伤。
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