无缝线路铺设作业指导书.docx

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无缝线路铺设作业指导书

广州轨道交通三号线轨道工程Ⅱ标

无缝线路铺设作业指导书

文件编号：

GZDT/WFXL

版号/修改状态：

编制：

岳春胜

审核：

批准：

受控印章：

受控编号：

2005年4月14日发布年月日实施

作业指导书审批表

工程项目名称

广州轨道交通三号线轨道工程Ⅱ标

编制单位

中铁四局广州轨道交通三号线Ⅱ标项目经理部

编制人

岳春胜

编制日期

2005.4.14

复核单位

中铁四局广州轨道交通三号线Ⅱ标项目经理部

复核人

复核日期

审核单位

审核人

审核日期

审批人

审核日期

审核/审批意见

目录

通令

修改记录表

目的/适用范围…………………………………………………………1

作业前准备……………………………………………………………1

操作工艺………………………………………………………………1

质量标准………………………………………………………………11

注意事项………………………………………………………………11

通令

本作业指导书（无缝线路铺设施工作业——关键工

序作业指导书）自签发之日起生效。

1、本作业指导书为关键工序控制管理工作程序支持

性文件。

2、本作业指导书为受控文件，发放及修改的批准由公司总工程师负责。

本作业指导书解释权为公司总工办，各轨道铺设施工作业队、各部门都必须遵照执行。

公司总工程师

年月日

版权：

该文件的版权为中铁四局广州轨道交通三号线Ⅱ标项目经理部所有，未经许可或书面批准不得翻印和外传。

中铁四局广州轨道交通三号线Ⅱ标项目经理部

作业指导书修改记录表

修改页码

修改内容记录

修改原因

修改人

姓名

日期

批准人：

公司总工程师

2005年月日

1目的/适用范围

无缝线路是铁路轨道的一项重要新技术。

与普通线路相比，钢轨的接头大

大减少，使列车更平稳地运行；同时延长设备的使用寿命、降低设备维修费用，适应了高速、重载运输的需要。

在地下轨道施工中,我们为做到技术先进、经济合理，确保工程质量，实施本作业指导。

对施工过程中的地下铁道无缝线路铺设这个关键工序进行监控，以保证该工程始终处于受控状态。

本作业指导书适用于地下铁道无缝线路铺设施工的整个过程。

2作业前准备

2.1机具

机械：

K920型洞内移动式接触焊焊机

工具：

万能道尺、直角道尺、搬手、起道器、门式支架、轨距拉杆、钢尺、石笔、扫帚、模板、撬棍

2.2人员

2.2.1施工人员应熟悉图纸，了解设计要求和意图，明确各细部尺寸；

2.2.2了解施工技术、安全交底的内容及要点，并复核图中的工程数量、工程

尺寸；

2.2.3认真贯彻执行技术标准、规范、规程和上级颁发的条例、办法、指示和决定，并严格遵照施工规范操作，在开工前组织工人学习；

2.2.4严格执行挂牌上岗制度，各技术工种均持有相应的技术等级证书；

3操作工艺

3.1施工准备

3.1.1PD3钢轨的装卸与堆放

广州市轨道交通三号线采用的钢轨为高碳微矾60kg/mPD3热轧钢轨。

PD3钢轨到达铺轨基地后，采用两台10t龙门吊卸轨，卸轨过程中应轻吊轻放，严禁用人工掀钢轨，以防止钢轨损伤。

堆放钢轨的场地事先经过压实和平整处理，并设置存轨台座。

各台座在同一水平面，面敷钢板，台座顶面距地面0.30m。

如下图所示：

PD3轨存放堆码示意图

钢轨堆放时，应将钢轨按标准轨和缩短轨分类，正平排列或扣轨平列，并应整齐、平直、牢固，严禁侧向放置，防止钢轨扭曲变形。

钢轨堆放注意将缩短轨与标准轨分开堆放，堆高不得高于4层。

3.1.2无缝线路配轨

根据无缝线路设计图进行配轨。

为防止在施工过程中轨道车和平板车走行时撞击轨头，影响钢轨端头质量，将25mPD3钢轨轨排的铺设轨缝设置为0。

道岔前后设计各有50米缓冲区，道岔基本轨接缝设置为8mm，绝缘接头轨缝设置为10mm。

通过配轨计算编制轨排表，同时在表中注明设计或施工中的特殊要求。

3.1.3机械选型与人员培训

鉴于洞内接触焊对焊机性能要求较高的特点，同时也为了提高焊接质量，我们选用由乌克兰生产的K920型机头，加拿大巴顿公司组装的电气、动力系统钢轨焊接机。

该焊机具有以下特点：

①整机体积小，适宜洞内作业。

②焊机内配备有推凸装置，在完成焊接过程之后，立即从全周边推掉焊瘤。

③具有较大的夹持力，保证了在顶锻过程中不打滑。

④可以由自备发电机组获得动力源。

⑤焊机装备有对焊接参数进行监测及控制的计算机系统，设置了各种传感接受器以获得关于机械位移、电流、电压、作用力等信号，并将其进行处理分析后发出控制指令，保证焊接质量。

同时该系统还可以对每个焊接接头质量分析进行存贮和打印。

为了确保机械操作熟练，能够及时处理施工中出现的问题，委托生产厂家的专家对我公司选派的具有基础知识的职工进行操作、保养和维修培训，只有培训考核合格的才能担任焊接施工中各相关工序的施工作业。

3.1.4接触焊接工艺流程

接触焊是将两根待焊钢轨固定在焊机的两对夹钳内，向轨端通以强大的电流，由于对接钢轨之间有极大电阻，当电流流过电阻时，接触面上会产生大量的热能，将轨端加热到塑性状态后，以极快的速度予以挤压，把两根钢轨牢固的焊接在一起。

焊接工艺流程如下图所示：

钢轨焊接工艺流程图

3.2钢轨焊接的施工组织与方法

3.2.1焊前准备

（1）钢轨焊前检查

对到货的PD3钢轨的外观尺寸、外观质量逐根进行检查，检查时应翻轨进行，不能只检查钢轨头部。

对弯曲的应进行调直处理，使钢轨全长范围内，轨头和侧面平面直顺，不得有硬弯、弯曲和扭转。

且钢轨两端1米范围内垂直面及平面不直度不得大于0.5mm。

对钢轨端面在垂直或水平面方向上垂直度大于0.5mm的，应用锯轨机重新锯轨，待冷却后重新测量。

对达到标准的钢轨进行全面探伤，严重扭曲、有裂纹、重皮、夹渣、结疤等有缺陷者剔除不用，对合格的钢轨进行打磨除锈。

（2）焊机焊前检查

焊机的保养和维修必须符合焊机及附属设备保养维修规则，并制订相应的安全操作规程，报监理、业主批准后，严格执行。

焊机的各项参数经工艺试验确定报监理认可后，不得随意改动。

操作者在开机前，应对焊机主机、辅机、水冷却系统、液压系统、制冷系统、供电室等作最后检查，再由专业工程师复查确认，一切正常方可开始进行焊轨工作。

3.2.2轨端及钳口部位打磨

将钢轨扣件松开，放置滚筒和垫木，对待焊钢轨端面及钢轨与接触焊机导电钳口部位的接触处进行除锈和打磨。

打磨要在焊轨前24小时之内进行，超过此时间或被油水沾污时，必须重新打磨处理。

要求打磨后的钢轨表面呈金属光泽并不得有锈斑，除锈打磨对母材的打磨量不得超过0.2mm。

3.2.3对轨与焊接

钢轨轨端及钳口部位打磨合格后，开始焊接。

在滚道上进行对轨，使两焊接面对中。

对轨过程中必须以作用面为基准，焊缝对正焊机钳口中心位置，在横向及竖向不能出现错位，要求各部位最大偏差不大于0.5mm。

对轨合格后，接通电源，两钳口通以400伏特的直流电压后形成两个高压电极，提供焊接电流。

启动焊接，激活自动焊接工序，分别进入预闪阶段、稳定高压闪光阶段（该阶段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，焊机头内的推瘤刀立即进行推瘤，完成一个钢轨接头的焊接。

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。

对焊机各部位和接头进行检查，除去推瘤焊渣，清洁焊机内部。

如果发现钳口部位及钢轨与钳口接触处有烧伤，则焊头判为不合格，并及时对钳口进行处理，直至换钳口，方可再焊。

合格者则对钳口进行清理，不得留有尘渣，并根据配轨表，对接头进行编号。

3.2.4焊后接头正火

接头正火主要是使焊接过程中产生的较大的珠光体和铁素体的晶粒细化，使焊缝达到与母材相接近的晶相组织，增加其韧性。

正火时，接头温度应降低到500～600℃之间，然后用氧气—乙炔加热器将焊缝加热，轨头加热表面温度不高于950℃，轨底角加热表面温度不高于830℃，再自然冷却。

正火时应严格控制温度，如果正火时局部温度过高，钢轨会产生过烧现象，在钢轨表面呈现裂纹或蜂窝状，从而影响钢轨的机械性能，特别是冲击韧性。

正火温度太低将不起作用，温度采用红外测温仪控制，同时作好正火记录。

3.2.5钢轨焊后调直、打磨

待焊缝正火完成后，温度降低到300℃以下时，对钢轨进行调直处理，使钢轨在焊缝两侧各500mm范围内，水平方向的作用面一侧的不平直度不大于0.5mm/m，垂直方向的不平直度不大于0.5mm，拱量限制在0.5～1.0mm/m范围内。

接头在空气中冷却后进行打磨，打磨可以分成粗打磨和精细打磨。

粗打磨利用角磨机或碗形砂轮机对焊缝及附近轨头顶面、侧面、轨底上表面和轨底进行打磨。

打磨时，平直度在焊缝两侧各500mm范围内轨顶面0～+0.3mm/m、轨头内侧工作面±0.3mm/m、轨底0～1.0mm/m，焊缝踏面部位热态时呈0.5～1.0mm的上拱量，在常温下不能打亏。

打磨时注意应纵向打磨，不得横向打磨，打磨面不得发黑、发兰而应平整有光泽。

精细打磨时，用扁平锉或细砂皮纸纵向打磨，直至符合规定。

3.2.6焊接接头超声波探伤

每个钢轨焊头均应进行超声波探伤。

探伤前应将焊缝处温度降低到50℃以下，冷却可以用浇水法进行，但浇水前钢轨温度不得高于250℃。

在经打磨过的钢轨轨底、轨腰、轨头上均匀涂抹探伤专用油，然后用探头进行探伤。

探伤结果不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔、夹渣等有害缺陷。

如有此类问题的接头，必须剔除处理，并做好记录。

3.2.7数据的记录及分析

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

3.3焊接接头的检验

1）超声波探伤：

每个钢轨焊头均应进行超声波探伤检查。

2）钢轨焊头外观检查

（1）钢轨焊头应纵向打磨平顺，不得有低接头，用一米直尺测量钢轨焊头的不直度应符合下表规定：

钢轨焊头不直度允许误差表

焊头部位

接触焊（固定）

轨顶面

+0.3，0

轨头内侧工作面

0.3

轨底

+1.0，0

（2）钢轨焊头轨顶面及侧面应预打磨，轨头及轨底上圆角在1.0m范围内应圆顺，不允许横向打磨，母材打磨深度不超过0.5mm。

（3）接触焊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为35mm的范围内应打磨平整。

表面粗糙度Ra的最大允许值为12.5μm。

（4）在焊缝两侧各100mm范围内，表面无明显的压痕、碰痕、划伤缺陷。

焊头不得有电击伤。

3.4型式检验

在下列情况进行型式检验：

1）钢轨接头试生产；

2）采用新轨型、新钢种及调试工艺参数；

3）周期性生产检验不合格。

型式检验项目包括静弯、落锤、疲劳、探伤、金相、硬度、外观、抗拉、冲击及断口检验。

其检验次数按钢轨焊接接头技术规定办理，型式检验合格后方可进行批量生产。

3.5抽样检验

在批量生产过程中每焊接500个钢轨焊头，应随机加焊5根试件进行抽样检查。

经落锤检验合格后方可继续生产。

若有1根及以上试件不合格应予复检。

复检合格方可继续生产，并填写试验记录，以备查考。

3.6无缝线路铺装

3.6.1无缝线路的应力放散与锁定

在钢轨焊接过程中，无缝线路各段扣件安装时，其施工温度不一致，使长轨各段的温度应力不同。

当一段线路焊接完成后，在设计中和温度范围内进行无缝线路的应力放散与锁定。

放散应力采用滚筒法，首先将钢轨上的扣件全部松开，扣板旋转90°，同时拆除放散终端的接头夹板，在长钢轨底部按规定间隔设置滚筒，并配以撞轨器顺放散方向撞击放散端的接头夹板或在长轨中部临时安装无缝线路夹板。

待钢轨的伸缩量达到预定的数值后，取下滚筒，锁定线路。

再用同样的方法放散另一股钢轨内部应力，并将其锁定。

3.6.2无缝线路锁定后，立即做好位移观测标记、观测纵向位移。

在钢轨内侧腹部或隧道侧墙上，用白油漆注明锁定日期及锁定轨温，位移观测标记为永久性标记，不得任意改动。

4质量标准

4.1轨道位置调整：

轨道应根据铺轨基标进行调整，采用相对式接头，直线段允许相错量为20mm，曲线段允许相错量为规定的钢轨缩短量之半加15mm；

4.2轨道钢轨调整精度应符合下列规定：

（1）轨道中心线：

距基标中心线允许偏差为±2mm；

（2）轨道方向：

直线方向：

直线段用10米弦量，允许偏差为1mm，曲线段用20米弦量正矢允许偏差也应在规范允许范围之内；

（3）轨顶高程及水平：

高程允许偏差为±1mm，左右股钢轨顶面水平允许偏差为1mm，在延长18米的距离范围之内应无大于1mm的三角坑；

（4）轨顶高低差：

用10米弦量不应大于1mm；

（5）轨距：

允许偏差为（±2，－1）mm变化率不应大于1‰；

（6）轨底坡按1/40设置；

（7）轨缝允许偏差为（+1，0）mm；

（8）钢轨接头：

轨面、轨头内侧应平（直）顺，允许偏差为0.5mm。

5注意事项及要求

①放散前要确定放散轨温及放散方法，计算缓冲区预留轨缝。

②准备机具，组织施工，消除妨碍钢轨位移的障碍物，做好放散前的一切准备工作。

③锁定轨温及长轨条始、终端落槽时的轨温均在设计中和温度范围内，左右股长轨条锁定轨温差不超过5℃，在曲线上外股轨条锁定温度不得高于内股。

④长轨轨端相错量不大于40mm。

⑤位移观测桩埋设齐全、牢靠，观测标记清楚。

⑥无缝线路铺设后，5天的观测无缝线路纵向位移、伸缩区两端位移量不大于20mm，中桩位移量不大于5mm。

⑦与缓冲区钢轨接头轨面及内侧要求平齐，误差不大于1mm。

⑧在中和温度范围内测量，缓冲区钢轨接头的轨缝在2～9mm以内。

否则需锯掉长轨条端部重新钻眼安装接头夹板。