应力放散及锁定作业指导书锁定焊采用气压焊.docx
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应力放散及锁定作业指导书锁定焊采用气压焊
应力放散及锁定作业指导书
1．编制依据
达州至成都线扩能改造工程三汇镇至遂宁段铺轨架梁工程施工合同文件。
达州至成都线扩能改造工程三汇镇至遂宁段铺轨架梁工程施工招投标文件。
设计文件、施工方案审查会议纪要及我单位的施工技术水平、能力，机械设备等。
2．引用标准文件
《新建时速160公里客货共线铁路设计暂行规定》
《新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）》
《铁路轨道工程施工质量验收标准》
《铁路无缝线路》中国铁道出版社
3．工程项目概况
达成铁路为客货共线铁路，设计速度目标值160km/h。
达成线扩能改造三汇镇（不含）至遂宁（含）段增建二线工程，自三汇镇襄渝铁路DK630+620至达成线DK194+600，线路双线铺设长度188.7千米，联合接头378个。
4．参建单位概况
建设单位：
成都铁路局达成扩能改造工程建设指挥部
工程设计单位：
铁道第二勘察设计院
监理单位：
黑龙江中铁建设监理有限责任公司
四川省成都市大西南铁路监理公司
施工单位：
中铁三局集团有限公司达成铁路扩能改造项目经理部铺架队
5．工艺流程（见附图1）
6．施工方法
6.1换铺长钢轨后设置位移观测桩
6.1.1位移观测桩的设置位置（见附图2）
6.1.2位移观测桩的设置要保证其牢固、可靠、易于观测和不易被破坏。
6.1.3尽量利用接触网基础（杆）及桥梁挡碴墙。
6.1.4位移观测桩的设置在线路纵向以单元轨节为单位，采用“均匀相对”式方法布桩。
即成对的位移观测桩连线要垂直于线路方向。
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，纵向相错量不得大于30m。
6.1.5位移观测桩按列车运行方向顺序编号。
编号方法为：
NO.123-02为，123为代表对应位置单元轨节的编号，02代表该单元轨节内位移观测桩的编号。
现场编号要标记清晰、耐久。
如：
6.1.6路基上位移观测桩的设置
6.1.6.1采用预制桩现场埋设方法设置位移观测桩。
6.1.6.2位移观测桩在区间设在路肩上，在站内设在站台上；位移观测桩距道碴坡脚和路肩边缘均要大于30cm。
当路肩宽度不足时，埋于路肩中心。
6.1.6.3位移观测桩采用截面为100×100mm的方形或100mm圆形，采用C15混凝土预制，桩顶用模板定型抹平，中心预埋顶刻“十”字的16mm圆钢。
桩顶面略高于路肩面不超过20mm，并采用水泥砂浆将观测桩固于路基中。
位移观测桩埋设深度应不小于0.5m，不得破坏路基基床已设置的土工膜。
6.1.6.4位移观测桩也可利用线路两侧的接触网基础（杆）进行设置。
接触网杆埋设前，在接触网基础上刻划十字沟纹，在旁边涂上油漆作好标记。
待接触网杆立好后，将临时观测点引至接触网杆垂直于线路纵向的侧面，在接触网杆上刻划槽口，在旁边涂上油漆作好标记。
观测点设置高度高于轨面5~10cm。
6.1.7桥上、隧道内位移观测桩的设置
设置于桥梁固定支座附近稳固的桥面挡碴墙上，设置高度高于轨面5~10cm。
位移观测桩标记必须稳固、耐久、可靠，便于观测。
隧道内位移观测桩可设置于隧道边墙上，设置高度高于轨面50～100mm，标记必须稳固，耐久，可靠，便于观测。
6.1.8跨区间无缝线路按单元轨节等距离成对设置位移观测桩，桩间距离不小于500m。
单元轨节长不足500m整倍数时，可适当调整距离。
6.1.9无缝线路长轨条的起点、终点以及距离长轨条起点100m的位置各设1对位移观测桩。
6.1.10长大隧道的隧道口，特大、大桥两端，钢轨伸缩掉界器基本轨接头处和距离基本轨接头100～150m处应增设位移观测桩。
6.1.11跨区间无缝线路每组道岔应设置5对位移观测桩,在道岔前、道岔后、限位器、距道岔前后50m处各设1对观测桩。
多组道岔焊联道岔位移观测桩位置与单组道岔相同。
6.1.12当增建二线与既有线间距小于或等于5m且并行等高时，观测桩分设在左、右线外侧；当增建线与既有线间距大于5m时，观测桩分设在新建线左、右侧路肩上。
6.2应力放散与锁定作业需满足的条件。
6.2.1道床刚度及横、纵向阻力，轨面高程，线路的静态几何尺寸达到初期稳定状态要求。
6.2.2按设计要求设置好位移观测桩。
6.2.3锁定时轨温不高于设计锁定轨温允许值。
（本标段设计锁定轨温35℃，允许锁定轨温范围30℃~40℃）
6.2.4在隧道内施工需有充分的照明设备和通讯联络设备。
6.3应力放散准备工作
6.3.1检查各工具、机器是否齐全，能否正常工作。
滚筒在使用前逐个进行检查、涂油，保证个个转动灵活，无不转、转动不灵活现象。
6.3.2全部人员带齐工具、乘车到达工地，各带工具进入作业位置。
为了减少放散时封锁线路时间，先在1500米轨道两端800米处设置限速牌，然后每两人配合，负责25米钢轨扣件的拆除。
隔一根轨枕拆两根轨枕的扣件（包括前一对已锁定的单元轨节的100米扣件也隔一卸二），这期间可以通车。
6.3.3工序完成后封锁线路，在需应力放散1500米轨道两端800米处设置停车牌。
停车牌和红旗插于道心，隧道内作业，停车牌和红旗设在两头洞外，此时不可以通车。
6.4拆卸扣件、垫放滚筒
6.4.1每两人配合，拆卸25米钢轨范围内未拆除的扣件，在所负责范围内使用专用扣件扳手从始端向末端顺序拆卸。
6.4.2拆下的弹条、螺帽、弹簧垫圈、平垫圈、轨距块摆放在钢轨两侧的枕肩上，轨距块号码摆放正确。
工序完成后，技术人员要从头至尾检查两根钢轨的弹条扣件是否全部拆除，若有未拆除的弹条扣件要及时拆除，若有破损及时更换。
在拆卸扣件时，还应拆除前一对已锁定的单元轨节的100米扣件（为锁定焊采用气压焊做准备，气压焊时轨缝两边各需拆100米扣件），使应力集中不在焊头处，因每一对单元轨节锁定轨温不可能完全一致，此时的应力集中点就会集中在锁定焊头附近，这样给予焊头的应力就会影响焊头的寿命。
100米扣件拆除后，还应将其拨偏与未放散轨端相错，避免涨轨后两轨端挤死。
6.4.3用起道机打起钢轨，检查轨下橡胶垫板有无破损及其上有无石屑，有破损及时更换，有石屑及时清理，确保锁定后轨道质量。
在枕木上安置好滚筒，每隔12~15米垫放一个滚筒，以保证钢轨不塌腰，使应力放散时不易产生应力集中点，尽量达到零应力状态。
滚筒垂直于钢轨纵向中心线安放于轨底和枕木之间，要保证钢轨目视平顺。
6.5撞轨，放散应力
技术人员确认所有滚筒安放好后，在单元轨节的400米、1000米处各安装一台撞轨器，两台撞轨器同时撞轨协助放散，直至钢轨伸长出现反弹现象即判定钢轨达到零应力状态。
6.6测量轨温，画钢轨拉伸位移标记
6.6.1位于1500米钢轨两端及中间750米处的三位工班长，在拆除扣件的同时，用钢丝刷及粗砂布清除钢轨阴面一侧轨腰处的浮锈，把数显轨温计贴放在浮锈清除处。
6.6.2应力放散、钢轨处于零应力状态后，每100米在钢轨上做一个拉伸位移标记。
方法是：
用一直角三角板，一直角边靠在轨枕面上，另一直角边靠轨底边缘，分别划线，轨枕面上的线垂直于轨枕纵向中心线，并在三角板直角处画十字线与轨底边缘上的线延长重合。
做完拉伸标记后，向现场技术人员汇报时，同时报上轨温。
6.7计算拉伸量、锯轨
6.7.1现场技术人员计算当时轨温：
T0=（T始+T中+T末）÷3
6.7.2计算钢轨拉伸长度:
ΔL=α（T锁-T0）L
式中ΔL——钢轨拉伸量（mm）;
α——钢轨线膨胀系数，为0.0000118/℃;
L——单元轨节长度（m）;
T0——实际轨温;
T锁——设计锁定轨温。
6.7.3计算锯轨量:
ΔS=ΔL+λ-Δl
式中ΔS——实际锯轨量（mm）;
λ——预留轨缝（mm）气压焊取8~15mm;
Δl——拉伸前两轨端间距（即轨缝）。
当ΔS>0时需锯轨
当ΔS<0时不用锯轨
若ΔS<-40mm时需松开未锁定1500m的单元轨节进行串轨后，再行焊接。
（这种情况高温换轨，低温锁定时易出现，故换轨时轨温最好不高于锁定轨温。
）
6.7.4技术人员在轨缝两侧轨顶面上画出两道石笔线。
石笔线应垂直于钢轨纵向中心线。
两石笔线间距为ΔL+（8~15）mm。
若轨端无塌面，尽量只锯一轨端，以减少锯轨量，若两轨端都有塌面现象，必须两轨端全部锯掉，以保证焊接质量。
划线时应考虑锯后的非拉伸钢轨端部尽量靠近枕木间距的中间位置，以使轨缝位于枕木间隔的中间位置。
6.7.5两名工人抬锯轨机，使锯片位于一条石笔线位置，另一人员固定锯轨机卡具,开动锯轨机锯轨。
用直角钢板尺测已锯轨端，直角尺一边紧靠轨顶面，另一边靠住轨端，该边与轨端的间隙最大处不得大于1mm。
6.7.6锯完毕后，技术人员测量轨缝，轨缝值应为ΔL+（8~15）mm。
6.8单元轨节拉伸、锁定
6.8.1两名工人抬拉轨器安放在轨缝处，锁紧卡具，应使轨缝位于拉伸器纵向中间位置，然后再安装高压油管并检查整套拉伸装置。
6.8.2用撞轨器撞轨配合拉伸，当钢轨拉伸使轨缝达到6~11mm时，拉伸停止。
该6~11mm数值是考虑锁定后总回缩量为2~4mm而定的，如回缩量为Δl，则拉伸时轨缝预留量为（8~15）mm-Δ1。
各位移观测标记点观测人员向始端技术人员报位移量，实际移动量如与要求值不符，则应考虑撞轨使其符合要求值,要确保钢轨拉伸均匀，呈线性变化。
6.8.3当始端拉伸到计算拉伸量时，现场负责人下令锁定钢轨。
放好橡胶垫板（橡胶垫板要与钢轨底面平齐，不能外露），撤去滚筒，把钢轨落入承轨槽。
在拆除滚筒时起道机不准“放炮”，以免碰伤人或将石屑崩到橡胶垫板上；在钢轨落槽时，技术人员测轨温，此时轨温不得高于设计锁定轨温。
6.8.4靠近轨缝100米范围内的钢轨不上扣件，其它组隔2根轨枕上1根轨枕的扣件。
各工班锁定完成后，工班长向现场负责人汇报。
施工人员拆除拉伸器，拉伸器拆除后，轨缝值应在8~15mm范围内。
6.9锁定焊
待一单元轨的两根钢轨均锁定后，即可按气压焊作业指导书要求进行轨缝焊接。
因为气压焊作业的时间比较长，在气压焊作业的同时，可让线路工人把距轨缝100m范围以外钢轨未上的扣件逐根补齐并全面拧紧,使扭力距达到100~120N·m。
打紧全部防爬器，全部轨枕扣件做到顶严密靠。
扣件上完后，技术人员要检查扣件是否全部上完或有缺少的扣件，另外技术人员用轨距尺检查轨距，如有不合格和机件不全，要及时调轨距、补扣件。
在进行气压焊作业时，还可安排设置单元轨节位移观测标记的工序。
6.10设置单元轨节位移观测标记
6.10.1如观测桩顶高于轨面，两名工人拉紧线绳分别按在线路两侧观测桩顶上的十字线中心；如观测桩顶低于轨面，一人在一个桩位上安置经纬仪，另一人持垂球（使垂球线轻触线绳及一根钢轨的非工作边，垂球悬空位于轨腰处。
）在线路另一侧的桩位上吊后视点，形成穿过两桩十字线中心的视线。
在轨底顶面画直线垂直于钢轨纵轴线（所画直线两侧各5cm范围内应用钢丝刷及粗砂布除锈）。
6.10.2技术人员检查所画直线，位置与线绳偏差不大于1mm。
6.10.3以钢轨上直线为界，两侧分别刷红、白油漆长5cm，在轨底顶面处宽度与轨底顶面相同。
刷漆方法为：
用1mm厚（长、宽各10cm）铁片的一条边压住轨上直线，在铁片两边分别刷红、白漆，然后撤去铁片。
6.10.4锁定焊结束后，把焊缝两边100m扣件上好，拧紧。
施工结束时，撤去防护。
7．人员职责（附所需人员及工、机具表）
7.1技术人员：
向兰均
负责测定放散轨温，计算拉伸量、计算锯轨量，确定锁定轨温，决定锁定时间；设置观测点，并做好全部记录。
7.2现场负责人：
王亮明
负责应力放散与锁定施工作业现场指挥。
7.3质量巡视员：
负责应力放散与锁定的质量监督检查工作。
7.4操作工人：
依据此作业指导书进行应力放散与锁定的实际操作，保证施工质量。
7.5防护员：
负责应力放散与锁定地段两端施工防护信号的设置和撤除。
8．质量目标及保证措施
8.1质量目标：
8.1.1所有焊接头面几何标准应满足下表要求
焊接接头平直度标准（mm/m）
部位
平直度
轨顶面
+0.3,-0
轨头内侧工作面
+0.3,-0
轨底面
+0.5,-0
8.1.2位移观测桩处换算200m范围内相对位移量不大于10mm，任何一个位移观测桩处位移量不超过20mm。
8.1.3单元轨节左右两股钢轨始终端的相错量不超过100mm，曲线上内股钢轨的锁定轨温不应高于外股的锁定轨温。
保证左右两股钢轨锁定轨温差不大于3℃，还要注意相邻两端单元轨节锁定轨温之差不得大于5℃，同一设计锁定轨温的长轨条最高最低锁定轨温差不得大于10℃。
8.2质量保证措施:
8.2.1应力放散时，单元轨节在滚筒上要顺直，无明显“塌腰”；撞轨器配合放散时确认钢轨伸缩出现反弹（达到零应力），并确认各个临时位移观测标记处的伸缩量呈线性变化；锁定时，上扣件人员必须步调一致、紧张有序，在短时间内迅速完成安装。
8.2.2闪光接触焊严格按照工艺参数进行，轨温低于0℃以下，不进行焊接；轨温15℃以下，焊接前需预热至37℃；焊接时严格控制气体流量、预热温度和推瘤时间；焊后及时进行探伤和外观检验。
8.2.3定期校检轨温计，保证使用期间的有效性，确保轨温量取的准确。
并以始端、终端、中部测得的轨温平均值做为当时轨温。
8.2.4定期观测钢轨位移量并做好记录。
9．安全目标及保证措施
9.1安全目标：
贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，在应力放散及锁定施工作业过程中确保无人身及以上事故，无机械事故，无责任行车事故。
9.2安全保证措施：
9.2.1加强安全教育，经常组织班组人员学习安全生产知识，要根据设备状态、任务繁简、人员思想、季节特点、环境影响等各种因素，制定防范措施，消除事故隐患，严禁违章作业。
9.2.2施工人员要熟悉本岗位的作业标准，并熟练掌握标准行业方法，做到人人熟悉标准，执行标准。
9.2.3施工前应对各工具认真检查是否良好，可否正常工作。
施工人员要佩带劳动保护用品。
9.2.4在施工点两头及弯道处要设防护等。
具体用停车信号牌或红旗插于线路中间，并安排人员注意两端来车，用对讲机与施工人员随时保持联系。
9.2.5施工人员不得紧靠钢轨，以免被长钢轨落槽时砸伤。
10．环境保护目标及措施
10.1环境保护目标：
综合利用各种资源，减少放散锁定作业时对轨道附近环境的污染，施工时产生的各种污染物要严格按照有关环保标准进行处理。
10.2环境保护措施：
10.2.1在应力放散及锁定施工作业中，要随时注意保持环境。
画钢轨拉伸标记及单元轨节位移观测标记时需使用油漆，油漆刷，使用时不要乱涂乱抹，使用后注意保存。
10.2.2气压焊焊接轨缝后，推除的焊瘤要集中堆放并回收。
10.2.3用锯轨机锯轨后，锯下的钢轨要回收处理。
应力放散与锁定所需人员及工、机具表（含气压焊机具）
工种
数量（人）
工、机具
数量
备注
技术人员
4
数显轨温计
3个
现场负责人
1
扣件专用扳手
90把
工班长
10
大锤
2把
线路工
80
HC355锯轨机
2台
线路防护
2
TR75型液
压钢拉轨器
2台
质量巡视员
2
滚筒
250个
长筒轨底宽，直径4cm的圆钢
气压焊人员
8
轨道车
1辆
挂两辆矮帮平板车
设置位
移观测桩
3
撬棍
30根
撞轨、拉轨
8
停车牌、限
速牌、红旗
各1对
锯轨
2
撞轨器
2台
合计
120
方尺
1把
对讲机
4部
5kw发电机
1个
钢板尺
2把
20cm直角1把，1m1把
耙子
4~6把
起道机
30台
端面打磨机
1台
道尺
2把
手动打磨机
1台
乙炔
1瓶
垫木
10根
氧气
1瓶
叉子
3把
移动式闪光接触焊设备
1台
镐头
2把
超声波探伤仪
1台
附图1应力放散锁定工艺流程图
无缝线路单元轨应力放散情况记录表
区间
单元轨
编号
起止里程
单元轨长度m
放散日期
气候
应力放散方法
实测锁定轨温（℃）
拉伸后换算锁定轨温（℃）
实际放散地段线路技术状态
测量编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
左股
计划放散量
实际放散量
右股
计划放散量
实际放散量
放散后线路情况
左股
右股
备注
制表：
复核：
年月日
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