焊轨基地施工组织设计.docx

1、焊轨基地施工组织设计新建海南西环铁路4标东方焊轨基地建设施工方案中铁四局集团有限公司新建海南西环铁路4标项目经理部二一三年十一月十五日新建海南西环铁路4标东方焊轨基地建设施工方案项目总工： 项目经理： 中铁四局集团有限公司新建海南西环铁路4标项目经理部第6分部二一三年十一月十五日新建海南西环铁路4标东方焊轨基地建设施工方案文件编号：XHZQ4-ZTSJ6-DFHGJDJSSGFA-4版 本 号： A/B/C版修改状态： O/n发放编号：编 制：复 核：审 核：批 准：有效状态：中铁四局集团有限公司新建海南西环铁路4标项目经理部第6分部二一三年十一月十五日 1、工程概况我部承担新建海南西环铁路（

2、不含凤凰机场至三亚段）站前工程XHZQ-4标段，起讫里程为：DK123+000DK217+000，正线长度77.648km；架梁工程：DK123+000DK217+000，轨道工程：DK1+413.15DK217+000，线路大致为南北走向；中铁四局海南西环项目部承担新建海南西环铁路全线约700km长钢轨基地焊接任务。本标段位于海南省东方市和儋州市境内，国铁级，正线数目为双线，牵引种类为电力。1.1线路主要设计标准1.1.1主要设计标准（1）铁路等级：I级（2）正线数目：双线（3）线间距：4.4m（4）设计行车速度：200km/h（5）限制坡度：12（6）最小曲线半径：一般地段4500米，困难

3、地段3500米（7）牵引种类：电力（8）机车类型：电动车组，SS系列（9）到发线有效长度：650m（10）闭塞类型：自动控制（11）行车指挥方式：调度集中（12）改建既有海南西环铁路维持既有标准。1.1.2轨道铺设标准 （1）钢轨及配件：60kg/m新轨及配件弹条型扣件（2）轨枕：有挡肩钢筋混凝土型枕 1667根/km （3）道床：50cm双层道床 （正线）（4）整体道床：钢轨60kg/m、U71Mn的25m无孔热轧新轨，扣件采用弹条型分开式扣件，轨枕采用与弹条型分开式扣件配套的短轨枕，道床板采用C40钢筋混凝土结构。1.2工期安排总工期：2013年9月28日2015年8月31日，共计23个月

4、。建厂阶段：2013年12月1日2014年6月30日，共计7个月。轨道工程(本管段)：2014年11月1日2015年3月15日，共计4.5个月。焊轨工期：2014年7月1日2015年3月30日，共计9个月。东方站焊轨基地负责海南西环线整条线的焊轨任务,本条线需要焊轨约700 km（单线），焊轨厂每日二班制生产，每日产量3km，每月按30个工作日计，基本保持每月完成90km。焊轨起讫时间：2014年7月1日2015年3月30日，2014年11月1日铺轨前的焊轨存量达到360 km（单线）。2、焊轨厂规划2.1规划原则 （1）焊轨厂设置充分考虑到当地的气象环境、水文地质、工程地质、公路及铁路运输和

5、建材、地材、工业品市场等资源。（2）焊轨厂设施宜利用既有的各项设备和当地水源、电源、以及运输道路等，减少临时工程，少占农田，本着经济实用的原则。（3）焊轨厂应便于排泄雨水，不受洪水浸淹。（4）考虑施工生产安全，做到安全生产和文明施工的和谐统一。2.2生产任务东方站焊轨基地负责海南西环线整条线的焊轨任务,本条线需要焊轨约700单线km。2.3规划布置2.3.1位置及用地计划在东方站设置的铺轨基地内建设一个焊轨生产线,负责海南西环线整条线铺设所需用长钢轨的厂焊任务; 为了避免占用既有西环铁路正线调车作业，从既有西环铁路到发线接轨进入焊轨厂，焊轨厂设置在东方站右侧沿铺轨基地通长布置,在新建东方站站房

6、的站坪，利用部分站场用地，以节省临时工程投资；焊轨厂主要由待焊轨存放区、焊轨区、长钢轨存放区、办公生活区四大区组成；其中存待焊轨区占地10亩，可存100 m待焊轨约76.5km；焊轨区占地23亩；长轨存放区占地50亩，可存500 m长轨约572.5km(其中存轨一区127.5 km,存轨二区222.5km、十四局存轨三区222.5km)；办公区、配件区5280 m2。 2.3.2分区规划焊轨厂依次设待焊轨存放区、焊轨区、长钢轨存放区、办公区。按照将100m的钢轨焊接成500m长钢轨的要求，钢轨焊接场地由100m待焊轨存放区、焊轨区和500m长轨存放区组成，场内临7、8道为钢轨装卸线，用于100

7、m待焊轨和500m长钢轨的装卸。每个待焊轨存放区采用6台3t-21m 固定式龙门吊装卸待焊轨，通过临7道进行装卸；共设100m存轨台位3个，待焊轨区占地10亩，每个存轨台位按10层进行存放，存轨台位有效长度为9.65m,存轨量为60+58+56+54+52+50+48+46+44+42=510根，折合铺轨长25.5km,3个存轨台位可存待焊轨约76.5km。焊轨区设生产车间为单层工业厂房，本区焊轨生产流水线拟按100m一个工位设置，其中由（初）调直工位、除锈工位、焊接工位、粗打磨工位、正火、风冷工位、水冷工位、四向调直工位、细磨、精磨工位和探伤工位组成，详见500m长钢轨焊接生产线工位示意图。

8、长钢轨存放区共分三个存放区，存轨一区和二区设在我部铺轨基地，存轨三区设在十四局铺轨基地内，存轨三区的长轨焊轨生产线焊接后，由长轨运输车倒运到存轨三区；每个长轨存放区均采用32台3t-21m 固定式龙门吊装卸长钢轨，每个长轨存放区长度约为510m，其中1#长轨存放区存放按10层计算，可存放长钢轨总数量为510根，折合成铺轨长为127.5km， 2#、3#长轨存放区存放按10层计算，每个长轨存放区可存放长钢轨总数量为890根，折合成铺轨长为222.5km，三个长轨存放区共计可存572.5km。办公、生活区3000m2，配件、工具房180 m2，生产用房500 m2，焊轨工位用房1600m2。焊轨厂

9、布置详见附图：东方站铺轨焊轨基地平面布置图。2.3.3生产力分析海南东方市属热带海洋性季风气候，长夏无冬,秋去春来，终年无霜雪。平均气温高，雨量少，蒸发量大，日照时间长，旱季较长，年平均气温24.9，极端最高气温38.8C，极端最低气温1.4，最大月平均气温28.8，最小月平均气温21.8，钢轨焊接生产基本不受气候影响。长钢轨焊接生产时间为9个月，设计每日二班制生产，共生产3km，每月按30个工作日计，基本保持每月完成90km。2.4主要工程数量基建工程数量表序号项 目单位数量1用地亩1382铺线路km4.353铺道碴m340004（3t-21m）固定龙门吊台825焊轨设备套16场内水泥硬化道

10、路km1.97长钢轨焊接线m15108焊轨车间m216009办公、配件、生活娱乐房屋m2368010引入电力线km211供水管线km212土石方万方18.93、工期安排及基地建设3.1 工期安排根据焊轨基地设计，焊轨厂共焊轨700km，月平均焊轨生产能力为90km。工期安排如下：焊轨厂基建工期：2013年12月1日2014年6月30日；焊轨生产工期：2014年7月1日2015年3月30日。3.2 基地建设根据合同总工期、阶段性工期要求组织施工，针对焊轨基地的施工任务及其特点，制定铺轨基地总体施工方案，确保按期、优质、安全地完成施工任务。3.2.1 路基工程路基工程采用大型机械化施工。路堤施工按

11、规范要求分“三阶段、四区段、八流程”作业顺序填筑施工。土质路堑以大型机械开挖为主，弃方由自卸车运到填方利用段，机械平整路基面。采用推土机摊铺、整平，重型压路机碾压。挡护工程和排水系统与路基工程协调进行，及时施工，保证路基稳定和有利水土保持。3.2.2 轨道工程轨道工程采用人工铺轨，基地及运输便线轨道设计标准：（1）、轨道设计为P50有缝线路，铺设钢轨采用P50-25m有眼钢轨；（2）、线路道岔采用P50-1/9道岔；（3）、砼枕：利用现有的旧砼枕和扣配件；（4）、道砟：材质为级道砟碎石，厚度为25cm；（5）、运输方式：铺轨基地所需轨料通过汽车运送到施工现场，进行人工铺设。3.2.3 钢轨存放

12、台位工程钢轨存轨区存轨台座基础工程施工，在路基工程完成后，测量放线存轨台位，对路基的地基承载力特性值检测试验，根据检测结果，进行有针对性的路基重夯试验，再对所夯区域进行地基承载力特性值检测试验，直至满足施工要求。开挖基础，并用小型夯机夯实，铺设10cm厚碎石垫层，按施工技术交底进行立模、C20混凝土浇筑、拆模，并设置沉降观测桩，进行测量观测。钢轨存放区位于临7、8道,长轨存放区长度为510m,短轨存放区长度300m，施工长轨存放台位前应先采用强夯法分别对存轨区进行夯实。短轨存放区存轨量：短轨存放区存轨台位最小有效宽度9.65m,最底层可存60根钢轨, 每层数量比下层少2根,每个存轨台位最大能够

13、存放100m钢轨总数量为60+58+56+54+52+50+48+46+44+42=510根，折合成铺轨长为25.5km，共有3个短轨存放台位,共存76.5 km。长轨存放区存轨量：长轨存放区共分3个存放区域,1#长轨存放区最小有效宽度9.65 m,为保证每个存轨台位能够安全存放长钢10层，每层数量比下层少2根，9.65 m存轨台位最底层存放的数量为60根，最大能够存放500m长钢轨总数量为60+58+56+54+52+50+48+46+44+42=510根，折合成铺轨长为127.5km；2#、3#长轨存放区存轨台位最小有效宽度15.75 m,保证每个存轨区能够安全存放长钢10层，每层数量比下

14、层少2根，最底层存放的数量为98根，最大能够存放500m长钢轨总数量为98+96+94+92+90+88+86+84+82+80=890根，折合成铺轨长为222.5km; 3个长轨存放区共计可存572.5km。4、长钢轨焊接施工方法及工艺4.1焊接方法100m待焊轨火车运输入场在待焊轨存放区由6台3t-21m固定式龙门吊配合装卸，堆放在待焊轨存放区或进入生产线焊接。焊轨区长800米，设计每日焊接长钢轨3km，配备的主要设备有： DHR315调直机、UN5-150G焊轨机、CXJ-3除锈机、SKJ2500四向调直机、DMJ-4粗磨机、冷却隧道、辊轮生产线、计算机控制系统、正火设备、探伤仪等，主要

15、工位工艺流程见500m长钢轨焊接生产线工位示意图。长钢轨存放区510m，利用32台3t-21m联动式固定龙门吊装卸钢轨, 龙门吊间隔为15.87m。4.1.1钢轨卸车及堆放（1）进场钢轨采用6台3t-21m固定式龙门吊卸车。钢轨平行的堆放在100m钢轨存放区，排列整齐、稳固。（2）不同钢种及轨型的钢轨分类堆放，禁止混放。4.1.2钢轨进场检验（1）对照“质保书”，检查进场钢轨的钢种、型号，“质保书”由经理部机械物资部保管。（2）检查钢轨外观有无硬弯、扭曲、裂纹、毛刺、折叠、重皮、夹渣、结疤、划痕、压痕、碰伤等缺陷。（4）对钢轨批次、炉号、长度做好记录，钢轨型式尺寸检验项目、要求和方法见表4.1

16、-1。存在缺陷的钢轨对其缺陷种类及部位、尺寸、进场日期等内容进行登记，缺陷超标钢轨严禁使用。表4.1-1钢轨型式尺寸检验项目、要求和方法项目尺寸及偏差(mm)检查工具和方法钢轨高度1760.6专用样板检查、游标卡尺测量尺寸轨头宽度730.5专用样板检查、游标卡尺测量尺寸轨头顶部断面0.6专用样板检查是否合格轨腰厚度16.51.00.5专用样板检查、游标卡尺测量尺寸轨底宽度1501.0专用样板检查、游标卡尺测量尺寸离轨底边缘20mm处的轨底厚度0.5专用样板检查是否合格轨底边缘厚度0.750.5专用样板检查是否合格轨底凹陷0.3直角尺、塞尺检查是否合格端面垂直度（垂直、水平方向）0.6直角尺、塞

17、尺检查是否合格端面不对称1.2专用样板极限检查是否合格并分等级长度6钢卷尺实测4.1.3配轨（1）根据无缝线路设计图纸，编制配轨表。（2）按配轨表的顺序和要求，丈量每根钢轨长度，依次配轨，并在自动流水作业线上按顺序焊接钢轨。配轨时，用于正线钢轨的最小长度不得短于12m，特殊地段不小于6m，两根短轨不得焊接在一起。（3）选配轨前对钢轨的端部尺寸进行测量。以1.5m钢直尺检查钢轨端部平直度，游标卡尺检测钢轨断面尺寸，目视检查钢轨全长表面质量，做好焊接顺序编号。被焊两根钢轨轨头宽度、轨底宽度、钢轨高度、钢轨不对称性的尺寸偏差不得大于0.3mm。对于轨端1.5m范围内平直度超标的钢轨，用焊前矫直机矫正

18、至合格，不合格钢轨单独存放并做好标识。钢轨平直度、扭曲检验项目和要求符合表4.2-2规定。并按要求进行检测。4.1.4钢轨校直（1）校直是用1.5m钢直尺检测钢轨的平直度和扭曲，用液压调直机对超出规定公差范围的钢轨予以调直。（2）距轨端0.5m范围内无法调直的死弯、翘头和扭曲超限的钢轨、需要用锯轨机锯掉。表4.1-2钢轨平直度、扭曲检验项目和要求部位项目允许偏差距轨端01.5m部位垂直方向（V）（1）（向上） （向下）0.5mm/1.5m0.2mm/1.5m水平方向（H）（1）0.7mm/1.5m距轨端12.5m部位垂直方向（V）0.4mm/1.5m水平方向（H）0.6mm/1.5m轨身垂直方

19、向（V）0.4mm/3m, 0.3mm/1m水平方向（H）0.6mm /1.5m钢轨全长上弯曲或下弯曲5mm 见注（3）扭曲见注（4）（5）注：1、垂直方向（V）平直度测量位置在轨头踏面中心；水平方向（H）平直度测量位置在轨头侧面圆弧以下510mm处。2、轨身为除去轨端01.5m的其它部分。3、当钢轨正立和倒立在检测台上时，钢轨端部的上翘不应超过5mm。4、当钢轨轨头向上立在检测台上能看见明显的扭曲时，用塞尺测量钢轨端部轨底与检测台面的间隙，当间隙超过2.5m时钢轨判废。5、钢轨端部和距之1m的横断面之间的相对扭曲不得超过0.45m。以轨端断面为测量基准，用特制量规（长1m）对轨底表面两点（分

20、别距轨底边缘10mm处）进行测量。4.1.5钢轨除锈（1）钢轨的焊接质量与端面的除锈刷磨加工质量有重要的关系，必须十分严格地对钢轨电极面、端面进行除锈处理。处理好的钢轨除锈面应显出金属光泽，在距端面400mm以内的钢轨应无锈垢。处理好的除锈刷磨面，要用防护罩罩住，保证轨端除锈后与钳口的接触面干燥，且不得用手触摸或受水、烟、油、灰的污染，否则应重新除锈处理。（2）为保证焊机的电极能与被焊钢轨良好接触，除锈刷磨的范围应为端面左侧和右侧400mm（至少不小于350mm），轨头及轨底上的圆角在1m范围内应圆顺。母材打磨深度不超过0.2mm。焊前轨面除锈时，打磨光泽应达到母材的90%以上。（3）在除锈过

21、程中，操作人员注视设备运转情况，出现意外，立即停止工作。（4）除锈结束，用除锈质量专用检验表测量，并且及时、准确、真实填写除锈记录。除锈刷磨面待焊时间超过24小时以上，必须重新处理。4.1.6钢轨焊接钢轨接头在基地利用UN5-150G型接闪光接触焊机，经对中、调尖峰、闪光、顶锻、推凸工序将100m轨焊接成500m的长钢轨。（1）焊接前要确认前一班的焊接记录，并确认供电、液压、控制、冷却等系统正常。（2）焊机的各项参数一经选定，不得随意改动。确认待焊钢轨除锈处理符合工艺要求，焊接参数与所焊轨种一致。（3）焊机主机、附属设备及控制、记录系统必须完好，各工艺参数应按标准工艺调整定位，并使作业保持稳定

22、正常。（4）选定焊轨基准面，进轨、夹持、对齐、确认、焊接。对中后，工作边错位偏差0.1mm，非工作边错位偏差0.6mm。（5）当轨端加热到塑性状态后，焊机能自动夹紧钢轨，轨端顶压，使轨端焊成整体。（6）钢轨焊接后，由于焊接时的顶压，使焊接轨端处凸出，利用推瘤刀将焊瘤推掉。（7）为保证钢轨与钳口接触良好，每焊接一个焊头对钳口清理一次，每焊接五个焊头用高压风对钳口清理一次。（8）焊后不得有夹渣、电击伤、推亏母材等缺陷。（9）对焊后情况进行确认，并及时、准确、真实填写焊接记录。4.1.7自然冷却、喷号（1）冷却工位是对钢轨焊接接头进行自然冷却。冷却后钢轨温度要求小于500。用红外线测温仪对其进行温度

23、检测。（2）对长钢轨和各焊头进行编号喷号，以便于长钢轨铺设到线路上后，能根据编号追溯到每个焊头的焊接参数和质量检查记录。4.1.8焊后粗打磨粗打磨是对焊接接头范围内轨底角上表面、轨底面、轨顶面及内侧工作面的焊瘤打磨到规定程度。（1）焊后打磨质量好坏是影响焊接接头几何形状质量的关键工序。打磨前先要对接头进行检查。焊后打磨使用的设备应按岗位作业规程要求作业。（2）打磨前应检查打磨设备运转是否良好，如有异常应立即联系维修人员进行维修，严禁私自处理，避免发生人身事故。（3）打磨机打磨轨顶焊瘤时，将轨顶打磨装置砂轮调至焊缝附近后，通过操作控制实现轨头焊瘤的仿形磨削。打磨轨底焊瘤时，将轨底打磨装置砂轮调至

24、焊缝附近后，先调整砂轮高度，再将手轮插入离合中，然后按下“微电机起动”按钮，砂轮开始横向进给走刀打磨轨底，碰到行程开关后工作台自动返回，完成轨底焊缝打磨。（4）粗打磨时，应将轨顶面和两侧面及腭部、轨底角上表面及轨底面的残留焊接瘤凸及全部毛边除尽，保持轨顶面弧部形状，不能打亏母材。（5）将钢轨轨底角上表面及轨底面的全部焊瘤及全部毛边除尽，轨底的不平度达到0.5mm/m。焊接接头的轨腰及其上、下圆角、轨头的非工作边等部位的不平度1mm/m，使轨顶面及工作边打磨余量0.8mm/m。4.1.9焊后正火及风冷正火是细化焊缝结晶颗粒，以提高其延伸率和冲击韧性。正火后立即进行强制风冷以提高焊缝的硬度。（1）

25、当焊头温度降到500以下后，利用正火机把焊头重新加热到860（轨底角）920（轨头）。所选择最佳正火温度是以焊接接头为对象，通过实验确定的，焊接接头表面正火加热温度检查，采用测温仪自动测量。并且焊接接头的正火都应逐个作好记录，以备考查。（2）钢轨进入线圈前应及时调控线圈与钢轨的间隙和位置，正火时不得有打火现象；正火机床的风冷装置风压为0.5MPa，自动定时120秒左右。（3）正火处理由该班质检员负责检查。抽查时发现不合格必须重新正火处理。（4）用4台SF4-4型号的轴流通风机对焊头进行吹风冷却。使钢轨焊头温度冷却至200以下。4.1.10水冷用水泵抽水循环喷淋焊缝区300mm范围，使焊缝快速冷

26、却，确保调直工位前焊头温度降至50以下。4.1.11钢轨四向调直用SKJ-2500四向调直机对焊接接头进行焊后冷调直。（1）校直前按操作规程对设备进行检查确认。钢轨焊接后必须经过四向调直机调直处理，先垂直方向校直，后水平方向校直。在成品焊缝两侧各500mm范围内校直，使焊接接头的平直度达到轨顶面和工作面0+0.3mm/1m。四向调直机的测量系统可以记录储存测量数据，应妥善保管，不得随意删除。（2）焊后调直人员，应在每班下班后，对液压调直机进行擦拭保养，并认真填写交班记录。（3）焊后调直人员，应在每班工作前对液压四向调直机做运行状态检查，做好接班记录。如发现异常，应立即通知工班长及领工员进行维修

27、检查。（4）焊后调直人员应根据规定，对焊接接头焊后的错位及推凸后的残留量进行检查。发现有超出工艺要求范围的焊接接头，立即与焊机操作人员联系，及时调整。若发生连续超限情况，应立即报告质量检验人员，进行质量控制处理。（5）焊后调直人员应对焊接接头附近的外观质量进行观察检查，发现不合格者及外观有缺陷时，必须立即报告工班长，并如实记录，以备重点探伤和跟踪检查观察。4.1.12钢轨精、细磨（1）用FMG2.2型电动手推摆式钢轨仿形打磨机对焊接接头左右500mm范围内的轨顶面和工作面作进一步打磨，使得钢轨工作面的不平度0+0.3mm/1m。（2）打磨过程中辊轮和导向法兰应紧贴钢轨两侧，确保仿形精确。打磨钢

28、轨时，只能往复运动打磨，不得静止打磨，亦不得一面纵向往复打磨，一面又摆动打磨机，造成斜向打磨痕迹。摆动只能在往复运动到头后，再摆动一个适当的角度。（3）打磨钢轨必须注意磨削量的调整，磨削量不得过大，严禁打亏，打磨表面严禁发黑、发蓝。4.1.13探伤及检验工位探伤采用CTS23型探伤仪进行探伤。探伤是为了判定焊缝各部位是否存在伤损缺陷以检验焊接质量。对焊缝逐个探伤，探伤人员必须持有二级以上无损检测资格证书。（1）按照规定要求，每一个焊接接头均应进行超声波探伤。（2）探伤仪使用前，先用对比试块校准，再进行基线校准和灵敏度测试，确认性能良好。（3）清理焊缝两侧各400mm范围内的锈斑、焊渣、水渍，确

29、保探头和钢轨耦合良好并减少探头磨损。（4）探伤范围：轨头、轨腰、轨底角、轨底三角区。（5）锁上输送线、探伤。探伤时要一看波形显示、二量水平距离、三作波形分析、四定缺陷性质，以便采取措施。（6）探伤记录必须完整、及时、准确。发现缺陷，应将情况附图说明，并填写处理意见。4.1.14钢轨焊缝外观检验（1）长钢轨进入存放区存放前，还要对钢轨焊缝进行外观质量检验。用1m直靠尺和塞尺测量，记录焊接接头平直度。（2）钢轨焊缝要纵向打磨平顺，不得有低接头。用1 m直靠尺测量，焊缝不平度允许偏差见表4.1-3。表4.1-3 焊缝不平度允许偏差表部位轨顶面轨头内侧工作面轨底平直度00.3mm00.3mm00.5m

30、m（3）轨头及轨底上圆角在1m范围内圆顺。不允许横向打磨，母材打磨深度不超过0.2mm。（4）轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及两侧轨底角边缘各35mm的范围内，要打磨平整。（5）焊缝两侧各100mm范围内不得有明显压痕、碰痕、划伤缺陷。焊头不得有电击伤。4.1.15长钢轨存放（1）500m长钢轨的存放采用32台3吨固定龙门吊，同步集中控制吊装作业。（2）固定龙门吊在起吊、横移、落钩时同步进行。（3）长钢轨在存放台上存放时，整齐摆放，存放台在同一水平面上。多层堆码时，层间设轻型旧钢轨或方木支垫，垫木上下同位，间距55.7m。4.2长钢轨焊接检验4.2.1型式检验：在钢轨焊头试生产、采用新轨型、新钢种及调试工艺参数和周期性生产检验结果不合格时，必须进行型式检验，检验标准执行钢轨焊接接头技术条件（TB/T1632-2005）的相关内容，检验项目见表4.2-1。4.2.2周期性生产检验在正式的批量生产中，每焊接500个焊头后要进行周期性生产检验。检验标准执行钢轨焊接接头技术条件（TB/T1632-2005）的相关内容。表4.2-1钢轨接触焊型式检验及周期性检验项目表序号项