長鋼軌閃光焊施工組織設計剖析

1、1編制依據 -1 -2編制范圍 -1 -3技術標準-1 -3.1正線技術標準 -1 -3.2單元軌節(jié)配置-1 -3.3設計鎖定軌溫 -2 -4焊軌及鎖定工期安排 -2 -5施工組織-2 -6施工機具-4 -6.1單元軌節(jié)焊接施工機械配置表 -4 -6.2應力放散及鎖定施工機械配置表 -5 -7施工工藝及流程 -6 -7.1單元軌焊接 -6 -7.2單元軌節(jié)鎖定焊及應力放散鎖定 -10 -8各項保證措施 -14 -8.1 質量保證措施 -14 -8.1.1單元軌節(jié)及焊接接頭焊縫偏差控制措施 -14 -8.1.2 應力放散與鎖定控制措施 -14 -8.2 施工協調措施 -16 -8.3 安全保護措

2、施 -16 -8.4 環(huán)境保護措施 -18 -京滬高速鐵路土建工程三標段長鋼軌焊接施工組織設計長鋼軌閃光焊施工方案1編制依據國家、鐵道部的相關法規(guī)、法令、政策；以及鐵道部近期頒布執(zhí) 行的有關“客運專線設計、施工、驗收暫行規(guī)定”等相關技術規(guī)范、 規(guī)定（暫行標準）和施工技術指南。京滬高鐵公司發(fā)布的指導性施工組織設計及相關調整文件；鐵建設200785號客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收 暫行標準；TZ211-2005客運專線鐵路軌道工程施工技術指南；TB/T 1632鋼軌焊接第一部分：通用技術條件、第二部分： 閃光焊接；TB/T1632-91鋼軌焊接接頭技術條件、TB/T1632.2-1997鋼軌

3、焊接接頭技術條件熱處理鋼軌；2編制范圍適用于京滬高速鐵路 DK285+903D1K432+900段的工地長鋼軌 單元焊和鎖定焊作業(yè)。3技術標準3.1正線技術標準鐵路等級：高速鐵路；設計速度：350km/h。3.2單元軌節(jié)配置單元軌節(jié)的長度應根據線路條件、工點情況、施工工藝等因素綜 合研究確定，設計為10002000m的單元軌節(jié)。在單元軌節(jié)長度調整 地段，單元軌節(jié)長度不得小于 200m無縫道岔中單組或相鄰多組一 次鎖定的道岔及其間線路組成一單元軌節(jié)。施工時根據施工組織情 況，在單元軌節(jié)設置表基礎上作合理調整。3.3設計鎖定軌溫無縫線路應在設計鎖定軌溫范圍內鎖定， 且相鄰單元軌節(jié)間的鎖 定軌溫差不

4、應大于5C,同一單元軌節(jié)左右股鋼軌的鎖定軌溫差不應 大于3C,同一區(qū)間內單元軌節(jié)的最高與最低鎖定軌溫差不應大于 10C。軌道類型設計鎖定軌溫鎖定軌溫范圍黃河橋有砟軌道28 C士 3C無砟軌道23 C士 3C4焊軌及鎖定工期安排計劃9月5日開始崔馬莊至西客站區(qū)間進行焊軌， 首先焊接右線 直至西客站，然后轉至右線進行焊接。9月15日前完成崔馬莊線路 所至西客站段的焊接鎖定施工作業(yè)。當崔馬莊至濟南西客站段焊接完成后， 開始焊接右線，焊接到黃 河橋后轉左線焊接作業(yè)。根據鋪軌進度依次焊接，最后于10月30日 完成所有鋪設線路的焊接鎖定任務。5施工組織按照京滬公司總體施組安排，依據專業(yè)化、標準化作業(yè)原則，

5、成立專業(yè)道岔焊接架子隊。組織機構圖如下:技小術雷全杜質英量杰資伍設振備華務榮聯陳輸智測大項目經理張忠德黨工委書i己 代至善J.VJ項目副經理項目副經理項目總工黨丄委副書記徐重陽袁花明熊華濤劉生萬工T丁財路物綜安精中國水電集團京滬高速鐵路土建三標段項目經理部八工區(qū)-20 -架道架接架砟 架軌鋼軌焊接作業(yè)隊負責現場鋼軌單元焊接和鎖定焊接，要求接頭焊 接質量合格；負責將現場鋼軌急救器回收到鋪軌基地交正線軌道鋪設 作業(yè)隊。初焊時進度要求10天焊完崔馬莊到濟南西客站段，當焊接 完崔馬莊到濟南西段后進度計劃每天焊 20個接頭，鋼軌焊接要滿足 軌道鋪設和線路放散鎖定的進度要求。負責正線、到發(fā)線、高速道岔的放

6、散鎖定作業(yè)，掌握各區(qū)段的設 計鎖定軌溫，根據實際測量軌溫，計算確定鎖定線路的最佳施工時間， 每天鎖定單線45km。焊接鎖定架子隊人員配置表序號作業(yè)丄序每臺每班人數1隊長12副隊長23技術貝24安全員25質檢員26材料員27施工員28撞軌、拆裝扣件509拉伸1010焊接1211打磨212客貨車司機113軌道車司機216探傷2合計926施工機具6.1單元軌節(jié)焊接施工機械配置表序號設備名稱型號數量備注1軌道車22焊機K92223內燃機扳手Robel85正火設備26直軌機2調直用7角磨機s3s-ld11-150z6焊接前2個、粗磨4個8手持式砂輪機s1m-ff-100a4用于焊接打磨軌腰9仿形打磨機R

7、G150-22精磨10起道機8正火4個焊接處4個11發(fā)電機10kw6焊前處理、鋼軌拉伸器、初磨及正火各2臺12波磨尺SGBM-26焊接、正火、精磨各 2把13紅外測溫儀4焊接、正火各2臺14撬棍1.55m2015裝滾筒小車416滾筒20017對講機1418丁字扳手16焊接、正火各4把19工具車8用來運輸發(fā)電機、鋼軌拉伸器、正火設備等20光電測溫儀2用于正火21探傷儀GCT-8222鋼軌拉伸器Robel26.2應力放散及鎖定施工機械配置表序號設備名稱型號數量備注1軌道車22焊機K92223內燃機扳手Robel404撞軌器85鋼軌拉伸器Robel26正火設備27據軌機HUSQVARNA125028

8、直軌機2調直用9角磨機s3s-ld11-150z610手持式砂輪機s1m-ff-100a8用于焊接打磨軌腰11仿形打磨機RG150-24精磨12起道機12正火4個焊接處4個據軌處4個13發(fā)電機10kw414軌溫計1615波磨尺SGBM-26焊接、正火、精磨各 2把16紅外測溫儀4焊接、正火各2臺17撬棍1.55m10018裝滾筒小車819滾筒30020對講機1421丁字扳手8焊接、正火各8把22工具車4用來運輸發(fā)電機、鋼軌拉伸器、正火設備等23光電測溫儀2用于正火24探傷儀GCT-827施工工藝及流程 7.1單元軌焊接前期準備 拆除扣件：拆除待焊鋼軌前方長鋼軌全部及后方 10m范圍內的 扣件。

9、扣件拆除后應擺放整齊。 安放滾筒：在待焊鋼軌前方長鋼軌下每隔12.5m安放一個滾筒，使鋼軌升起至滿足焊接推瘤需要高度，檢查軌底與墊板有無干涉， 確保鋼軌可以縱向自由移動。 如需據軌作業(yè)，應確保鋸切后的鋼軌端面斜度不大于0.8m。 通過型式檢驗確定工藝參數，焊接之前調試及保養(yǎng)好焊機。 焊前除銹：采用手提砂輪機對軌縫兩側與電極接觸處軌腰及 鋼軌端面進行除銹打磨。要求表面呈金屬光澤，不得有銹斑，完全去 除軌腰鋼軌標識，軌腰打磨深度不得超過0.2mm不得產生打磨灼傷。 接頭前后各打磨600mm鋼軌對位：平板車前輪位置在距離鋼軌待焊軌縫 3m處進行對 位，對位后立即加裝鐵鞋防溜。利用液壓支腿頂升平板車，

10、使其前輪 離開軌頂面6cm-8cm。利用起道機將鋼軌頂起，在距待焊斷面 1m左 右鋼軌軌底敲入斜鐵進行鋼軌對位，對位應滿足預拱度和工作邊平行 的要求，預拱度按1.7mm- 2mm考慮。然后利用焊機夾緊兩待焊鋼軌 進行對軌，對軌過程中應以鋼軌頂面和軌頭兩側工作邊為基準。操作人員必須檢查兩鋼軌是否對正，軌頭水平和垂直方向錯邊不得超過 0.5mm如果沒有對正，松開夾鉗重新對正。 焊接：鋼軌對正后自動焊接，頂鍛并推除焊瘤，完成鋼軌接 頭焊接后，移動焊軌機推出焊接位置。焊接接頭冷卻到400C以下方可撤除斜鐵，回位鋼軌。焊機監(jiān)控人員應認真觀察焊記錄，分析每個 接頭焊接曲線，與型式試驗通過時的焊接曲線仔細對

11、比，發(fā)現異常及時匯報，不得擅自變更焊機的技術參數。每次焊接結束后要認真填寫 焊接記錄，記錄的編號要與現場的焊接接頭編號以及機內焊接編號對 應上，使其具有可追溯性。焊接接頭軌頭和軌底，軌底面斜坡的推凸 余量不應大于1mm其它位置推凸余量不得大于 2mm焊接后應立即檢查焊機鉗口部位及鋼軌鉗口接觸處有無電極灼傷，如發(fā)現焊接接頭灼傷、嚴重錯位、推瘤推虧、裂紋等缺陷都應判為不合格。不合格的 焊頭必須鋸掉重焊，鋸切長度為焊縫每側各 100mm 焊后熱處理：采用（氧氣+乙炔）火焰正火，正火溫度采用光電 測溫儀測量。正火前清除焊縫兩側的焊渣，應在焊接接頭不受拉力和 焊接接頭低于500C （軌頭表面）時方可正火

12、加熱。軌頭冷卻采用自然 冷卻或風冷正火操作應按以下步驟進行： 在鋼軌下墊上短枕木頭將火焰加熱器，流量控制箱，乙炔過濾器，乙炔瓶，氧氣瓶和冷卻水泵用膠管連接； 將正火器架放置在鋼軌上，火焰加熱器放置在正火機架的導桿上，調整加熱器與鋼軌表面間隙，使得間隙均勻，對正之后鎖定。調 整加熱器的位置，使焊頭處于加熱器中心，擺動幅度不小于60mm 啟動冷卻水泵，調節(jié)乙炔瓶輸出壓力為 0.15Mpa,調節(jié)氧氣瓶 輸出壓力為0.6Mpa,調節(jié)控制箱乙炔流量為3.8m3/h，氧氣流量為4.2 m/h。 將氧氣流量下調爆鳴點火，點火后氧氣流量恢復規(guī)定格數，點 火擺動頻率控制在60次/分鐘左右。 達到正火溫度應同時關

13、閉控制箱開關閥，但乙炔比氧氣先關數秒。 正火加熱起始階段軌頭表面中心線溫度應在500C以下，加熱 終了軌頂溫度應在920C左右，軌底角表面中心線溫度應為 820 C左 右。光電測溫儀探頭應垂直于被測鋼軌表面，每次測量接觸時間w 3s, 并記錄好起始溫度和終了溫度。 光電測溫儀應輕拿輕放，以防探頭損 傷，若探頭污染應及時用酒精清洗。 焊頭粗打磨：焊頭打磨應在焊縫溫度低于200 C時進行，打磨過程中應保持焊頭的外形輪廓，打磨的目的為了除去軌頭推凸余 量，軌底和三角區(qū)的打磨以滿足探傷要求為準。應縱向打磨，不允許 橫向打磨。打磨過程中，不應使砂輪在鋼軌上跳動、沖擊鋼軌母材， 不應出現打磨灼傷，不使鋼軌

14、表面“發(fā)藍”。焊接接頭非工作面的垂 直、水平方向錯邊應進行縱向打磨過渡。軌底角打磨尺寸精度要求： 不允許打磨母材，不允許磨虧。 焊頭精磨：精磨之前接頭溫度應低于 50 C。打磨前首先檢查 接頭的平直度以確定打磨量，打磨長度不應超過焊縫兩側各450mm打磨范圍為軌頂面、軌頭內側工作面。精磨后應保持軌頭輪廓形狀， 不應使焊接接頭或鋼軌產生任何機械損傷或熱損傷。精磨后接頭表面 的不平度應滿足焊縫中心線兩側各 100mn范圍內不大于0.2mm軌頂 面及軌頭側面工作邊母材打磨深度不應超過 0.5mm 檢測焊頭，不合格的焊頭應鋸切重焊；質量達標后焊機移位， 進行下一單元作業(yè)。線路初鎖、焊機移位：扣件隔 5

15、鎖1,方便焊機通過和后 期鎖定焊接施工。7.2單元軌節(jié)鎖定焊及應力放散鎖定當軌溫達到設計鎖定軌溫范圍內（23士3C）,將鋼軌內部應力釋 放為零時，可以對兩根單元軌進行應力放散鎖定并完成焊接。無縫線 路應在設計鎖定軌溫范圍內鎖定，且相鄰單元軌節(jié)間的鎖定軌溫差不 應大于5C,同一單元軌節(jié)左右股鋼軌的鎖定軌溫差不應大于3C,同一區(qū)間內單元軌節(jié)的最高與最低鎖定軌溫差不應大于10C。焊前準備：焊前準備包括拆除扣件、安放滾輪、軌頭打磨工 序拉軌級焊軌工序。 拉軌：為方便焊接施工，待滾筒安裝完畢后對鋼軌進行拉軌作 業(yè)，等前后兩股鋼軌軌縫拉至 5mm內。當拉軌距離在50cm以內時用 鋼軌拉伸器進行拉軌，當拉軌

16、距離超過 5m可插入短軌焊接，插入的 短軌長度不得小于12m每個區(qū)間只允許插入一對短軌。 焊前除銹工序與單元軌焊接施工工藝及驗收標準相同。鎖定焊過程包括軌頭對位、焊接、接頭正火、焊頭粗打磨均與單元焊接施工工藝及驗收標準相同。 應力放散：應力放散和鎖定焊時，首先量測鋼軌溫度，當軌溫在設計鎖定軌溫范圍內時采用“滾筒法”放散應力和線路鎖定，當 軌溫在鎖定軌溫范圍以下時采用“拉伸器滾筒法”放散應力和線路鎖定O 應力放散施工準備：應力放散施工準備包括選擇施工時間、測量軌溫、安裝撞軌器、安裝拉伸器、解除無縫線路末端至零范圍的扣 件、分散作業(yè)人員和工具等工作。作業(yè)人員均分布在單元軌節(jié)長度范 圍內。一般2km

17、單元軌節(jié)共分10組，每組負責200m的拆上扣件、撞 軌、鋼軌位移觀察等工作。線路鎖定前，應掌握當地軌溫變化規(guī)律， 根據作業(yè)區(qū)段的時間間隔，選定鎖定線路的最佳施工時間。 測量軌溫 時，要對鋼軌的不同位置進行多點測量，取其平均值。 滾筒放散法放散：當軌溫在設計鎖定軌溫范圍內時采用滾筒放散法。用撞軌器和小錘敲擊單元軌節(jié)放散應力，撞軌器沿放散方向撞擊鋼軌，其他人員用小錘或上彈跳工具敲擊軌腰放散應力。放散應力過程中，始終有專人在軌頭量測位移變化情況，當位移出現反彈時，證明單元軌節(jié)內應力已經為零。同時觀察“零點”位置是否歸零，如 果不能到位，調整撞軌位置撞軌直至“零點”歸零。此時，立即拆除 滾筒使鋼軌落槽

18、，上扣件鎖定單元軌節(jié)。 當軌溫低于設計軌溫時，采用拉伸放散法。更具單元軌節(jié)長度和和設計軌溫與實測軌溫差，按公式厶 L=aL t(a=11.8 x 106)計算 出鋼軌的拉伸量。先將單元軌節(jié)放散至零應力狀態(tài)，然后按200M間距安裝撞軌器，使用撞軌器同一方向進行撞擊鋼軌， 用拉伸器均勻拉 伸至設計軌溫對應的長度，并注意零點歸零及臨時位移觀測點的位移 量呈線性比例。當每次撞軌各檢查點移動量均一致或最大偏差2mm時，可視為鋼軌應力為0,然后拆除滾輪，落軌，立即鎖定線路。拉 軌前必須在鋼軌上每100m 一處設置好臨時位移觀測點，用來觀測單元軌節(jié)的應力放散是否均勻，拉軌過程中，始終用撞軌器和小錘撞擊 鋼軌

19、，保持單元軌節(jié)內應力均勻。當拉伸量達到設定值時，停止撞擊, 查看臨時位移點的位移量是否成比例增長，“零點”是否到位。否則， 拉軌器保壓繼續(xù)撞軌，檢查輪軌有無傾斜、脫落、鋼軌有無落槽。當 臨時位移觀測點的位移量成比例增長，“零點”到位后，立即拆除滾 筒使鋼軌落槽，鎖定單元軌節(jié)，最后拆除拉伸器。 當軌溫高于設計軌溫時嚴禁鎖定線路鎖定、焊機位移：安裝絕緣塊、扣件，按設計扣壓力緊 固扣件。鎖定線路后焊機移位到下一接頭處待焊。單元軌節(jié)焊接接頭距橋墩（梁縫）不小于 2m工地焊接接頭 距橋臺臺背不小于2m 應力放散與鎖定施工工藝流程見附圖。8各項保證措施8.1質量保證措施8.1.1單元軌節(jié)及焊接接頭焊縫偏差

20、控制措施1）單元軌節(jié)長度根據線路和施工等情況綜合考慮，一般取10002ooom最短不小于200m無縫道岔中單組或相鄰多組一次鎖 定的道岔及其間線路組成一單元軌節(jié)。進行配軌及施工，應注意單元軌節(jié)兩股鋼軌的接頭相錯量不得超過100mm施工前,制定詳細的單元軌節(jié)配軌表，提交焊軌廠，有規(guī)律、按順序碼放。2）無碴橋橋臺附近的無縫線路單元軌節(jié)始、終端應設置在距橋頭不小于100 m的路基軌道上。8.1.2應力放散與鎖定控制措施無縫線路鎖定之前采用支墊滾筒、撞軌器等專用機具進行應力放 散，使其在設計鎖定軌溫范圍之內準確地鎖定。 應按設計要求設置位 移觀測樁，無縫線路鎖定時及時做好位移觀測標志和軌溫記錄。 在設

21、計的鎖定溫度范圍內鎖定一次鋪設跨區(qū)間無縫線路的鎖定焊接、應力放散鎖定作業(yè)，由鋪軌始端依次向終連續(xù)延伸進行，在設計允許鎖定溫度范圍內施工時，鎖定焊接、應力放散、鎖定線路的作業(yè)流程為：先將第一段完成線路整理作業(yè)的單元軌節(jié)，在設計鎖定的軌溫 下進行應力放散，并予以鎖定。鎖定后的單元軌節(jié)兩端實際存在一段 伸縮區(qū)。 將第二段單元軌與第一段單元軌進行焊接。 將已鎖定線路一側伸縮區(qū)長度范圍和待焊入單元軌節(jié)松開，間隔10m左右設置一滾筒，將長軌置于滾筒，使軌條處于自由伸縮狀態(tài)。 對新焊連的單元軌節(jié)，采用撞軌等措施放散應力，待終點軌端 位移出現反彈時，可視為出現當時軌溫下的零應力，則可上緊扣件鎖 定O 無縫線路

22、的低溫拉伸鎖定為了擴大作業(yè)溫度范圍，對于軌溫低于設計鎖定軌溫一定范圍， 可采用以拉長軌長的拉伸鎖定法作業(yè)。低溫拉伸鎖定作業(yè)的程序是：對將拉伸鎖定的單元軌節(jié)與無縫線路進行焊連。拆除已鎖定線路 伸縮區(qū)長度（應計算確定）內和待焊入單元軌節(jié)的扣件，按應力放散 方法將長軌放散應力到當時軌溫下的零應力狀態(tài)。按公式 L=a LA t計算出鋼軌拉伸量。在待焊連單元軌節(jié)的前端標定出拉伸長度，鋸除富余軌頭，按應力放散同樣作法邊撞軌、邊拉伸，達到預定拉伸位置時，撤出滾筒， 長鋼軌入槽。為保證鎖定軌溫的一致性，可以隔二上一，上緊扣件， 取1.5km范圍開始上扣件到隔二上一結束的平均溫度為計算中的實 際零應力狀態(tài)下的軌

23、溫，由此核算拉伸長度，必要時進行調整，確認 無誤后，將拉伸換算的軌溫定為實際鎖定軌溫，記錄在案。 無縫線路的高溫鎖定無縫線路一般不宜安排在軌溫高于設計鎖定軌溫上限時鋪軌，為 了滿足建設工期要求，在軌溫高于設計鎖定軌溫條件下鋪軌可能發(fā) 生。但高于設計鎖定軌溫，無法鎖定線路。待所鋪軌道在設計鎖定軌 溫或低溫拉伸焊連鎖定時，會存在軌條長度不足的問題，可通過拉回 前方未鎖定的長軌或焊入短軌的方法解決，但短軌長度不得小于12m橋隧道地段應力放散與鎖定控制措施橋上盡量少設或不設鋼軌伸縮調節(jié)器。大跨度根據設計檢算，確定是否需要設置鋼軌伸縮器，不設置鋼軌伸縮調節(jié)器的連續(xù)梁及相鄰簡支梁采用小阻力扣件。橋上無縫線

24、路鎖定軌溫根據線路通過地區(qū)的最高和最低軌溫、無縫線路的允許溫升和允許溫降計算確定，并滿足無縫線路斷縫要求。隧道內距隧道口 200m范圍無縫線路設計鎖定軌溫宜與兩端區(qū)間 無縫線路的設計鎖定軌溫一致。8.2施工協調措施為保證與線下施工單位的協調以及與單位內部長鋼軌鋪設隊伍施工不發(fā)生沖突，項目部特成立施工協調小組，成員如下：組長：杜英杰組員：袁輝缺、陳明波、杜武雄、弓鳳軍、鄭智慧協調組主要負責與本單位以及沿線線下單位及時聯系，調解施工 中的相互沖突，避免影響工程進度和發(fā)生安全事故， 保證焊接鎖定施 工順利進行。8.3安全保護措施1）認真貫徹落實“安全第一，預防為主”的方針，以“安全為 了生產、生產必

25、須安全”為指導，嚴格按照安全技術操作規(guī)程和安全 規(guī)則組織施工。在施工中，遵守國家和鐵道部關于安全生產的法規(guī)、 條例規(guī)范和規(guī)定，嚴格按建設工程安全生產管理條例的要求做好施工現場的防護工作。服從建設單位和監(jiān)理單位的統(tǒng)一指揮， 保證施 工安全。重視施工現場作業(yè)安全，制定、落實安全措施，創(chuàng)造良好的 施工生產環(huán)境，保證施工生產有序進行。2）安全教育經?；?、制度化，安全員、防護員工班長必須經過 培訓考試合格后方能上崗，道岔焊接人員經培訓合格后持證上崗； 對 員工進行三級安全教育和培訓。3）項目經理每月組織一次由有關職能部門的負責人和項目專職 安全員參加的安全生產大檢查，并積極配合上一級進行專項和重點檢 查

26、；架子隊每旬進行一次檢查；班組每日進行自檢、互檢、交接班檢 查。4）施工安全保證措施作業(yè)人員必須經過培訓，持證上崗，熟悉設備的性能和操作 放法。作業(yè)人員戴防目鏡、口罩和手套。 更換砂輪片時嚴格檢查是否有裂紋，砂輪緊固是否良好，安 裝完畢后輕輕接觸工作物試轉，在打磨過程中避免砂輪飛出傷人。 鋼軌運動中時刻檢查并調整感應器與鋼軌的間隙，不得使之 相碰。 在打磨過程中操作人員應嚴格掌握精磨工序的質量標準，并 應隨時注意觀察仿形打磨機狀態(tài)，若有異?，F象應及時停機報修。 鋼軌拉伸過程重要穩(wěn)當，避免鋼軌側翻，如果發(fā)生鋼軌側翻, 要立即接觸拉伸器的拉力。應力放散時，撞軌器必須放穩(wěn)，撞軌時要防止撞軌器倒下傷 人；夾具放置穩(wěn)固，裝、拆滑輪和使用起道機要注意手腳，防止 傷人。5）焊機操作安全保證措施 焊軌機對好位后，要在平板車輪下安放鐵鞋，防止焊機位移（焊接過程非主要操作人員要注意避開焊機，避免火花濺傷人 員或引起火災。 每次焊接結束后