钢轨焊接施工.docx

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施工方案
依据本工程工程特点，轨道铺设均承受 60kg/m 钢轨，拟承受 K922 型移动式接触焊轨车现场进展钢轨单元焊接施工，另备用一台 AMS60 型移动式接触焊轨机应急时使用。钢轨焊接施工前，依据不同机型分别进展钢轨焊接工艺试验，确定焊接参数，在已完成的地下线整体道床地段依次进展钢轨焊接施工，最终完本钱标段无缝线路铺设施工任务。
钢轨焊接试验与焊轨设备调试
钢轨在施焊前要进展型式试验，合格后才能正常焊接，在日常焊接施工中，依据规定还要进展周期性检验和出厂检验。因此，依据设计钢种钢轨母材化学成分、机械性能和金相组织确定的焊轨参数对焊轨设备调试，是确保对焊轨质量的关键措施。
型式试验
⑴ 在以下状况下进展型式试验：
① 钢轨焊头试生产；
② 承受轨型，钢种及调试工艺参数时；
③ 周期性生产检验结果不合格时；
④ 焊机大修或停机 2 个月以上时。
⑵ 型式试验工程：
静弯、落锤、疲乏、探伤、金相、硬度、外观、抗拉、冲击及断口检验。
⑶ 接触焊取 5 组 25 根落锤试件连续不断为合格。
周期性生产检验
⑴ 每焊接 500 个钢轨焊头作为一批进展周期性生产检验。
⑵ 周期性生产检验工程：落锤、断口、超声波探伤、硬度及外观检验。
⑶ 接触焊取一组 5 根落锤试件连续不断为合格。
探伤
每个钢轨焊头必需进展超声波探伤,由持有二级或二级以上无损检测证书的专业人员进展检测,每天使用探伤仪前应用荷兰试块对探伤仪进展校准。
技术标准
执行《钢轨焊接〔通用技术条件，闪光焊，铝热焊，气压焊〕》〔TB/～4-2025〕。
焊接设备调试与工艺参数确实定
⑴ 认真分析钢轨母材的化学成分、机械性能、低倍组织等资料。
⑵ 完全把握钢轨的厂家和炉号，同一批钢轨要集中连续焊接。
⑶ 依据焊接工艺，合理安排焊轨施工。
⑷ 安装落锤机、静弯机等试验设施，疲乏检验托付有资质的试验单位进展。先做落锤检验， 再做静弯检验，后做疲乏等相关检验工程。在正式焊轨前 1 个半月就必需进展试焊与检验工作，全部合格后才能进展焊轨施工。
⑸ 依据设备的性能合理设置电压、电流、顶煅力、夹持力，通过焊机的电脑记录图，当有未焊透、过透、裂纹、气孔夹碴等有害缺陷时，调整电压、电流、顶煅力与时间的关系，确保焊接参数稳定和焊头质量。
移动式接触焊焊轨施工工艺和技术措施
施工工艺流程〔见图 3〕
施工预备
粗打磨
焊前钢轨检查
焊头正火
松解扣件
焊后调直
钢轨端头除锈打磨
精细打磨
对轨调整
探伤及外观检查
钢轨焊接
推瘤
安装并紧固扣件
连续进展下一循环
图 3 移动式接触焊焊轨施工工艺流程
施工工艺及技术措施
⑴ 施工预备
焊接设备进场后，要进展相关的工艺试验，确定焊轨参数，制定保养修理细则和安全操做规 程，并上报监理、业主，获得批准后严格组织实施。钢轨焊接施工前，操作人员要对焊机主
机、附机、水冷却系统、液压系统、制冷系统、供电系统等做最终检查，一切正常前方可进展焊轨作业。
⑵ 焊前钢轨检查
提前对钢轨外观尺寸、外观质量逐根进展检查，检查时应翻轨进展，不能只检查钢轨头部。对弯曲的应进展调直处理，使钢轨在全长范围内轨头和侧面平面直顺，不得有硬弯、弯曲和 扭转。钢轨两端1 米范围内不直度不大于 ， 的应重锯轨，冷却后重测量。
⑶ 松解扣件及钢轨端头除锈打磨
焊轨前，将钢轨扣件松开，撤除接头夹板及部安排件，顶升钢轨，放置滚筒和垫木，对待焊钢轨端头及焊轨机钳口部位与钢轨接触处端面承受电动砂轮机进展除锈、打磨，打磨后的钢 轨面应有金属光泽，不得有锈斑；，钢轨端部600mm 范围内有出厂标志的，应打磨至与轨腰平齐，不得有任何凸出，防止损伤钳口。对焊接钢轨端面用宽 座角尺和塞尺进展垂直度检查，凡超过 的，承受钢轨端面打磨机进展打磨，直至符合要求。
⑷ 对轨调整与钢轨焊接
钢轨面及钳口部位打磨符合要求后，方可进展焊轨作业。先在滚筒上进展对轨并调整凹凸和方向，使焊缝对正焊轨机钳口中心位置，。
确认钢轨对中后，启动液压系统进展夹轨，随后激活数据采集系统，进入焊接程序，依次经过各个闪光阶段后进展顶煅并完成推瘤作业。
焊接完毕后，马上启动液压系统，将焊轨机架张开到足够大的程度，起升焊机使之离开焊头 肯定距离。快速除去推瘤焊渣，并对焊机各部位和接头进展检查，同时清洁焊机内部和钳口。 假设钢轨与钳口接触处有电击伤，则该焊头判定为不合格，需切掉重焊；同时对钳口进展处 理，直至换钳口，方可再焊。合格的焊头应依据数据采集系统的屏显号码统一进展编号，将相关数据进展收集、整理，同时加以分析、存档。
恢复安装部安排扣件，轨道车推送焊轨机进展下一个钢轨接头焊接作业。
⑸ 粗打磨
承受砂轮机对焊缝及轨头顶面、侧面、轨底进展打磨；打磨轨头时，平直度在焊缝两侧1 米范围内根本符合 0～(以钢轨作用边为基准)；焊缝踏面部位热态时呈 ～1mm 的上拱量，在常温下不能打亏；轨底上外表两侧各150mm 范围内及距离两侧底角边缘各为 35mm 范
围内应打磨平坦，用砂轮打磨凸出量必需顺向打磨。将轨底焊瘤打磨至与轨底平齐。
⑹ 焊头正火
正火时，焊头温度应降至500℃以下，然后利用氧气--乙炔加热器将焊缝加热，轨头加热至外表温度不高于 950℃，轨底脚加热至外表温度不高于 830℃，再自然冷却。正火过程中必需严格掌握温度，杜绝病害的产生。正火温度承受红外测温仪掌握，并做好正火记录。
⑺ 钢轨调直、精细打磨
正火完毕后，温度降低至 300℃以下时，对钢轨进展调直处理，要求使用一米刀口尺检查时： 水平方向工作边的不平直度不大于 ，垂直方向的不平直度不大于 ，拱量应限制在 ～1mm 范围内。
焊头冷却至常温后，承受仿形钢轨打磨机进展精细打磨，，打磨机沿 钢轨纵向往复移动，待无火花时，再适当给进刀量；打磨机从轨顶渐渐向轨头侧面摇摆，直至完成对钢轨轮廓的仿形打磨。局部不平坦处用扁平挫或细砂皮纸进展纵向打磨。打磨时不 得消灭横向痕迹，打磨面应平坦有光泽。打磨完成后，用1 米直尺进展测量：，，轨底不直度不得大于1mm。
⑻ 钢轨焊头超声波探伤
每个焊接接头必需经超声波探伤，判定不合格焊缝，必需锯开重焊。探伤前应将焊缝处轨温降低到 50℃以下，在打磨过的钢轨轨底、轨腰、轨头上均匀涂抹探伤耦合剂，然后用超声波探伤仪进展探伤检查，不合格的焊头要锯断、重焊接。
钢轨焊接接头探伤和伤损判废执行《钢轨焊缝超声波探伤工艺及缺陷判定〔》Q/BT179-1999〕 标准。
焊缝探伤作业严格依据标准中规定的操作程序执行。
焊缝探伤结果必需填写在规定的表格内，呈送上级技术部门审核备案。
⑼ 安装扣件及循环作业
上述工序完成后，将焊轨前松解或撤除的扣配件依次安装、紧固完成，经检查符合要求后， 依次进展下一工序循环作业。
无缝线路应力放散与锁定施工
应力放散与锁定的根本条件
⑴ 地下线按温度应力式无缝线路设计，必要时在线路铺设初期定期进展应力放散。
⑵ 地下线缓冲区设置 1 根 25m 的标准轨； 以上。
⑶ 依据线路和施工等状况综合考虑放散锁定单元轨节长度为 900m-1500m 左右，以便于无缝线路的铺设和应力放散。
⑷ 单元轨节锁定前应按设计要求设置钢轨位移观测桩。在钢轨焊接成单元轨节后，轨面设计标高、方向及水平均已到达设计标准时，方可进展线路锁定。
应力放散与锁定应遵循的原则
⑴ 施工锁定轨温依据TB2098《无缝线路铺设及养护修理方法》确定，长轨条应力状态为零的轨温为实际锁定轨温。铁道部标准TB2098 规定：长轨条始端和终端落槽时分别测得的轨温平均值作为施工锁定轨温，施工时轨条下每 垫入一滚筒，使轨条处于自由伸缩状态。
⑵ 施工锁定轨温必需在设计锁定轨温范围内，否则必需进展应力放散，重锁定。应力放散时应保证轨温均匀，施工时单元轨节左右两股钢轨的锁定轨温差不得超过5℃。且曲线外侧钢轨锁定轨温不得高于内侧钢轨锁定轨温，否则需放散应力重锁定。
⑶ 施工轨温高于设计锁定轨温时用木锤敲击搁置在滚筒上的长轨放散应力，临时锁定长轨， 待轨温降至设计锁定轨温范围内，再放散应力重锁定长轨。
⑷ 无缝线路锁定后，对已按设计要求设置的长钢轨纵向位移观测桩马上进展位移观测。位移观测桩依据无缝线路钢轨纵向位移观测桩布置图设置。
⑸ 锁定轨温与锁定日期应列入竣工资料。
应力放散与锁定施工方法和技术措施
铺设无缝线路的施工方法有两种，即“连入法”和“插入法”。“连入法”是先将第一段单元 轨节应力放散,并在设计锁定轨温范围内予以锁定,再将其次段单元轨与上一段单元轨节经 过锁定焊接,然后应力放散依次锁定成为无缝线路的施工方法。“插入法”是在两段相邻的单 元轨中间插入一对经过计算确定的单元轨，对单元轨节放散应力进展锁定焊接的作业方法。两种方法相比较并结合本线的施工特点，拟承受“连入法”进展本线无缝线路施工，其作业 程序如下：
⑴ 承受移动式接触焊机先将 25m 标准轨焊接成单元轨节。应力放散与锁定焊接时，在接口四周需提前松开 50～60m 长度内的扣件。
⑵ 当作业时轨温处于设计锁定轨温范围内时，承受“滚筒法”放散应力后，予以锁定；当作业时轨温低于设计锁定轨温时，承受“拉伸器滚筒法”放散应力后进展拉伸锁定。
⑶ 将其次段及以后的单元轨节与上一段单元轨节经过锁定焊、应力放散后依次锁定。
⑷ 长轨条最终一段单元轨节在终端缓冲区标准轨前合龙。合龙口预留拉伸长度经过计算确
定，放散应力后锁定焊接成无缝线路。
⑸ 在钢轨上做好标记，记录位移观测桩初始读数。
⑹ 将单元轨节应力放散后的拉伸量、钢轨位移观测桩初始读数、锁定轨温、锁定日期、单元轨节编号等计入竣工资料。
应力放散施工操作要点
无缝线路有以下状况之一者应再次进展应力放散重锁定，使其符合设计要求。
⑴ 实际锁定轨温超出设计锁定锁定轨温范围。
⑵ 不符合无缝线路锁定应遵循的原则。
⑶ 无缝线路锁定后钢轨产生不正常的过量伸缩。
⑷ 无缝线路锁定后固定区钢轨消灭严峻的不均匀位移。
实际施工时可依据现场具体状况承受以下应力放散方法：
⑴ 滚筒法〔承受聚四氟乙烯板代替滚筒〕：该方法是施工轨温在设计的锁定轨温范围内，把需要放散应力的长轨条先撤除扣件，然后抬起钢轨，放上滚筒，将钢轨落在滚筒上，撞击长轨条数次，使长轨条根本上能自由伸缩。一旦轨温适宜，即撤滚筒、紧扣件、进展锁定。
确定放散长度
拉伸钢轨
设立固定点
锁定焊接
放松扣件
扣件安装
垫入滚筒
撤出拉伸器
轨温测量
固定点纵向力均匀化
做标记
检查观测
⑵ 拉伸器滚筒法流程(见图 ) 图 拉伸器滚筒法工艺流程
该方法是作业轨温在设计锁定轨温范围以下时，利用钢轨拉伸器和撞轨器协作作用，通过均匀拉伸长轨条，以提高它的零应力轨温，使锁定轨温一步到位的方法。拉伸长轨条时，要做到匀、准、够。其作业方法是：
① 形成零应力。在放散段自然温度的条件下，轨下垫滚筒，松开全部扣件，使钢轨能自由伸缩。以 50m 或 100m 为单位进展观测，并用撞轨器沿钢轨走行方向撞轨，当钢轨发生反弹现象时，即视为零应力。
② 计算拉伸量。钢轨放散至零应力状态后，依据设计锁定轨温顺实际锁定轨温之差计算出钢轨拉伸量，用拉伸器和撞轨器联合作用拉出该伸长量后即锁定钢轨。钢轨拉伸量按以下公式计算：
ΔL=αL〔T －T 〕 〔mm〕
S SJ
式中：α—钢轨线膨胀系数，α=，L—钢轨长度(m)，T —钢轨的设计锁定轨温(℃)，
S
T —钢轨的实际轨温(℃)
SJ
③ 放散作业程序： A 确定放散长度。B 设立固定点。
C 放松扣件，垫入滚筒，保证钢轨自由伸缩。D 测量作业轨温。
E 依据放散轨温与作业轨温之差，计算并标记钢轨的变化长度，并在钢轨上每隔100m 做以标记。
F 使用拉伸器和撞轨器共同作用拉伸钢轨，使其到达设定的标记。G 锁定钢轨，焊接。
H 由焊接处向固定点方向上紧扣件。
I 在焊接之后不少于 20 分钟和焊缝两边至少 30m 的范围内将扣件依据设计要求安装好后， 撤出拉伸器。
J 使各固定点之间的纵向力均匀化。
放散量及锯轨量计算方法
⑴ 放散量的计算： ΔL=αL〔t －t 〕。
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式中: ΔL—放散量(mm)； α—钢轨线膨胀系数,α=； L —需要放散应力的钢轨长度(m)；
t1—钢轨的设计锁定轨温(℃)； t2—作业时轨温(℃)。
⑵ 锯轨量的计算：Δl″=Δl′+λ±α。
式中: Δl″—锯轨量〔mm〕。 Δl′—放散量〔mm〕。
* —焊接顶锻量〔mm〕。 α—整治线路爬行时钢轨移动量，如移动方向与应力放散方向一样为正，反之为负。