道岔铝热焊接作业指导书

新建云桂铁路云南段VII标铺架工程

道岔铝热焊焊接作业指导书

编制：任福中

复核：王晓勇

审核：周伟

1月10日发布1月10日实施

中铁一局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部铺架分部

道岔铝热焊焊接作业指导书

1.目的及适用范围

为规范云桂铁路正站线道岔铝热焊的操作工艺及作业标准，指导现

场实施道岔焊接，保证道岔铝热焊焊头的质量，对施工全过程进行安全

有序的控制，特制订本作业指导书。

本作业指导书适用于中铁一局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部

铺架分部无缝道岔铝热焊焊接作业。

2.编制依据

2.1《铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10413-2003)。

2.2《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754-2010)。

2.3《铁路轨道设计规范》(TB10082-2005)。

2.4《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)o

2.4《客货共线铁路轨道工程施工技术指南》(TZ201-2008)o

2.5《高速铁路轨道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)。

2.6《铁路轨道工程施工安全技术规程》(TB10305-2009)o

2.7《钢轨焊第一部分、第三部分》(TB/T1632.1-2014TB/T

1632.3-2014)o

2.8施密特公司的铝热焊焊接施工工艺。

2.9根据设计资料及施工现场实际情况。

2.10云桂公司相关施工安排。

3.施工准备

3.1技术准备

施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计和作业指导书，研究

审核施工图纸及道岔铺设图，尤其是大号码高速道岔(18#),掌握相关技术,

熟悉规范和技术标准。制定施工安全质量保证措施，提出应急预案。对施工

人员进行技术交底，对施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

3.2施工前准备

3.2.1我部承担的云桂铁路道岔铺设及焊接锁定施工，沿线共有6处车站,

共计铺设无缝道岔102组，相邻车站间距离较远，施工地点分散、施工周期

短，为了方便施工，道岔作业队宜就近租赁民房，配齐生活、办公、施工设

施，满足施工人员生活、施工需要。

3.2.2完成道岔焊接施工人员资质的审查工作，并报验监理。

3.2.3道岔焊接前完成铝热焊焊头型式检验工作。

4.技术要求

3.1焊接接头平直度标准如下表：

焊接接头平直度标准（mm/lm）

项目轨顶面内侧工作面轨底面（焊筋）

云桂铁路正线+0.2,0+0.2,0+0.5,0

3.2道岔铝热焊剂的选用，根据道岔进场后材质具体要求确定。

3.3采用一次性用烟，60kg/m钢轨砂型采用三片模，以及配套的铝热焊

耗材。

5.施工程序与工艺流程

5.1施工程序

施工准备一►自由焊头焊接一＞焊头打磨、探伤——＞道岔内放散

―＞道岔尖轨根部锁定轨温焊接一►道岔前后与线路锁定焊接

5.2焊接顺序可分为三个部分：先进行道岔内部不受温度限制的自由焊头

焊接；再进行道岔内部受锁定轨温限制的尖轨跟端焊头焊接；最后进行道岔

前后受锁定轨温限制的锁定焊头焊接。

根据特性，第一阶段焊接自由焊头，第二阶段焊接尖轨跟端焊头，第三

阶段焊接道岔锁定焊头。由于第二阶段和第三阶段的道岔焊接均受温度限制,

需要在锁定轨温内焊接。

道岔焊接顺序见下图

放散焊头，锁定轨温焊接

5.3工艺流程

6.1施工准备

6.1.1确定道岔铺设位置正确，检测道岔的水平、方向及道岔各部几何尺

2

寸达到“验标”要求的数值。

6.1.2方正轨枕，检查外锁闭装置预留孔位置正确。

6.1.3检测道岔道床刚度、密度、横向阻力、纵向阻力参数达到验标要求

的数值。

6.L4检查道岔限位器子、母块位置居中，尖轨方正。

6.1.5检查道岔位移观测桩的设置。

道岔位移观测桩采用人工挖孔埋设的施工方法。每组道岔埋3对观测桩

（在道岔限位器位置设置1对，岔前岔后各设置1对），当道岔头（尾）距相

邻区间单元轨节的位移观测桩小于50m时;岔头（尾）桩与其共用；当两组

无缝道岔相连且两者之间的线路长度大于50m时，在两组道岔中间设桩作为

两组道岔的共用岔头（尾）桩。

6.2岔内钢轨铝热焊施工

6.2.1焊接前准备工作

作业人员将工机具用平板车倒运至焊接地点，焊接负责人确认工机具是

否备齐，并安排人员对机械设备进行试运转，查看发电机运转是否正常，预

先了解焊接钢轨型号和类别，正确选择焊剂类型。焊接钢轨两侧必须严格按

规定上紧扣件，确保焊接时轨缝不得发生移动，影响焊接质量，甚至发生钢

水泄漏。

如有小雨提前搭好防雨棚，风力大于5级或是有大到暴雨立刻停止作业,

注意焊剂防潮。

6.2.2岔内钢轨焊接施工

1.道岔岔内钢轨铝热焊施工宜在设计锁定轨温范围内进行。

2.对钢轨焊缝两端进行烘烤，充分排除钢轨表面水分

3.轨端除锈去污

3

用角磨机或钢丝刷对焊接钢轨端部、两侧和轨底的锈污进行打磨清洁，范

围为一端50mm,特别要重视轨底的清洁和干燥。打磨完成后，轨头端部边缘

需倒角45°,轨腰有字部位要打磨平整。严禁对钢轨进行深打磨，以免打亏

母材。轨端不平整的用端磨机对焊头端面进行端磨。在施工中，如遇上下雨,

采取防雨、干燥措施，确保待焊焊头干燥。

4.对轨

（1）.对轨前待焊焊缝为28+lmm,对轨完成后轨头焊缝为29+lmm,轨脚焊

缝为27+lmmo（具体预留焊缝宽度按照焊剂材料要求确定）

（2）.将1米直尺的中点与焊缝中点重合,用钢楔子或对轨架进行高度调节,

使焊缝两侧0.5米钢轨工作边与直尺的间隙小于0.2mm。

⑶.用一米直尺分别检查焊缝两端钢轨轨头、轨腰、轨底脚是否平直。如

有偏差用对轨架或者钢楔子进行调整。

本工位是确保焊头外观质量的重要环节，对轨的好与坏将直接影响焊头

的外观质量，如果对轨没有达到要求，焊头将出现上拱度过高或轨头下榻、旁

弯等现象，严重的会出现高低、左右错牙。

5.夹具安装

夹紧装置的安装必须要与轨面平行，在调整预热枪的高度时，首先要调

整预热枪与轨面平行。用多用塞尺测定安装位置，并调整定位预热枪的高度,

预热枪头到轨面的高度为40mmo

6.砂模安装

（1）.受潮的砂型不能使用。

⑵.砂模的浇注孔要略作修整，防止高温时砂粒脱落。

⑶.将砂模与钢轨接触面进行摩擦，使砂模与钢轨结合部位密贴。

（4）.砂模浇注孔要与左右轨角对称，以确保两侧轨底受热均衡。

4

（5）.在扭紧夹具时，应由一人完成，均匀夹紧。

⑹.底模一定要对中，并且与钢轨紧贴。

注意：如果砂模与钢轨接触面吻合不好，则会发生漏钢水。

7.封箱

封箱过程是比较关键的步骤之一，在操作的时候应该特别留意，如果封

箱不严密，会发生漏钢水的问题。封箱完成后，焊接负责人应该检查封箱是

否达到要求，以确保焊接质量。

（1）.在封箱的时候要盖上砂型盖，防止砂粒落入砂型中形成夹渣。

（2）.封箱分两步进行，首先对各缝隙关键部位压紧封砂，打好基础，然后

整体封箱并用捣实棒捣实。

（3）.在封箱过程中，两侧模板之间的砂要高于砂型槽板，防止钢水从两侧

流出。

（4）.封箱砂是将5kg封箱砂与400ml水搅拌均匀，即用手把封箱砂攥成

团，从1米高度自由落下不散，以此检测封箱砂搅拌适宜度。封箱砂的优点

是透气性好，有利于水分排出。

（5）.白卡纸的作用是防止封箱砂落入轨缝；燃烧后形成碳膜保护轨面

（6）.封箱完成后，将灰渣盘安装在侧模板上放平、放稳。

注意：安装灰渣盘时，要使灰渣盘正确平稳落位，以防钢渣流出时、灰

渣盘发生倾斜。

8.焊缝的预热过程

（1）.氧气和丙烷的工作压力分别是3.5Bar和1.OBar,如果使用的是氧气

和乙快,其工作压力也分别是3.5Bar和1.0Baro

（2）.在调压过程中，首先将氧气打开，而后开启并调节丙烷压力与流量，

调节预热枪火焰。

5

（3）.调节预热火焰，先开氧气阀门，后打开丙烷阀门，然后点火逐渐交替

打开两个阀门，直到氧气阀门完全打开为止，再通过调节丙烷阀门来调节火

焰大小，使火焰的长度保持在15—20mm,火焰为中性焰。

⑷.密切关注整个预热过程，在预热过程中，应该密切关注轨端受热颜色

变化过程，轨端预热完成的温度为950—1000C,其颜色为鲜红色。

（5）.预热过程中预热枪头错误安装的几种情况

a.枪头过高会使轨角预热不足。

b.枪头过低会使轨端预热不足。

c.枪头不垂直会使轨端预热不均匀。

9.珀烟的使用

从焊剂包装中取出焊剂，混合均匀后反复倾倒三次，将焊剂旋转倒入塔

烟中，并使其顶部成锥型，插入高温火柴，盖上生烟盖，预热完成后立即将

用烟安置在砂模侧模板顶部定位槽内。

10.焊剂高温反应

焊剂的反应时间以生堪窜出火苗到火苗变弱大约10—15秒；从火苗变弱

到钢水从用埸中漏出大约10—18秒。焊剂反应过程中，操作者应该距离均堀

3米以上的距离，确保安全。反应完成后，如果钢水不能漏下来，应该让钢水

在坦埸中冷却2分钟后才能移动生期。

1L拆模

浇注完成后，移去用烟，并将其放在干燥安全的地方，然后移去灰渣盘,

并将灰渣倒入用期中，保持环境干净。浇注完成4.5分钟后，拆除侧模板和

夹紧装置。在拆模的过程中一定要小心，不要将砂型一起脱下，以免影响结

晶。拆模后，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。

12.推瘤

6

待浇注完成8分钟后，方可开始推瘤。浇注棒在推瘤20分钟后才可打掉。

推瘤过早会因焊头硬度不够而拉伤轨面，推瘤过迟将给推瘤带来困难。所以

必须按照要求操作，不得随意改动。

13.打磨

首先用棒砂轮将轨底面焊筋进行打磨，把轨底面焊筋和轨底角打磨圆顺,

用手摸上去不刺手。然后用仿型打磨机对钢轨的工作面和非工作面，以及纨

顶进行打磨，不允许打磨母材。棒砂轮打磨后，在轨温降低至50C以下时进

行仿型打磨。

根据实际经验，在道岔焊接完成后，没有经过机养和通过载重车辆前，

轨顶面焊头的平直度应比规范要求要大0.l~0.2mm（高接头），避免在机养

和通过车辆后，焊头出现负值（低接头）超出验标要求，而不易补救整改。

打磨完成后，工程部、安质部会同操作人员使用1m型尺和塞尺对焊头进

行外观质量检查，检查合格后再《焊接接头外观检查记录表》上签字，不合

格则要求焊轨操作人员返工处理。

14.完成焊接

焊接完成后，把灰渣、废钢料、砂模等清理干净，装入坦烟中，在离开

的时候带到指定的场所处理。禁止将其乱丢在铁路沿线，造成对铁路沿线的

污染。

15.探伤

在焊接完成后探伤人员等到轨温降到40℃以下后，对焊头的轨头、轨底

三角区进行探伤。在焊头处先涂抹藕合剂后，再用超声波探伤仪进行探伤。

如果探伤时存在误判的因素，例如打磨不细致可能会造成仪器误判，应对焊

头进行二次打磨再探伤。如果焊头确实存在内在伤损，探伤人员应通知焊接

施工负责人，并如实填写伤损报告，上报经理部。焊接施工负责人立即对伤

7

头进行处理，直到焊头质量完全合格后，方可进行下一对焊头的焊接施工。

探伤作业人员必须取得无损检测资格鉴定考核委员会颁发的无损检测二级或

以上操作证书，方可上岗作业。

6.3道岔锁定

6.3.1锁定焊接

1.进行道岔锁定焊接前，道岔及前后线路的轨面高程、轨向和水平应达

到设计标准；道床基本达到稳定状态，道床支撑刚度不应小于70kN/m,道床

横向阻力不应小于7.5kN/mo

2.道岔与相邻无缝线路锁定焊联应在设计锁定轨温范围内进行。

3.当轨温在锁定轨温范围内，松开道岔前后各100m范围内钢轨扣件，

按照10m的距离支垫滚筒使钢轨处于自由状态，直接焊接道岔前后的6个接

头，焊接顺序为“先岔前、后岔后，先直股、后侧股二

4.当轨温小于锁定轨温范围，但幅度小于10°。时，先在道岔前后各焊接

一对32nl左右钢轨，前后32m纳入道岔管理范围。放散时先松开32m钢轨前

100m范围内的钢轨扣件，按照10m的距离支垫滚筒使钢轨处于自由状态，根

据设计锁定轨温计算拉伸量，利用拉轨器拉伸100m钢轨，使其达到设计锁定

轨温，拉轨器保压，然后进行铝热焊。从而达到整个道岔的锁定要求。

100范围内松开扣件

将松开扣件的钢轨放

将32m钢轨与道岔焊接

散后与32m钢轨焊接

4.锁定焊接过程中应采取措施保持道岔限位器子、母块位置居中，尖轨

方正。

8

5.无缝道岔与相邻轨条的锁定轨温差不应大于5℃。

6.锁定焊完成后，两尖轨尖端相错量不得大于5mm。辙跟结构采用限位

器的道岔铺设应使尖轨方正、限位器子母块居中，两侧间隙差不大于±0.5mm。

6.3.2道岔前后绝缘胶结接头紧随放散完后开始作、也。

6.3.3做正式位移观测标记

道岔放散、锁定结束后随即用准直仪在钢轨非工作边做出清晰、耐久的位

移标记。

6.3.4细调道岔儿何尺寸，对道岔进行维护保养，配合电务部门安装道岔

转辙装置。

7.劳动组织

7.1焊轨劳动力组织

工位人数（个）备注

对轨2含班长一人

封箱2

施工人员计时1

编制表前打磨1

仿形打磨2工作内容包括正火

探伤1

合计：9

7.2应力放散及锁定劳动力组织

职名人数作业分工

班长1负责全面

组长3分3个小组

线路工45放散、拆装扣件30人

安全员2工地防护

技术员4技术指导、测量、记录等

合计55

8.材料要求

9

8.1采用一次性生烟，60kg/m钢轨砂型采用三片模以及配套的铝热焊就

材。

8.2进场的铝热焊剂及配套材料要求包装良好密封。包装上有标记，可以

识别焊剂类别、规格、批次号和生产日期等。

8.3材料的存放要在干燥、无火源的环境，砂型搬运时轻拿轻放，放置受

潮、破损、开裂。

8.4焊接时砂型不可过早启封，避免在空气中因暴露时间过长而吸潮。玷期

底部自溶塞必须保持完好状态，在使用前应仔细检查。

9.施工机具（见下表）

9.1焊轨设备与机具

单.数

工序名称设备名称备注

位量：

预热枪套1预热枪、预热枪手柄、丙烷表、氧气表、气带

三片模侧模板套2

预热枪支架套1

万能夹紧装置套1

地烟盖、灰渣盘、钢楔子、弓形夹具、对轨架、棘轮扳

辅助工具

手、捣实棒、火钳、多用塞尺

内燃锯轨机套1

铝热焊

棒砂轮2台、端磨机1台、角磨机2台、发电机5KW1台、

打磨工具套1

配电箱1个

内燃仿形打磨机台11m型尺1把、塞尺1把

探伤仪台1

大伞2把、小平板车：1台、起道机：2台、撬棍：5根、

其它工具耙子：2把、钢卷尺1把

鼓包夹板：2副、急救相：8套

对讲机部2备用电池2块

防护防护记录本、喇叭、手灯、信号旗每人一套，火炬、响

其它工具

墩最外方防护员每人一套

9.2放散设备与机具

10

序号名称单位数量型号

1滚筒个90自制

2压机台10

3锯轨机2HC355

4专用扳手把30

5对日机台4

6撬棍把18

7手锤把108镑

8小平板车台2自制

9轨温表块3

10准直仪台1

9.3测量仪器

序号名称单位数量备注

1万能道尺把1

2支距尺把1

3方尺把1

4钢尺把25m和50m

5轨枕刚度仪台1GDY-3

6密度仪台1DH5049

7轨温表块4

8田力扳手把1QZ-200

10.质量控制及检验

10.1道岔焊接前必须按道岔技术条件调整好道岔几何尺寸，做好轨枕方

正、全面捣固、清理道床，确保道床参数达到规范要求。

10.2道岔的焊接应在气候较好、温度符合焊接条件等情况下进行，尽量

减少外界对焊接的影响，确保焊接一次成功。

10.3道岔不宜进行应力放散施工，应选择温度适宜时进行焊接，道岔的尖轨

根部和道岔前后焊头焊接时应在锁定轨温应许偏差范围进行。

10.4焊后应及时打磨探伤，待合拢的两根钢轨的焊头均探伤通过后方可

11

锯轨合拢。

10.5道岔焊接前应进行人员培训，讲解施工方法、施工工序及注意事项。

10.6道岔焊接时必须确保基本轨和尖轨分别方正，保证转辙器安装位置

正确。

10.7道岔焊接两根基本轨应同时或连续进行。两根内轨合拢后，锁定焊

接头也应在锁定轨温范围内同时进行，以免因左右股温差而出现应力差。

10.8锁定时应集中劳动力在有限的时间内锁定钢轨，避免因温度变化过

快使钢轨应力不匀。

10.9为保证道岔锁定后处于无逢线路的固定区内，应在无缝道岔前后焊

联长于100m的钢轨(若侧股后100m未焊接或冻接的接头提前将螺栓扭距达

到设计要求)与无缝道岔同时锁定。道岔锁定完成后，所有螺栓必须拧到规

定的扭矩值，且在三天后进行复紧。

10.10质量检查

执行下列标准、规范内相应的检查内容

《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754-2010)

《铁路轨道设计规范》(TB10082-2005)

《钢轨焊接笫1部分：通用技术条件》(TB/T1632.1-2014)

《钢轨焊接第3部分:铝热焊接》(TB/T1632.3-2014)

11.安全及环保要求

11.1施工人员必须严格遵守有关安全规范、规则及细则等，严格按技术

交底进行施工。

11.2各种特殊工种操作人员和其他施工人员必须经过岗前培训，考核合

格后持证上岗，严禁无证上岗。

11.3机械操作人员必须按照机械操作规程进行操作。

11.4施工时要按照有关规定要求进行现场防护，配足防护人员和防护用

12

品。

11.5所有机械操作人员及配合施工人员要穿戴防护用品，确保作业安

全。

11.6雨天、刮风天进行铝热焊作业时，必须要有可靠的遮盖防护措施，

风力过大时应停止一切作业。

11.7严禁氧气瓶、乙燃气瓶及油料同车运输,作业时氧气、乙快瓶要摆

放在预热枪的侧风或上风向，并且各相距5nl以上，乙快瓶要远离火源10m以

上。

11.8进行锯轨和打磨时，非操作人员应离开作业区至少5nl以上。

11.9铝热焊焊接推瘤后的废钢，要及时回收。

11.10高温火柴与焊剂必须分开存放，绝对不能放在衣袋中。

1L11正在反应的焊剂以及装置不能和水接触，不能用水做灭火剂。应该

用干砂或干粉灭火器。

11.12在隧道内和通风不良的场所施工必须使用乙焕做燃气。

12.记录表格

1L1钢轨铝热焊焊接操作记录表（附表01）

11.2钢轨铝热焊焊接接头粗细打磨质量记录表（附表02）

11.3钢轨铝热焊焊接接头外观质量检查记录表（附表03）

11.4钢轨铝热焊接接头超声探伤记录表（附表04）

11.5道岔钢轨应力放散及锁定作业记录表（附表05）

11.6无缝线路单元轨节应力放散及锁定作业记录表（附表06）

1L7无缝线路技术状况统计表（附表07）

13

附01钢轨铝热焊焊接操作记录表

工程名称：新建云桂铁路云南段VII标铺架工程车站名称:编号:

日期年月日序号

里程车站道岔

钢轨编号

钢轨炉罐号

钢轨型号

钢轨材质

操作时间时分至时分

气温°C轨温°C

拉前轨缝拉轨压力MPa

mm

上部mm

轨缝起拱mm

下部mm

岛压Bar

氧气流量L/h

低压Bar

高压Bar

乙块流量L/h

低压Bar

预热时间min

焊剂编号

反应时间s平静时间s

计时者对轨者

装卡砂模者预热者

打磨者

备注

制表:复核:主管:年月日

14

附表02

钢轨铝热焊焊接接头粗细打磨质量记录表

工程名称：胭之云桂铁路云南段VII标铺架工程车站：

焊头顺序

打磨日期钢轨种类钢轨编号打磨质量操作人签名备注

编号

记录:复核:主管:年月日

15

附表03

网轨铝热焊焊接接头外观质量检查记录表

工程名称：新建云桂铁路云南段VM标铺架工程车站：笫页共页

备

序号钢轨类型焊头编号平直度质检员

注

轨顶面轨头内侧工作面轨底

制表：复核：主管：年月日

16

附表04钢轨铝热焊接接头超声探伤记录表

工程名称：新建云桂铁路云南段vn标铺架工程车站：轨型：道岔型号:

道岔编号：探伤检查（仪器型号：）

检查部位波形显示伤损情况

内侧

轨

头

外侧

轨腰

三角区

波形显示横向移距前后移距伤损情况1

轨底

检查记录日期年月日

备注

钢轨铝热焊接接头超声探伤记录表

工程名称：新建云桂铁路云南段vn标铺架工程车站：轨型：道岔型号:

道岔编号：探伤检查（仪器型号：）

检查部位波形显示伤损情况

内侧

轨

头外侧

轨腰

三角区LJ

波形显示横向移距前后移距伤损情况

轨底

检查记录日期年月日

备注

17

附表05道岔钢轨应力放散及锁定作业记录表

车站：道岔号：年月日

道岔钢轨长度mm天气气温℃

观测点间距m撞轨点间距m

计划锁定轨温℃增加放散长度m

观测点12345678910

放散位左股

移量mm右股

拉伸位左股

移量mm右股

作业前作业后拉伸量锯轨量实测轨温实际锁定轨温

左股轨℃℃

右股缝℃℃

接头相错量作业起止时间

1<——>

位—OO(

移1—■—

观

oO

测

O

O

桩

内填入观测桩号

作业班长:质检员:负责人:

18

附表06单元轨节应力放散及锁定作业记录

工程名称：新建云桂铁路云南段VII标铺架工程区间：线别:

单元轨节编号起止里程

单元轨节长度mm天气气温℃

观测点间距m撞轨点间距m

计划锁定轨温℃增加放散长度

m

观测点123456789011121314151617181920

放散位左股

移量nun

右股

左股

拉伸位

移量mm

右股

作业作业

实际轨温实际锁定轨温拉伸量锯轨量

前后

左股——℃℃

右股———℃℃

接头相错量作业起止时间

---------------^-1^____

）、力、/夕安飞、

位左股、

移

右股

观

测

OO

桩