应力放散锁定作业指导书

应力放散锁定作业指导书

在500m长钢轨焊成单元轨换铺上道后，且道床基础稳定，密度、轨面设计标高、轨向和水平已基本达到设计标准时，方可进行线路锁定，锁定焊接采用现场UN5-150Z集装箱式移动闪光焊机焊接放散锁定，采用将不同时间焊接成的两个相邻单元轨节的始端和终端同时焊接，同时放散；在线路锁定前应预先埋设位移观测桩，设置位移观测桩的目的是通过对钢轨的位移观测来评价线路质量。

1、准备工作

在进行应力分散前，通过现场调查，了解近期轨温的变化情况，决定应力放散与线路锁定的作业时间。

2、设置位移观测桩

2.1、设置原则：

位移观测桩的设置按照施工图设计要求进行，在锁定作业前预先设置完好。

2.2、设置位置

1）普通无缝线路轨条长度不大于1200m时，应设置5对观测桩，观测桩按“普通无缝线路位移观测桩设置图”设置。轨条长度大于1200m时，应适当增设位移观测桩，但桩间距离不应大于500m。

2）区间无缝线路按单元轨节等距离设置位移观测桩，桩间距离不宜大于500m。单元轨节长不足500m整倍数时，可适当调整桩间距离。单元轨节位移观测桩按“单元轨节位移观测桩设置图”设置。

3）普通无缝线路及区间无缝线路应在长轨条起、始点， 普通无缝线路位移观测桩设置图（单位：m） 100mm 100 （L-200）×0.5 （L-200）×0.5

单元轨节长度L

单元轨节位移观测桩设置图 ≤500m ≤500m ≤500m ≤500m 距长轨条起始点100m位置各设1对位移观测桩。

4）长大隧道的隧道口，特大、大桥两端，钢轨伸缩调节器基本轨接头处和距基本轨接头100处应增设位移观测桩。

5）位移观测桩应牢固稳定，有条件时可与线路基桩合并设置，或设置在线路两侧的固定构筑物上。

2.3、位移观测桩编号

位移观测桩按线路里程方向顺序编号。观测桩编号为“No.123-02”，123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。编号以阿拉伯数字表示，编号清晰、可靠、耐久。

2.4、路基上的位移观测桩

区间路基上及道岔区位移观测桩采用埋设钢筋混凝土桩，桩截面为方形（100*100mm），桩高550mm，埋设时桩顶面高于路肩面20mm，并用水泥砂浆将观测桩固于路基中。位于接触网支柱附近可利用支柱进行设置，在车站内设在站台侧壁上，设置高度高于轨顶面50～100mm，标记必须稳固，耐久，可靠，便于观测。位移观测桩埋设位置应，横向：观测桩在区间埋设在路肩上，位于道碴坡脚和路肩边缘之间；纵向：采用“均匀相对”式方法布桩。

2.5、桥上位移观测桩

有碴桥上单元轨节及伸缩调节器的位移观测桩设置于桥梁固定支座附近稳固的桥面挡碴墙上，设置高度高于轨顶面50～100mm，标记必须稳固，耐久，可靠，便于观测。

2.6、隧道上位移观测桩

隧道内位移观测桩可设置于隧道边墙上，设置高度高于轨顶面50～100mm，标记必须稳固，耐久，可靠，便于观测。

3．应力放散、锁定

3.1、无缝线路锁定的基本条件及应遵循的原则

1）无缝线路锁定的基本条件：根据《洛湛线轨道设计说明》要求，放散锁定单元轨节长度为1000～2000m，最短不小于200m。单元轨节锁定前应按照设计要求设置钢轨位移观测标志。在长钢轨焊接成单元轨节后，轨面设计标高、方向及水平均已达到设计标准时，方可进行线路锁定。单元轨节左右两股钢轨始终端的相错量不超过100mm。

2）无缝线路锁定应遵循的原则：线路锁定前应掌握轨温变化规律，根据各施工区段的时间间隔，选定锁定轨温及施工时间。线路锁定时允许锁定轨温变化范围为±5℃。

测量轨温时，要对钢轨的不同位置进行多点测量，取其平均值。锁定轨温应准确、可靠，符合设计规定。整正轨距后，应两股同步锁定，同时在钢轨上设置纵向位移观测的“零点”标记。

必须准确确定锁定轨温，左右两股钢轨的锁定轨温差不得大于5℃，曲线内侧钢轨锁定轨温不得高于曲线外侧钢轨锁定轨温。

锁定轨温与锁定日期应列入竣工资料。

3.2、施工方法

铺设无缝线路“连入法”是将区间中相邻的两个单元轨节依次直接焊联的铺设作业方法，即把不同时间焊接成的两个相邻单元轨节的始端和终端同时焊接，同时放散，做到一步到位，锁定焊接采用UN5-150Z集装箱式移动闪光焊机焊接。

当作业时轨温在设计锁定轨温范围内时，采用“滚筒法”放散应力后，预以锁定；当作业时轨温低于设计锁定轨温时，采用“钢轨拉伸器、滚筒法”放散应力后进行锁定。

1）应力放散

（1）滚筒放散法

钢轨焊接成设计长度的轨条后，把需要放散应力的长轨条先松开，并拆除扣件，用起轨器将钢轨提升，并在钢轨下垫入滚筒，撞击长轨条数次，让长钢轨处于自由伸缩状态。一旦轨温合适，即撤滚筒、长钢轨重新进入承轨槽，测量并记录长钢轨头、尾部入槽时的钢轨温度和环境温度，并在长钢轨头、尾部做记号和编号，根据长钢轨的实际施工锁定轨温，计算钢轨伸缩调节器的调整量进行调整，并重新上紧扣件，进行锁定。

（2）钢轨拉伸器、滚筒放散法 施工准备

轨

温

变化规律 选定施工时间 预埋位移观测桩 测量线路长度

开始线路锁定

松开钢轨扣件

顶升钢轨垫入滚筒

做好锁定记录 放散钢轨应力

钢轨落入轨槽

拧紧钢轨扣件

做好锁定记录

结 束

单元轨节放散锁定工艺流程图 利用钢轨拉伸器和撞轨器配合作用，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。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。每100m设位移观测标记，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，根据设计锁定轨温和实际锁定轨温计算出钢轨拉伸量，用拉伸器和撞轨器联合作用拉出该伸长量后即锁定钢轨。钢轨拉伸量按下列公式计算：

△L=αL（Ts-Tsj） (mm)

α─钢轨钢线膨胀系数，α=0.0118

L─钢轨长度(m)

Ts─钢轨的设计锁定轨温(℃)

Tsj─钢轨的实际轨温(℃)

③放散作业程序：

确定放散长度→设立固定段→放松扣件，抬高钢轨，垫入滚筒，保证钢轨自由伸缩→测量作业轨温→为避免钢轨伸缩不均匀，在钢轨全长范围内均匀设置临时位移观测桩。根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做标记→使用拉伸器和撞轨器共同作用拉伸钢轨，使其达到设定的标记→在放散过程中，用木锤锤击钢轨，加速钢轨的伸缩，提高放散效率→放散过程中，密切注意各观测点处的钢轨伸缩量是否等量递增→使各固定点之间的纵向力均匀化。

④放散量及锯轨量计算办法

放散量的计算：

△L=αL（Ts-Tsj）(mm)

α─钢轨钢线膨胀系数，α=0.0118

L─钢轨长度(m)

Ts─钢轨的设计锁定轨温(℃)

Tsj─作业时钢轨的实际轨温(℃)

⑤各观测点位移量的计算：

△Ln=△L/N*n

式中: △Ln─第n点处钢轨计划放散量

n─观测点号数

N─观测点总数

△L─计划放散总量

⑤无缝线路有下列情况之一者，应放散或调整应力后重新锁定，并使其符合设计要求：

A、实际锁定轨温超出设计锁定轨温范围。

B、相邻两单元轨节锁定轨温之差不得大于50C，左右两股钢轨的锁定温度不得大于50C，同一设计锁定轨温的长轨条最高与最低锁定轨温之差不大于100C。

C、钢轨产生不正常的过量伸缩。

D、无缝线路固定区钢轨出现严重的不均匀位移。

E、原因不明，施工时未按设计规定锁定的线路。

⑥施工过程中，根据实际情况采用不同方法（滚筒法、综合放散法）对钢轨进行应力放散，放散应力时，每隔100m设一位移观测点，观测放散应力时钢轨的位移量，及时排除影响放散应力时的障碍，力求应力放散均匀。

⑦作业要点

a 拉伸时，应在轨底与承轨台面之间支垫滚筒，滚筒直径以30～35mm为宜，滚筒每隔12～15m垂直钢轨垫入轨下。

b 滚筒工况，应指定专人分段负责。

c 拉伸作业必须配合撞轨进行，每400～500m设一撞轨点。轨长不足1000m时，可在中部设一撞轨点。

d 划定位移观测点，设专人负责观测并分析。

e 拉伸最好采取一端拉伸，一次到位的方法。

2)线路锁定

轨温合适或钢轨拉伸到位时，依次去除支垫在钢轨下的滚轮，将钢轨落到轨枕上，上好扣件，紧固钢轨，在拉轨器前后各50m范围内的钢轨锁定完成后，方可松掉拉轨器的液压油门，拆除拉轨器

钢轨固定端的锁定长度，混凝土枕Ⅲ型扣件以50m为宜。拉伸端合拢后，锁定段应松开，而后再复紧。

线路锁定后，应在埋设有钢轨永久位移观测桩位置的垂直线上钢轨轨头外侧面标记钢轨位移零点。并定期对钢轨的位移进行观测，放散之后第一个月内每一星期观测一次，以后每一个月观测一次。位移观测桩处换算200m范围内的相对位移量不得大于10mm，任何一个位移观测桩处位移量不得超过20mm，发现位移量超标者，应迅速查找原因，并对该单元轨重新进行应力放散及锁定。

3)钢轨焊接

作业工序同工地闪光焊焊接作业指导书

4．质量控制

1）应力放散应做到放散均匀、锁定准确。相邻两单元轨排的锁定轨温差不大于5℃，左右两股钢轨锁定轨温差不大于3℃，同一设计锁定轨温差不大于10℃。

2）应力放散时，每隔150m或100m设一个位移观测点，观测放散时的钢轨位移量，位移量与长度成正比。

3）锁定后无缝线路的位移观测桩处换算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得超过20mm。

4）单元轨排应在道床达到初期稳定阶段后方可进行线路应力放散。

5）线路应力放散前应充分调查并掌握当地轨温变化情