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1、深圳地铁一期工程洞内移动式钢轨无缝接触焊施工技术 深圳地铁一期工程1号线罗湖火车站到侨城东，4号线少年宫至皇岗口岸，1、4号线西北联系线，辅助线及出入段线，合计40.67km。为满足城市下地铁路工程建设的要求，从加拿大E.O.Paton公司引进国内第一台用于钢轨焊接的K920闪光接触焊机，对深圳地铁轨道进行无缝焊接。 一、 施工准备 深圳地铁无缝线路钢轨采纳60kg/m，标准长为25m的高碳微钒PD3热轧钢。PD3 钢轨到达铺轨基地福田区竹子车辆段后，采纳两台10t龙吊卸轨，在卸轨过程中轻吊轻放，严禁人工掀钢轨，以防钢轨损伤工作人员。 PD3钢轨堆放时，将钢轨按标准轨和缩短轨分类，正平排列或扣
2、轨平列，并应整齐、平直、牢固。严禁侧向放置，以免钢轨扭曲变形，且堆高不超过4层。 2、无缝线路配轨 依据无缝线路制定图进行配轨。为防止在施工过程中轨道车和平板车行走时撞击轨头，影响钢轨端头质量，将钢轨排的铺设轨缝设置为0m。道岔前后制定各有50m缓冲区，道岔基本轨接缝设置为8mm，绝缘接头轨缝设置为10mm。通过配轨计算编制轨排表，同时在表中注明制定或施工中的特别要求。 3、机械选型及人员培训 鉴于国内第一次采纳加拿大的K920闪光接触焊机，同时也为了提升焊接质量。为了保证机械操作熟练，能够及时处理施工中出现的问题，委托E.O.Paton公司的专家对具有基础知识的职工进行操作、保养和修理培训，
3、只有培训考核合格的才能担任焊接施工中各相关工序的施工作业。 二、 施工工艺及方法 1、 制定工艺流程：检查钢轨及焊机调整轨缝拆掉待焊钢轨扣件螺栓锯轨、钻孔 焊前打磨移动待焊钢轨长轨条与待焊轨对口及焊接临时固定焊后的长轨条与移动焊机焊后正火焊后矫直焊后切轨接拢待焊长轨条。依据工艺流程程序进行施工作业。 2、 钢轨及焊机焊前检查 对钢轨的外观尺寸、外观质量翻轨逐条进行检查，不能只检查钢轨头部。对弯曲的钢轨进行调直处理，严重扭曲、有裂痕、重皮、夹渣、结疤等有缺陷者剔除不用，对合格的钢轨进行打磨除锈。 焊机和各项参数经工艺试验确定报监理公司认可后，不得随意改动。操在开机前，应对焊机主机、辅机、水冷却系
4、统、液压系统、制冷系统、供电室等作最后检查，再由工长复查确认，一切正常方可开始进行焊轨工作。 3、 调整缓冲区及伸缩区轨缝 将已辅设好标准线路的缓冲区轨缝重新调整为标准值。依据锁定轨温地下线路2550计算后用夹板及螺栓将缓冲机与长轨条始端连接，同时扣紧缓冲轨和长轨始端。 4、 拆掉待焊钢轨扣件螺栓 使用内燃动力扳手将已铺好的标准线路的待焊钢轨扣件全部拆掉，拆掉螺栓时要将拆下的配件在轨道两侧摆放整章，以免丢失及机械零件互换性影响轨道质量。此项工作在焊接之前完成，不能影响焊前打磨工序。 5、 锯轨、钻孔 有以下状况需要锯轨：轨缝不符合规范要求； 需插缩短轨；长轨终端与缓冲区边接处；焊接失败需重焊等
5、。锯轨除按技术标准和操作规程的要求进行施工外，还要严格按工程技术部门提供的短轨长度进行锯轨，不得超出同意误差，插入的短轨不得小于9m。 当长轨条与缓冲轨连接时则需钻孔。钻孔按照标准孔位尺寸进行施工。 6、 钢轨焊接之前焊接端面及轨腰打磨 轨腰打磨的目的是使钢轨与焊机机头电极密切接触，减少接触电阻，防止电极与钢轨之间打火烧伤钢轨。要求将钢轨的轨腰打磨呈金属光泽并平整，清除钢轨上的混凝土等杂物。在轨腰打磨过程中其母材打磨深度不得超过0.5mm。钢轨端面打磨的主要目的是清除端面的铁锈和杂质激发闪光，其端面打磨的不平整度不得超过0.55mm。 在打磨长轨起始端的三根标准轨时采纳微型龙门吊将钢轨移动出轨
6、枕，将其端头垫上 高度为50mm以上的支撑垫以便打磨。 7、 移动待焊钢轨 随着长轨条焊接长度的增加，由于焊接损耗而导致待焊机距离长轨越来越远，因此需要移动待焊轨使之与长轨条合拢。在直线段使用起道机将待焊轨顶起，在钢轨底面放入滑轮1012m/个，保证钢轨始终在滑轮上灵活移动；在曲线段首先采纳微型龙门吊将待焊机横向移动，然后方可以纵向滑动。 8、 长轨条与待焊轨对口及焊接 首先将承载焊机的平板车以5km/h的速度靠近焊缝四周进行对位，对位尺寸为平板车前轮中心距离长轨条端头约为3m，以保证焊机头中心点在焊缝处。再将平板车后轮固定，以防滑车，放下平板车前端两侧液压油顶并支垫稳固，用液压油顶将平板车两
7、侧的前轮水平提升距离轨面约68cm。自平板车前轮中心线将前后方向两侧的钢轨扣件拆掉前方扣件全部拆掉，后方扣件拆掉810个。然后将待焊和轨端头用液压油顶顶起，从长轨端面的第二个轨枕钢垫板上塞入45mm高的式支座，将顶起的长轨端头支撑稳固。同时将等焊的标准轨中缩短轨吊起用起道机或微型龙门吊放至滑轮上2组/根并推向长轨，使长轨端面与待焊机不焊接端约标准轨长的1/3处，将钢轨吊起，以便钢轨上下、左右、前后调整。同时用油顶将等焊机准备焊接的端头提起，与长轨条等焊端一样，用式支座将顶起的钢轨支撑稳固，并在式支座与钢轨底面这间两边塞入斜铁块，对待焊轨进行前后、左右、上下、轨面水平四象限调整，使两钢轨准确对齐
8、。 对齐的技术标准为用1m直尺中心放在轨缝处一端紧贴钢轨顶内侧面，测量另一端，直尺与轨面的缝隙不大于1mm为合格，预留0.2mm的下沉量以备焊头冷却时收缩。在调整过程中适当使钢轨接头上翘，此进可将焊机机头对入焊接处。 焊机机头对入焊缝外并夹紧后，再次检查钢轨对接状况，符合质量时即可进入焊接工序，进行自动焊接。钢轨焊接完成后，即时移开焊头，并将尚未冷却的钢轨用支撑物支撑稳固，以防高温的钢轨焊头下沉变形，造成低接头。同时从另一端检查对接的两根钢轨左右方向是否在同一直线上，如有偏差，马上调整吊架，使之在同一直线上，以防止产生死弯。左右调整后，固定吊架。等到钢轨冷却到400时，就可拆掉支撑和吊架。在拆
9、掉支撑之前，将焊头处的杂物清除，并把钢轨胶垫垫好，将钢轨正确地放回原位。 9、 临时固定焊接后的长轨条并移动焊机 将焊后的钢轨正确地放回原位，马上用钢轨扣件紧固。如果要加快焊接速度，必须每 间隔4组轨枕按规定力矩拧紧一组扣件。 K920闪光接触焊机平板车以5km/h以下的速度向下一个接头运行，进行下一工序的施工作业。 10、钢轨焊接后的打磨 焊后的钢轨可能存在压痕、碰伤、电击伤、划伤等缺陷，故焊后须进行打磨，这是一项细致的工作，要认真对待，严格按照有关规范要求实施。焊后打磨时，在钢轨为热态的状况下，不同意一次成型，要求分两次打磨第一次打磨粗磨在正火之前完成，主要采纳手砂轮机打磨轨冷却时的收缩量
10、。待钢轨正火与矫直后并完全冷却到环境温度时，再时行第二次打磨精磨，主要采纳防型打磨机打磨轨顶面和轨顶内侧面。 11、钢轨焊后的正火 焊后的钢轨在温度下降到500以下方可正火。正火时要不断地在焊缝中心前后约为60100mm移动燃烧器，使焊缝及四周两侧均匀加热。做到移动频率约为60次/分钟，同时保证温度在85025停止正火。此过程容易发生火灾，要特别注意。 12、钢轨焊头矫直 钢轨矫直时的要求：在常温条件下，用1m专用直尺测量钢轨焊接接头两边各0.5m范围内应达到表1标准。不符合表1的要求时要进行矫直和打磨处理。 钢轨焊头不直度同意误差表 表1 焊接后的钢轨，如其偏差较大，经打磨后仍不能满足规范要
11、求，则要采纳小型液压油顶等矫直没备进行矫直。洞内钢轨左右方向的调整采纳顶托更方便，如图1所示。在钢轨正火后马上用顶托将接头及四周矫直到误差范围之内。待接头冷却到环境温度时，再次测量钢轨的直线度，如超过误差范围时再采纳直轨机进行矫直。 13、钢轨焊后探伤 当焊头温度低于250时可浇水冷却，在50以下应即可进行探伤，这样做的目的是当焊接接头不合格时能及时返回处理与焊接。采纳3标准，使用正切值为1和正切值为2.5的两种斜探头进行两次探伤，偶合剂为浓机油，检验焊接接头全断面的各种缺陷，当缺陷超标时要切除接头，重新作业。 14钢轨焊后的切轨 如查焊后的接头有任何面积烧伤、裂痕、错位、擦伤、不合格等其他严
12、重缺陷的须切除，然后再重新作业。在切轨之前一定要将K920焊机退回切轨处后端方可进行。 15、待焊长轨条的笼络 在焊接的长轨接头出现问题切除后，其待焊轨即为被切除的一段长轨。在笼络长轨时，每隔810m的短轨枕钢板上塞入一个规格为35150的滑轮，并适量调整横向位移。采纳60t液压拉轨器并结合撞轨作业将待焊机笼络，笼络后拆掉拉轨器再调整接头对口就可进行焊接工作。 三、 施工后做好位移观测及记录 采纳观测桩法定期对长轨条进行爬行位移观测，确定钢轨的局部伸缩位移所引起的锁定轨温这平均变化值。依据原锁定轨温、观测时的轨温与伸缩位移量计算出实际的锁定轨温，依据这些资料确定是否需要进行长轨条的应力放散工作。 施工记录人员要及时、准确记录长轨条始终端落槽时的轨温、里程以及落槽日期、时间，以便连入长轨条和放散应力，并将锁定轨温与锁定日期列入完工资料，以备日查考。 深圳地铁工程道采纳K920闪光接触焊机对钢轨进行无缝焊接，克服了传统焊接的缺陷，满足了高速铁路长轨、超长轨的重载、低噪等要求。经施工施行和记录数据分析，已取得国际先进水平的成果；今后无缝焊接技术必将得到越来越广泛的应用
