深圳地铁一期工程洞内移动式钢轨无缝接触焊施工技术

深圳地铁一期工程洞内移动式钢轨深圳地铁一期工程洞内移动式钢轨 无缝接触焊施工技术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 号线西北联络线 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用 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 采用两台 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 依据无缝线路设计图进行配轨 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 道岔前后设计各有 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 同时在表中注明设计或施工中的特殊要求 3 机械选型及人员培训 鉴于国内第一次采用加拿大的 k920 闪光接触焊机 同时也为了 提高焊接质量 为了确保机械操作熟练 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 保养和维修培训 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 拆除待焊钢 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 有裂纹 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 操作者在开机前 应对焊机主机 辅机 水冷却系统 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 根据锁 定轨温 地下线路 25 50 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 拆除待焊钢轨扣件螺栓 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 除 拆除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 有下列情况需要锯轨 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 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 不得超出允许误差 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用微型龙门吊将钢轨移动 出轨枕 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 10 12m 个 确保钢轨始终在滑轮上灵活移动 在曲线段 首先采用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 的速度靠近焊缝附近进行对 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 车两侧的前轮水平提升距离轨面约 6 8cm 自平板车前轮中心 线将前后方向两侧的钢轨扣件拆除 前方扣件全部拆除 后方 扣件拆除 8 10 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 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 再次检查钢轨对接情况 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 立即调 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 就可拆除支撑和吊架 在 拆除支撑之前 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 立即用钢轨扣件紧固 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 在钢轨为热态的情况下 不 允许一次成型 要求分两次打磨第一次打磨 粗磨 在正火之 前完成 主要采用手砂轮机打磨轨冷却时的收缩量 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 主要采用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 60 100mm 移动燃烧器 使焊缝及附近两 侧均匀加热 做到移动频率约为 60 次 分钟 同时保证温度在 850 25 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 钢轨焊头不直度允许误差表 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求 则要采用小型液压油顶等矫直没备进行矫直 洞内钢轨左右方 向的调整采用顶托更方便 如图 1 所示 在钢轨正火后立即用 顶托将接头及附近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用直轨 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 采用 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 裂纹 错位 擦伤 不合格 等其他严重缺陷的须切除 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 待焊长轨条的拉拢 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 在拉拢长轨时 每隔 8 10m 的短轨枕钢板上塞入一 个规格为 35 150 的滑轮 并适量调整横向位移 采用 60t 液 压拉轨器并结合撞轨作业将待焊机拉拢 拉拢后拆除拉轨器再 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 采用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 根据原锁定 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