城市軌道交通線路長鋼軌現(xiàn)場焊接方案探討

1、城市軌道交通線路長鋼軌現(xiàn)場焊接方案討論摘要：無縫線路長鋼軌通常由鐵路焊軌廠或現(xiàn)場焊軌墓地焊接。針對城市軌道 交通 工程中不同的施工環(huán)境，比照 分析 了現(xiàn)有的各種長鋼軌焊接 方法 的適用范圍，討論了現(xiàn)場焊軌基地、高架橋上的焊軌墓地及利用挪動式焊軌車焊接無縫線路長鋼軌的施工方案。關(guān)鍵詞：城市軌道交通，無縫線路，鋼軌焊接，現(xiàn)場焊軌墓地，挪動式接觸焊機(jī)城市軌道交通的軌道通常采用無縫線路。長鋼軌焊接是無縫線路鋪設(shè)的首要條件，也是決定工程進(jìn)度及質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。以往城市軌道交通中無縫線路所用的長鋼軌由就近的鐵路焊軌廠消費(fèi)，然后用長軌運(yùn)輸列車由國鐵轉(zhuǎn)接城市軌道線路再運(yùn)送至施工現(xiàn)場。其中還必須在換裝場將長鋼

2、軌倒裝到地鐵專用的長軌運(yùn)輸列車上，經(jīng)過二次倒運(yùn)至現(xiàn)場。由于在鐵路貨物運(yùn)輸中長鋼軌(一般要求最小長度為125 m)的運(yùn)輸屬于特種貨物運(yùn)輸，其運(yùn)輸方案受到種種限制，勢必 影響 整個(gè)工程進(jìn)度方案的完成。有的工程基地?zé)o線路與國有鐵路直接相連時(shí)還需要修建臨時(shí)便線，而有的那么需要通過專用鐵路或城市軌道交通已運(yùn)營地段才能提供長鋼軌，給長鋼軌鋪設(shè)工作帶來困難。再加上大部分工程現(xiàn)場間隔 鐵路焊軌廠路途遙遠(yuǎn)，需增加大量運(yùn)輸費(fèi)用。在1996年廣州地鐵1號線軌道工程施工中，我國首次采用了在現(xiàn)場焊接長鋼軌的新工法。即在現(xiàn)場建立焊軌基地，用K900挪動式接觸焊機(jī)焊接長鋼軌。這不僅加快了施工進(jìn)度，而且為建立方節(jié)省了投資。1

3、現(xiàn)場焊軌基地焊接長鋼軌工法1.1焊軌基地設(shè)置1.2現(xiàn)場焊軌工法焊軌時(shí)先按照配軌圖進(jìn)展配軌，并進(jìn)展軌端校正及端面處理，然后移至焊機(jī)下進(jìn)展接頭焊接。每一個(gè)接頭焊接完成后縱向前移25 m，進(jìn)展下一個(gè)接頭的焊接。接頭焊后需依次進(jìn)展正火、打磨和探傷。長鋼軌焊接完成并檢測合格后，吊放至臨時(shí)存放區(qū)，存放于存軌臺上。焊接時(shí)必須按照焊接工藝試驗(yàn)中獲得的并經(jīng)過監(jiān)理工程師認(rèn)可的工藝參數(shù)進(jìn)展。K900焊機(jī)按照預(yù)先設(shè)置的焊接參數(shù)(電流、電壓、頂鍛量等)自動進(jìn)展閃光燒化、快速燒化、頂鍛、推瘤。微型 計(jì)算 機(jī)能自動記錄實(shí)際焊接參數(shù)。假設(shè)焊接過程中有一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化，微型計(jì)算機(jī)就將該焊頭斷定為不合格，需鋸斷重焊。因此，通過計(jì)

4、算機(jī)控制，可確保接頭焊接質(zhì)量合格。2高架橋上設(shè)立焊軌基地方案3挪動式接觸焊機(jī)進(jìn)展接頭焊接法對于城市軌道 交通 工程中的無縫線路，有人曾提出通過挪動式接觸焊機(jī)直接焊接已鋪設(shè)完成的標(biāo)準(zhǔn)軌的建議。即首先利用25 m標(biāo)準(zhǔn)軌施工軌下混凝土整體道床，待道床混凝土強(qiáng)度滿足要求后，由挪動焊軌車吊掛接觸焊機(jī)機(jī)頭進(jìn)展接頭焊接。與在焊軌基地焊接長鋼軌相比，此方案不僅減少了投人，也節(jié)省了建立焊軌基地的時(shí)間。但從焊接質(zhì)量來考慮，此 方法 尚存在以下缺乏之處:(1)挪動式接觸焊機(jī)需要400 kVA的供電系統(tǒng)，在進(jìn)展十幾公里甚至幾十公里的鋼軌焊接時(shí)，不宜利用固定式變壓器供電，只能由焊軌車內(nèi)裝配滿足功率要求的發(fā)電機(jī)來供電。由

5、于大型發(fā)電機(jī)工作時(shí)的噪聲及排污非常嚴(yán)重，污染了市區(qū)居民的生活環(huán)境，不符合文明施工的要求。譬如巴頓K900焊軌車說明書上規(guī)定，在隧道內(nèi)進(jìn)展接頭焊接時(shí)，如沒有高要求的通風(fēng)裝置，不得使用發(fā)電機(jī)供電，以保證隧道內(nèi)空氣質(zhì)量。(2)為了保證無縫線路的質(zhì)量，在進(jìn)展長鋼軌焊接時(shí)，應(yīng)盡量使待焊的兩根鋼軌處于同一中心線上。采用挪動式接觸焊機(jī)進(jìn)展接頭焊接時(shí)，由于后端懸掛的接觸焊機(jī)頭與車體后輪軸心位置的程度間隔 較小，焊軌車的重量又大，勢必使得鋼軌端頭在焊軌車的重壓下發(fā)生翹曲;而另一根待焊軌處于 自然 狀態(tài)，以致兩鋼軌在接頭位置處有一折角， 影響 了接頭質(zhì)量。同樣，位于曲線位置時(shí)，兩待焊鋼軌在豎直和程度方向均不處于同

6、一中心線上，不能保證無縫線路的施工質(zhì)量。(3)在挪動式接觸焊機(jī)進(jìn)展接頭焊接的過程中，從軌端打磨、焊接、正火、接頭打磨到探傷的全部工作均低于正常操作所需的高度，各種機(jī)械很難準(zhǔn)確到位，不能保證接頭質(zhì)量。同時(shí)，操作人員也是在非常規(guī)的條件下工作，與在焊軌基地室內(nèi)固定操作臺相比較，效率很低，并且非常艱辛。(4)采用挪動式接觸焊機(jī)進(jìn)展接頭焊接時(shí)，只有在一個(gè)接頭的全部焊接、打磨等工作完成并檢測合格后才能進(jìn)展下一個(gè)接頭的焊接，需要的時(shí)間較長，很難保證工期。相反，假設(shè)在已焊接完成的幾百米甚至幾公里的長鋼軌內(nèi)有一個(gè)接頭不合格，那么需要鋸除，焊軌車返回重新焊接。這時(shí)，需要將一端已焊接完成的長鋼軌拉移一定間隔 ，以彌

7、補(bǔ)因鋸除接頭而減短的部分。由于已焊完成的鋼軌較長，所用焊機(jī)的頂鍛力缺乏以拉動長鋼軌前移，必須另配牽引設(shè)備來完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求左右兩股軌道相對接頭相錯(cuò)量的要求。5當(dāng)采用挪動式焊軌車進(jìn)展鋼軌焊接時(shí)，為解決上述 問題 ，焊軌車需通過特制改裝，在非焊接區(qū)時(shí)由單緣車輪在已鋪設(shè)完成的整體道床鋼軌上行走，當(dāng)接近待焊接頭約50 m時(shí)，車體通過自帶的液壓裝置將車身架起，由橡膠輪胎(或鋼輪)支撐于整體道床兩側(cè)軌枕端道床上，直接在道床面行走，以防止待焊鋼軌或剛剛焊接完成尚未冷卻的鋼軌接頭受壓，影響焊接質(zhì)量。同時(shí)，為滿足鋼軌焊接所需的必要空間，需將待焊軌抬高，架空在滾道上進(jìn)展焊接以及焊后正火、打磨等

8、各項(xiàng)工作。這樣，既增加了作業(yè)空間，又可保證待焊鋼軌軸心在同一直線上。最后把鋼軌從滾道上吊下安裝到設(shè)計(jì)位置再鎖定鋼軌形成無縫線路。另外，對于所需電力，可通過在各處風(fēng)井及下料口分散供電，或購置能滿足施工要求的進(jìn)口發(fā)電機(jī)組。當(dāng)然，這都會增大投入，所以在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況綜合考慮。4完畢語城市軌道交通無縫線路工程中，應(yīng)根據(jù)各施工現(xiàn)場不同的條件，采取相適宜的施工方法。如單就鋼軌焊接接頭質(zhì)量而言，鐵路焊軌廠消費(fèi)的長鋼軌最有保障。如將工程質(zhì)量、工期和造價(jià)綜合考慮，現(xiàn)場建立焊軌基地進(jìn)展長鋼軌焊接最具優(yōu)越性。它可在保證接頭質(zhì)量的前提下，靈敏控制焊接速度，及時(shí)供應(yīng)長鋼軌，并節(jié)省了大量的長鋼軌運(yùn)輸費(fèi)用，適宜采用。而當(dāng)全線均在地下隧道內(nèi)，現(xiàn)場根本無條件建立焊軌基地并且長鋼軌也無法由其它焊軌廠直接運(yùn)人洞內(nèi)時(shí)，根據(jù)實(shí)際施工條件，只能通過有限大小的預(yù)留下料口吊人25 m鋼軌及道岔、軌枕等軌料進(jìn)展洞內(nèi)線整體道床施工，然后采用挪動式焊軌車一