6.2.3 无缝线路焊接锁定

6.2.3 无缝线路焊接锁定

1.施工方案

高速铁路采用500m长钢轨一次铺设跨区间无缝线路。长钢轨铺设,除道岔区外,长钢轨单元焊接头和锁定焊接头一般采用K922移动焊轨车焊接,先期将500m长轨焊接成1500m的单元轨节,再将1500m的单元轨节焊接成跨区间无缝线路,根据投标承诺和节点工期,投入2台移动焊轨机紧随长轨铺设进行无缝线路单元轨焊接、无缝线路锁定和焊接施工。

2.工艺要点

(1)K922移动焊轨车焊接长钢轨。

长轨移动闪光焊接在铺轨一定数量后,利用长轨列车行车间隙进行,顺铺轨方向依次进行,焊轨时需要在线路两端设置防护,以保证施工设备及人员安全。

①施工准备。人工使用丁字扳手全部松开距待焊接头10m及前1根500 m长轨的轨枕扣件,通常左右股2根钢轨同时进行,校直钢轨;按10m间距在前方钢轨下支垫滚筒,在待焊接头两端各10m处设位移观测点,以检查焊接时钢轨的相对位移和实际顶锻量。

②轨端打磨。对两焊接轨端面、焊机电极钳口轨腰接触区打磨至呈现光泽,对有缺陷的钢轨端头用锯轨机切割,调整焊缝在两个承轨台中间。

③钢轨焊接。在钢轨下加楔子将两焊接轨端抬起15cm的高度并调平,便于焊机对位夹轨。轨道车推进移动焊轨车初定位,由吊机的液压系统吊起焊机精确定位,焊机夹紧钢轨并自动对正后自动焊接钢轨、顶锻并推除焊瘤,完成钢轨接头焊接后,移动焊机退出焊接位置。

④钢轨正火。在焊接接头不受拉力的条件下有用氧炔焰正火,正火温度为(900±50)℃,正火时间及相关要求按焊接形式检测确定的工艺。

⑤移动焊机前移。钢轨焊头轨温降到350℃以下时,拆除轨下支垫及滚轮,按1/4上齐钢轨扣件并拧紧螺栓,移动焊机前移进入下一焊接接头作业。之后,继续补齐钢轨扣件,以保证工程列车通行安全。

⑥钢轨打磨。在焊缝温度低于300℃时进行焊头打磨,打磨过程中保持轨头的外形轮廓。焊头打磨长度不超过焊缝两侧各450mm的限度,轨底上角、下角应打磨圆顺。采用手砂轮纵向打磨焊接接头,使火花飞出方向与钢轨纵向平行,打磨过程中砂轮不得在钢轨上跳动,以防冲击钢轨母材。使用仿形打磨机将焊缝及焊缝两侧1m长度范围内的轨顶面、轨头内侧面进行精细打磨,打磨时钢轨温度不大于50℃。

⑦钢轨探伤及线路整理。利用便携式超声波探伤仪检查焊缝质量,检查焊接接头平整度,喷焊接接头流水号。

(2)无缝线路长钢轨焊接锁定。

①施工准备。人工拆除单元轨节范围内全部轨枕扣件和绝缘垫片,按10m间距支垫滚轮,使钢轨处于“无阻力状态”,按300m间距安装撞轨器,在钢轨轨腰上每间隔100m安装一个轨温器,以便确认锁定轨温。

②应力放散。当待实测轨温处于设计锁定轨温范围内时,利用撞轨器向道岔轨方向撞击,并配以橡胶锤敲击钢轨轨腰,使钢轨释放应力处于自由状态。按100m间距设置钢轨移动量检查点。在撞轨过程中,检查各点钢轨移动量一致或最大偏差不超过2mm时,可视为长钢轨应力为零。

③线路锁定。查看钢轨轨腰轨温计的温度,当实际轨温在锁定温度范围内时,及时拆除支垫滚轮及撞轨器,上齐轨枕扣件和绝缘垫片,每隔100m利用一台定扭矩的内燃扳手对钢轨沿线的扣件进行紧固,并拧至规定扭矩值。

④设置线路标志。设置位移观测桩,粘贴位移标尺,清理线路。

⑤长钢轨锁定焊接。全部松开下一对单元轨节的钢轨扣件,支垫滚轮、撞轨,并进行钢轨锯切,保证焊缝处于两承轨台之间,离承轨台的最小距离为100mm。之后按长钢轨焊接工艺完成长钢轨锁定焊接。

⑥进入下一对单元轨节锁定焊接施工。

(3)无缝线路长钢轨低温锁定施工。

①施工准备。

无缝线路长钢轨低温锁定由区间或股道的一端向另一端施工。

a.人工拆除起点处一对100m拉伸锚固轨和与其连接的单元轨范围内全部钢轨扣件和绝缘垫片,按10m间距支垫滚轮,使钢轨处于“无阻力状态”。

b.在钢轨轨腰上每间隔100m安装轨温器,查看轨温。

c.在单元钢轨上按200~300m间距安装撞轨器,并向锁定施工前进方向进行撞轨,使100m轨和2000m轨之间留有一定的缝隙。

②起点处100m拉伸锚固轨锁定焊接。

起点处拉伸锚固轨不能提供拉伸反力,不能采用拉伸法锁定,在低温条件下进行区间锁定时,道岔钢轨不能进行拉伸。因此,100m拉伸锚固轨采用加热的方式使钢轨伸长,达到锁定轨温的长度。

a.用锤敲击钢轨轨腰使钢轨在滚轮上伸缩进行应力释放,使钢轨处于“无阻力状态”。

b.在钢轨沿线路方向两端和中部设位移观测点,查看钢轨伸长量。

c.每隔5m用1个煤气喷枪对钢轨来回循环加热,观察轨温表的轨温显示和钢轨伸长量。

d.当钢轨伸长量达到计算量且钢轨温度达到锁定轨温上限时停止加热,迅速取出滚轮使钢轨落槽,并上紧扣件对钢轨进行锁定。

e.利用K922接触焊机对100m拉伸锚固轨与前端的单元轨进行焊接。

③单元轨应力放散。

a.利用撞轨器向施工反方向进行撞轨和敲轨,使钢轨处于当前轨温的自由长度,在2000m单元轨前端安装钢轨拉伸机。

b.每隔100m根据拉伸长度要求设置一个钢轨观测点,以便确认钢轨的均匀拉伸和钢轨拉伸量。

c.在拉伸钢轨的同时,辅以撞轨器向锁定施工前方方向撞击,并配以铁锤敲击钢轨轨腰,使钢轨在拉伸时均匀伸长。

④线路锁定。

a.观测钢轨拉伸过程中每个观测点的位移量,当钢轨拉伸量达到计算要求时,停止拉轨,取出钢轨下面的滚轮。

b.拆除支垫滚轮及撞轨器,上齐轨枕扣件和绝缘垫片,每隔100m利用一台定扭矩的内燃扳手对钢轨沿线的扣件进行紧固,并拧至规定扭矩值,完成2000m钢轨的应力放散和锁定。

c.拆除钢轨拉伸机,转移至同线另一根钢轨上进行应力放散和锁定。

d.设置位移观测桩,粘贴位移标尺,清理线路。

e.两单元轨之间钢轨焊接时,焊缝应设在两承轨台之间,离承轨台的最小距离为100mm。