UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)焊接無(wú)縫線路鋼軌施工工法

1、UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)焊接無(wú)縫線路鋼軌施工工法工法編號(hào)：RJGF(閩)122010完成單位：中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司主要完成人：錢寅星 鄧歷振1 前言 1.0.1 客運(yùn)高速和貨運(yùn)重載是當(dāng)今世界各國(guó)鐵路發(fā)展的兩大趨勢(shì)。高速鐵路要求軌道具有高平順性和高穩(wěn)定性，而鋼軌的焊接質(zhì)量則是影響無(wú)縫線路平順性和強(qiáng)度的主要因素之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)提出了實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展的奮斗目標(biāo)。提高鋼軌的焊接接頭質(zhì)量對(duì)于保證高速鐵路的列車安全、舒適、平穩(wěn)地運(yùn)行非常重要。在客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工中，廠家100m定尺軌在基地焊成500m長(zhǎng)軌，由長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)至工地，需要對(duì)接頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接，使之

2、形成1500m左右的單元軌節(jié)。提高焊接質(zhì)量對(duì)線路質(zhì)量影響至關(guān)重要，中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司2008年在昌九城際鐵路、西環(huán)鐵路、武發(fā)客車聯(lián)絡(luò)線鐵路的施工中，針對(duì)這一施工難題進(jìn)行了有針對(duì)性的研究和探討，形成了UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)焊接無(wú)縫線路鋼軌施工關(guān)鍵技術(shù)，并總結(jié)形成本工法。1.0.2 本工法的關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司科學(xué)技術(shù)委員會(huì)審定通過，經(jīng)福建省科學(xué)技術(shù)信息研究所查新，本工法的關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，所編寫的工法達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。本關(guān)鍵技術(shù)主要包括：一是UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)施工操作技術(shù)，二是UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)焊接成批無(wú)縫線路鋼軌施工工藝參

3、數(shù)控制。1.0.3 本工法獲得中鐵二十四局集團(tuán)有限公司2009 年度科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。1.0.4 本工法由中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司2008年在昌九城際鐵路施工中首次應(yīng)用，隨后在工程建設(shè)中得到進(jìn)一步推廣和完善。2 特點(diǎn)2.0.1 本工法自動(dòng)化程度高，工藝穩(wěn)定，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良，力學(xué)性能接近鋼軌母材。2.0.2 本工法生產(chǎn)效率高，是線上移動(dòng)式焊軌的發(fā)展的趨勢(shì)和方向。2.0.3 本工法所用機(jī)械價(jià)格昂貴，一次性投資大，設(shè)備復(fù)雜且需要配備大功率電源，柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組，焊接工藝參數(shù)較多。3 適用范圍本工法可以應(yīng)用于區(qū)間無(wú)縫線路以及跨區(qū)間超長(zhǎng)無(wú)縫線路的鋼焊接，可用于75kg/m、60kg/m、50kg/

4、m鋼軌焊接。4 工藝原理4.0.1 本工法的焊接形式屬于閃光焊的一種，該工藝原理是將焊件裝備成對(duì)接接頭，通電使其端面逐漸移近達(dá)到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點(diǎn)(產(chǎn)生閃光)，使端面全部熔化，直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。鋼軌閃光焊分為工廠或鋪軌基地焊接（固定式焊接）和線上移動(dòng)式焊接。4.0.2 UZ5-150Z移動(dòng)焊軌機(jī)是將發(fā)電機(jī)與焊機(jī)分裝在兩個(gè)集裝箱內(nèi)，焊機(jī)集裝箱內(nèi)裝有配電柜、液壓泵，旋轉(zhuǎn)支承，旋轉(zhuǎn)油缸、移動(dòng)支承，移動(dòng)油缸、起重油缸以及與之鉸連的吊臂，吊臂通過吊鉤與焊機(jī)聯(lián)接，焊機(jī)內(nèi)設(shè)有夾緊油缸，可實(shí)現(xiàn)焊機(jī)在平板車上前后移動(dòng)，提升旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，保證焊接移動(dòng)

5、靈活，定位精確，提高了現(xiàn)場(chǎng)鋼軌焊接的作業(yè)效率和焊接質(zhì)量。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程施工工藝流程如圖5.1所示。施工準(zhǔn)備接頭除銹打磨接頭檢查鋼軌焊接接頭正火鋼軌調(diào)直打磨超聲波探傷數(shù)據(jù)記錄圖5.1 施工工藝流程5.2 操作要點(diǎn)根據(jù)編制單位要求該節(jié)不公開，如需要請(qǐng)與編制單位商取。5.3 勞動(dòng)力組織本工法勞動(dòng)力需求見表5.3。表5.3 勞動(dòng)力組織一覽序 號(hào)工序名稱技工人數(shù)普工人數(shù)1施工準(zhǔn)備222接頭除銹打磨423接頭檢查124鋼軌焊接425接頭正火426鋼軌調(diào)直打磨427超聲波探傷28數(shù)據(jù)記錄16 材料與設(shè)備6.0.1 本工法所需材料如表6.0.1。表6.0.1 材料表序號(hào)材料名稱

6、類型單位數(shù)量1P60鋼軌P60鋼軌定尺100米根2正線枕木B型混凝土枕根3電容枕根4絕緣枕根5B型彈條B型扣件個(gè)6橡膠墊板個(gè)7絕緣軌距塊個(gè)6.0.2 本工法所需用機(jī)具設(shè)備如表6.0.2。表6.0.2 機(jī)具設(shè)備一覽表序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)產(chǎn)地?cái)?shù)量1焊軌機(jī)成都1臺(tái)2鋼軌鉆孔機(jī)JGP50 3kw上海1臺(tái)3電動(dòng)鋸軌機(jī)QG3-3kw上海2臺(tái)7 質(zhì)量控制7.0.1 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：1 鋼軌焊接接頭技術(shù)條件TB/T 1632。2 客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工技術(shù)指南TZ 211。3 客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)2005160號(hào)）。7.0.2 施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守以下質(zhì)量控制要求

7、：1 現(xiàn)場(chǎng)鋼軌焊接屬批量焊接，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行周期性生產(chǎn)檢驗(yàn)，并做好檢驗(yàn)記錄：連續(xù)焊接500個(gè)接頭；焊機(jī)工況變化，對(duì)某個(gè)焊接參數(shù)進(jìn)行修正之后；焊機(jī)出現(xiàn)故障、記錄曲線異常，故障排除之后。焊機(jī)停焊鋼軌1個(gè)月以上，開始焊接生產(chǎn)前。2 超聲波探傷：每個(gè)鋼軌焊頭均應(yīng)在焊后（焊后冷卻到40以下）進(jìn)行超聲波探傷檢查。探傷結(jié)果不得有未焊透、過燒、裂紋、氣孔、夾渣等有害缺陷。發(fā)現(xiàn)不合格應(yīng)切除重焊。3 鋼軌焊頭軌頂面、側(cè)面及底面，應(yīng)縱向打磨平順，不允許橫向打磨，不得有低接頭。用一米直尺測(cè)量鋼軌焊頭的平直度符合軌頂面0.0mm/1m+0.3mm/1m，軌頭內(nèi)側(cè)工作面-0.3mm+0.3mm/1m，軌底0.0

8、mm/1m+0.5mm/1m。4 每個(gè)焊接接頭都應(yīng)在焊好后按規(guī)定進(jìn)行外觀檢查，并作好記錄，同時(shí)應(yīng)對(duì)每個(gè)鋼軌焊接接頭進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)應(yīng)位于同一側(cè)軌腰、距焊縫1m3m位置，標(biāo)識(shí)為SGH-接頭編號(hào)。5 軌頭及軌底上圓角打磨后在1m范圍內(nèi)應(yīng)圓順，母材打磨深度不超過0.2。6 軌底上表面焊縫兩側(cè)各150范圍內(nèi)及距兩側(cè)軌底角邊緣各35的范圍內(nèi)應(yīng)打磨平整。表面粗糙度Ra的最大允許值為12.5m。7 軌底不打磨時(shí)，接頭距砼短枕邊緣不小于40，長(zhǎng)軌條焊接接頭的軌底必須進(jìn)行打磨。8 安全措施8.0.1 在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范： 1 鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程TB 10401.1，TB 10401.2。2

9、 建筑機(jī)械使用安全操作規(guī)程JGJ 33。8.0.2施工過程防止飛濺金屬造成灼傷和火災(zāi)。清渣必須在去瘤前結(jié)束，否則，推瘤時(shí)可能將清渣工具擠入軌頭，損傷焊頭或傷人。9 環(huán)保措施9.0.1 本工法施工影響主要涉及廢棄物、熱污染二個(gè)方面，應(yīng)采取相應(yīng)的防治措施。 9.0.2 施工現(xiàn)場(chǎng)廢料處理措施 施工現(xiàn)場(chǎng)廢料及垃圾采取集中堆放，統(tǒng)一處理，防止對(duì)環(huán)境造成污染。9.0.3 降低熱污染的措施 施工地點(diǎn)選擇通風(fēng)處。10 效益分析10.0.1 社會(huì)效益我國(guó)鐵路列車速度與軸重不斷增加，從而對(duì)線路的要求越來(lái)越高，未來(lái)需要鋪設(shè)大量的無(wú)縫線路。本工法解決了區(qū)間長(zhǎng)軌現(xiàn)場(chǎng)焊接的施工難題，施工效率高，自動(dòng)化程度高，具有良好的社

10、會(huì)效益。10.0.2 技術(shù)效益本工法實(shí)施的鋼軌接頭完全滿足鋼軌焊接接頭技術(shù)條件TB/T 1632的技術(shù)要求，具有良好的技術(shù)效益。10.0.3 經(jīng)濟(jì)效益本工法設(shè)備自動(dòng)化程度高，需要操作人員少，施工速度快，具良好的規(guī)模效益和經(jīng)濟(jì)效益。采用鐵路工程預(yù)算定額的基價(jià)單價(jià)進(jìn)行比較可得，本工法較工地鋁熱焊工法每接頭節(jié)省造價(jià)57.98%，每接頭節(jié)約成本828.30元，詳見表10.0.3。表10.0.3 不同施工方案造價(jià)比較表方案一工地接觸焊工作項(xiàng)目名稱數(shù)量單位單價(jià)(元)費(fèi)用(元)依據(jù)編號(hào)工地接觸焊11個(gè)接頭600.39600.39TGY-263方案一合計(jì)600.39方案二鋼桁梁拖拉架設(shè)工作項(xiàng)目名稱數(shù)量單位單價(jià)

11、(元)費(fèi)用(元)依據(jù)編號(hào)工地鋁熱焊11個(gè)接頭1428.691428.69TGY-261方案二合計(jì)1428.69比較結(jié)果方案一較方案二節(jié)約造價(jià)%57.98注:T-鐵路工程預(yù)算定額(鐵建設(shè)200447號(hào))11 應(yīng)用實(shí)例本工法成功地應(yīng)用于新建南昌鐵路西環(huán)線、昌九城際鐵路、武九客車聯(lián)絡(luò)線等工程，工程質(zhì)量滿足規(guī)范和合同要求?，F(xiàn)以新建南昌鐵路西環(huán)線工程為實(shí)例。11.0.1 工程概況新建南昌鐵路西環(huán)線從樂化站九龍端K1426+000引出，沿京九鐵路西側(cè)南下，于DK1481+000上、下行分修呈扇型相向而行，下行線跨過京九鐵路至其左側(cè)，上、下行線分別與北環(huán)燈泡線相切，利用北環(huán)線接入向塘站至本次設(shè)計(jì)終點(diǎn)。本工程項(xiàng)目鋪架范圍為鐵路南昌樞紐新建西環(huán)線一標(biāo)(K1426+000DK1463+458.3)。主要工程項(xiàng)目有：正線鋪軌74.92km，站線鋪軌2.4km，鋪道岔組；架24mT梁3