焊接式無縫鋼軌施工工藝在碼頭工程中的應用

摘要：隨著焊接式工藝技術的進一步發(fā)展，無縫鋼軌的施工工藝在現今的港口碼頭工程中，應用越來越廣泛。比如汕頭港廣澳港區(qū)一期工程，就是采用這種的軌道施工，鋼軌型號為QU100 鋼軌，其主要由壓板底板、壓板頂板、螺栓、螺母及墊圈等組成。在準備好軌道槽施工工作的前提下，可進一步展開鋼軌的施工。同時，鋼墊板連續(xù)地鋪設在軌道槽底部，地角螺栓固定鋼墊板必須預先埋好，然后通過調校螺栓調節(jié)標高，標高調節(jié)到位后焊接壓板底板并在鋼墊板下灌注膠泥，接著把鋼軌安放焊接好，調好軸線后用螺栓將壓板頂板與壓板底板連接進一步穩(wěn)定鋼軌。

關鍵詞：鋼軌 無縫 焊接 壓板 碼頭

通過魚尾板連接只是以往的鋼軌接頭，極大的降低了裝卸機械的行車速度，同時隨著行車速度的進一步加速，裝卸機械的滾輪會因魚尾板的連接而產生一定的沖擊力，從而使得滾輪的使用壽命受到不同程度的影響。而此工藝通過焊接使鋼軌形成整體，消除了裝卸機械在行車過程中產生的震動；膠泥密實充滿于鋼墊板下的空間，使得鋼墊板將所受輪壓均勻的傳遞至軌道槽底的基礎，減少了對混凝土結構的損壞；另外通過鋼墊板精確調整標高，使軌頂處于同一平面上，避免了產生高差而導致的行車過程中的軌底混凝土受力不均以及行車的不安全。利用此種方式，可對傳統(tǒng)的鋼軌施工工藝在施工和使用期間產生的缺陷進行有針對性的改進。

1 無縫鋼軌的施工工藝的全過程

1.1 鋼軌QU100的配置流程 軌道槽清污→鋼墊板配置→膠泥灌入→壓板底板焊接→已焊接的鋼軌配置→安壓板頂板配置→鋼軌整合及壓板鎖緊。

1.2 鋼墊板施工配置流程 鋼墊板工藝的配置準備工作前，先將軌道槽底部做好鑿毛，之后將槽內的贓物用空壓機進行徹底的清理，并讓槽內的水徹底排盡。鋼墊板由25mm厚的Q235A 鋼板依照圖紙加工而成。鋼墊板配置前先用角磨機將鋼墊板上的鐵銹清除干凈。完成除銹工作后，依據圖紙設計配置鋼墊板，將其配置好后，接著鋼墊板的標高通過旋轉調校螺栓螺桿來合理調整，之后預埋螺栓鎖緊鋼墊板。

1.3 灌入膠泥 鋼墊板配置一定長度并設計標高調整之后，再進行膠泥灌入。膠泥采用RG-45高性能袋裝膠泥，25kg/袋，每袋用水量7~8kg。膠泥現場攪拌，攪拌時嚴格按配比加水連續(xù)攪拌均勻。膠泥通過漏斗灌注，膠泥依靠自重自流到鋼墊板下面。膠泥灌注每10m分一段，在分段處插一片薄鋼板做擋板。完成一段后灌注下一段，膠泥凝結后將擋板取出。依鋼墊板頂面標高為膠泥灌入的標準，相互持平。完成膠泥灌入工作后，通過在軌道槽內定期灑水養(yǎng)護，使其保持一段時間的濕潤。養(yǎng)護時在已灌好一端用砂漿擋好，以防止養(yǎng)護水流入未灌注區(qū)域。

1.4 測量定標 完成膠泥灌入之后，并保持軌道槽內的保持干凈，把軌道槽內的水用海綿徹底吸干，再檫干鋼墊板。清理干凈后測出軌道的中心線，用鐵釘在中心線處每隔2m釘一小孔并標示清楚。中心線的點樣放好后用墨斗將中心線彈示清楚，并在中心線左右83mm處再各彈一條線。

1.5 安裝壓板底版流程 把壓板底板的邊緣與已放樣好的83mm線對齊，前后位置處在兩個地腳螺栓的中間，每隔50cm沿中心線兩側對稱放置，并使底板平行于鋼軌軸線，其離鋼軌邊緣8mm。定位好后采用E6015-D1低氫焊條沿壓板底板四周焊接于鋼墊板上，焊縫高度5mm，焊縫要飽滿。焊接連續(xù)進行，以避免產生夾渣現象。底板焊好后進行油漆或涂刷機油保護。

2 鋼軌焊接工藝的全流程

2.1 控制鋼軌焊接 在鋼軌施焊過程時，將其接頭向下保持彎曲變形。針對這種情況，在準備焊接時，必須保證鋼軌端頭墊有一定的高度來確定焊接完成后鋼軌能一直平直。在焊接前預先用赤銅墊板和鋼墊板將鋼軌端頭墊起40-60mm，墊好后調整兩條鋼軌的軸線，確保平直。制定4處固定點分別位于每一鋼軌接頭附近。焊完軌道底部部分后，將鋼軌接頭的墊起高度降低到20mm再進行焊接。在調整固定鋼軌接頭時，除了保證端頭間隙的尺寸以外，還必須使兩根鋼軌接頭對齊，不得有歪曲和錯開現象。在確保鋼軌焊接全過程中，嚴格審核并保證兩根鋼軌中心線保持在同一條直線上，避免通長軌道完成焊接后有扭曲變形現象。

2.2 預熱準備 焊接前的預熱工作，是鋼軌端頭焊接的全過程中不可或缺的一部分。預熱，是指利用氣焊噴嘴在接頭的全截面周圍進行均勻加熱，并按要求保持軌底的加熱質量。兩根鋼軌端頭的接頭處預熱標準分別是20-30mm，保持在250℃上下的預熱溫度。

2.3 接頭工藝 焊接前用角磨機將鋼軌接頭磨光直至發(fā)出金屬光澤。進行完預熱立即施焊，焊接要連續(xù)進行。焊接鋼軌接頭的順序由下而上，先軌底后軌腰、軌頭，最后修補周圍。施焊第一層焊波時使用180~200A的電流，以便容易焊透和排渣，后面幾層焊波使用160~180A的電流。每焊完一層必須把溶渣清除干凈后再繼續(xù)焊接。軌底焊完后將赤銅夾板緊密貼于軌腰兩側，夾板上的槽與軌道間隙正對，從軌腰下部向上施焊，每焊完一根焊條就取下夾板清除溶渣，赤銅夾板用水冷卻并清除粘附的溶渣后再重新帖在軌道兩側繼續(xù)施焊，重復焊接直到軌腰焊滿為止。軌腰焊完之后將赤銅托板安裝好后開始焊接軌頭，直到焊完為止。最后對焊縫周圍不飽滿之處進行補焊。施焊的好壞和清渣是否干凈是影響鋼軌接頭焊接質量的決定性因素，在一層焊完后務必要將焊渣清干凈。在施焊每層焊波時，特別是在施焊軌底的每層焊波時，要使用一根焊條焊完，中間要避免因接用焊條而斷弧，前后兩層焊波的施焊方向要相反。

2.4 焊后回火 接頭焊接好之后及時進行回火處理，以減緩冷卻速度，改善接頭的組織和性能，同時使氫容易排出，減少冷裂紋的產生。根據現場施工條件采用氧乙炔焰進行回火處理，回火溫度為600~700℃，從焊縫中心算起兩邊各為40mm左右作為回火處理的范圍。接頭的回火溫度達到后，及時用石棉纖維包裹接頭進行保溫處理，使其緩慢冷卻至常溫，避免出現急劇冷卻現象，以保證接頭處的韌性。

2.5 磨平接頭 當冷卻鋼軌接頭的溫度達到常溫時，將接頭的頂面及兩側的焊縫采用磨平工藝，使得鋼軌焊縫處的保持一定的平滑度。

2.6 注意事項提要 ①焊條需有保溫措施，使其一直處于干燥狀態(tài)；②在焊接前接頭一定要磨平，并事先做好預熱及回火工作；③保持接頭焊接的連續(xù)性，采用相反的兩層焊波的施焊方向，并保持層間堆焊的干凈無殘渣；④做好惡劣天氣的預先防護措施，比如雨、霧等，適時處理，避免造成不必需要的損失，并保障施工的質量。

3 配置鋼軌施工工藝的全流程

在完成焊接壓板底板及鋼軌接頭的前提下，開始進行配置鋼軌的工作。先將RCB100 橡膠墊板依設計圖紙定在鋼墊板上再接著下軌，之后安裝下軌。按一定間距，將便捷的槽鋼門架安置在焊好的軌道上方。在每個門架上安放一個手動葫蘆，門架下方鋼軌處套一個吊鉤，再通過葫蘆鉤住吊鉤，拉動葫蘆使鋼軌緩慢脫離砼面約20cm，然后移動鋼軌使其懸于軌道中心線上方，再慢慢下沉至鋼墊板上。在鋼墊板上安放好鋼軌后，進一步調整鋼軌中心線。調整到位后再將螺栓置于壓板底板孔內，順時針旋轉90度，裝上壓板頂板、墊圈、螺母，使壓板頂板緊貼著鋼軌。擰緊螺母，確保螺栓的圓錐頭可靠的置于壓板底板的孔內，然后用手錘敲擊壓板頂板，使壓板頂板緊貼鋼軌側緣，然后擰緊螺母。壓板已經安裝好后，再起重機械運行一段距離后進行再次檢查、緊固一遍。為避免軌道槽內積水使得鋼軌、壓板、螺栓等鐵件受到銹蝕，在軌道槽內必須灌注一定量的瀝青砂。安裝鋼軌到位之后，先行走一段距離進行試車，調整鋼軌就緒后再把壓板螺栓釘牢，之后再把瀝青砂澆筑在軌道槽內。

4 結束語

與傳統(tǒng)的碼頭軌道施工工藝不同之處在于，焊接式無縫鋼軌施工工藝的全過程以及所使用的材料等方面都有了進一步的創(chuàng)新改變，提高了施工效率，縮短了施工工期。同時，這種措施，可將裝卸機械的損耗降到最低，設備裝卸的利用率達到最高。在行車過程中，其裝卸機械對碼頭結構的損傷度越小，碼頭的維修工作減輕力度就越大，進一步提高軌道施工的整體性以及可靠性，使得裝卸機械的運行機制可以最大限度地適應，港口裝卸的綜合經濟效益得到最大限度地提高，這種軌道安裝施工工藝將會得到更為廣泛的使用。

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