閃光焊在地鐵特殊段的作業(yè)控制

趙洪濤

摘要： 移動閃光焊因其高效，優(yōu)質(zhì)的特點，在無縫線路的焊接類型中占優(yōu)勢作用。在城市軌道的特殊地段施工中，通過研究、改進(jìn)施工工藝，克服存在的各種困難，順利得到優(yōu)質(zhì)的鋼軌焊接接頭，對一些其他同類型的焊接作業(yè)起到借鑒作用。

Abstract： Mobile flash welding is advantageous in the welding type of seamless circuit because of its high efficiency and high quality. In the construction of special section of urban orbit， through research and improvement of the construction technology， all kinds of difficulties are overcome and the excellent rail welded joints are successfully obtained， which can be used as reference for the same type welding operations.

關(guān)鍵詞： 特殊地段；質(zhì)量控制；行車安全

Key words： special section；quality control；driving safety

中圖分類號：U215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）06-0145-02

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大中型城市的地鐵建設(shè)也在如火如荼地開展中。舒適、快捷是其特點也是要求。無縫線路是實現(xiàn)高速、穩(wěn)定軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)的最優(yōu)選擇，也是我國鐵路實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要課題，因此被應(yīng)用在地鐵項目中也是必然的，鋼軌焊接作為無縫線路的關(guān)鍵技術(shù)，在地鐵施工中也是重點關(guān)注的項目之一。

因此在地鐵施工中，小半徑、凸臺道床等特殊性地段的焊軌作業(yè)也是控制重點和難點。

1 小半徑地段的焊軌作業(yè)

1.1 小半徑焊軌作業(yè)的特點和難點

地鐵項目因為其本身定位的性質(zhì)，在其設(shè)計中，經(jīng)常有小半徑的曲線，以西安3號線為例，有400m的半徑曲線。半徑小，在拆除扣件之后，鋼軌因約束力撤掉會恢復(fù)到之前的狀態(tài)，和之前的已經(jīng)焊接好鋼軌不是處在一個圓順的位置之上。如處理不好，會造成鋼軌接頭變形，影響乘坐的舒適性和行車的安全性。

1.2 焊軌作業(yè)的過程

針對曲線小半徑的特點，從以下幾個方面進(jìn)行作業(yè)控制，以保證和改善接頭質(zhì)量：

1.2.1 焊軌工序

鋼軌焊接時其他程序都一樣，重要是“對軌”。難點有三：①在小半徑曲線上，鋼軌y軸與鉛垂線存在一點個偏角。②接頭沒有處在圓順的位置，理論上必須焊接時要調(diào)整到焊接點切線方向的直線上，否則焊接接頭將成折角。③在焊軌時，焊軌車需停放在已焊長鋼軌上，距待焊接頭較近，為便于焊機(jī)作業(yè)，軌底下應(yīng)有一定空間，因此焊縫處軌頭必須墊高。這就使車輪與鋼軌接觸點至焊縫處有一定的坡度，形成一個斜面。

解決辦法：在焊接前，要預(yù)先調(diào)整鋼軌，把焊機(jī)前方的活動段鋼軌整體沿直線方向順直，使焊接接頭處在一根直線上，同時也是焊機(jī)與鋼軌接頭處在水平方向上重合，或者利用鋼軌的彈性在鋼軌一側(cè)打入三角形鐵楔，使鋼軌偏轉(zhuǎn)從而使兩根鋼軌在接頭處前后各60cm保持在同一直線上。

1.2.2 接頭正火工序

接頭正火是利用氧氣和乙炔的混合火焰，加熱鋼軌之850-950℃，消除由于焊接熱循環(huán)而產(chǎn)生的不良熱影響，改善焊接接頭的綜合機(jī)械性能，使焊接熱循環(huán)過程中形成的晶粒細(xì)化，提高韌性，改善焊接殘余應(yīng)力的分布。由于正火后接頭硬度降低，易形成線路上低接頭，因此正火工位必須配置噴風(fēng)，快速冷卻焊頭。

在小曲線半徑的接頭受地形影響及自身重力，內(nèi)部有相當(dāng)?shù)膽?yīng)力存在。在加熱時，隨著內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，使接頭在當(dāng)時相對與鋼軌其他部分變得軟化，如不加以控制，會使接頭順著曲線外側(cè)方向凸起，從而造成接頭范圍內(nèi)折角變化，使工作邊一側(cè)嚴(yán)重虧損，也會使軌距變大，造成行車的不安全。

解決辦法：在加熱前，利用專用的拉桿工具套在鋼軌軌頭位置，使其保持一定壓力。在加熱時，根據(jù)溫度慢慢旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓，使焊接接頭不會因內(nèi)部應(yīng)力而造成接頭跑偏。或者在加熱前將三角鐵楔塞在沿曲線外側(cè)方向，從而使鋼軌接頭有一定的扭轉(zhuǎn)力，來阻止因加熱造成的內(nèi)部應(yīng)力釋放而引起的接頭變形。

1.2.3 探傷工序

由于鋼軌探傷技術(shù)具有無損傷，靈敏度高，反應(yīng)快捷等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于線路維修檢測領(lǐng)域內(nèi)[1]。無損探傷在鋼軌現(xiàn)場焊接中是最主要的檢測方法， 探傷作為焊接接頭內(nèi)部質(zhì)量檢測的重要手段之一，其重要性不言而喻。作為現(xiàn)場焊接的最終檢測手段，超聲波探傷起著至關(guān)重要的意義。

為保證接頭質(zhì)量，要求100%檢驗。同時在作業(yè)中要以TB/T1632-2014為準(zhǔn)，定期用標(biāo)準(zhǔn)試塊對探傷儀器進(jìn)行檢測，有問題及時附圖并處理，同時及時總結(jié)，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并解決。

1.2.4 精打磨工序

精打磨作為整個焊接作業(yè)的最后一道工序，質(zhì)量好壞影響著鋼軌的平順性，體現(xiàn)出來的就是乘客在乘車的舒適度受影響。因此在質(zhì)量控制上也是多方位入手。首先在焊接24h時效之后再進(jìn)行打磨作業(yè)，在接頭內(nèi)部殘留應(yīng)力釋放完畢之后，鋼軌基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)，在此時進(jìn)行打磨作業(yè)，會比較穩(wěn)定。另外在打磨時，對接頭外觀的修正也是多次打磨，少量修正。

2 含凸臺道床型焊軌作業(yè)

有的地鐵線路在設(shè)計時考慮減震降噪后，會在線路上設(shè)置有減震道床板類型。因為道床澆筑在先，有些道床板上會澆筑整體凸臺，且連續(xù)距離較長，會造成25m軌縫落在其旁邊。焊機(jī)機(jī)頭箱體寬度尺寸固定（兩側(cè)約50cm）超過凸臺到鋼軌的距離（約20cm）而使焊機(jī)無法加持鋼軌焊接，同時因工程量少以及業(yè)主要求不能采取鋁熱焊、氣壓焊等其他焊接方法，只能采取鋼軌墊高的方法進(jìn)行閃光焊接。

2.1 凸臺焊接作業(yè)

在保證安全的前提下，通過墊高焊機(jī)后端鋼軌使之高于凸臺，能夠使焊機(jī)夾持到鋼軌，從而能夠焊接。在對位時，要保證焊接接頭的平順性，在接頭后端的第4個和第18個枕木鋼軌下加入和凸臺同高的墊板，使焊機(jī)后端的鋼軌呈一字形，通過調(diào)整焊機(jī)前段鋼軌的高低來保證接頭不會出現(xiàn)高、低錯牙等現(xiàn)象。同時為保證鋼軌軌距的變大，采用定制拉桿控制軌距，確保在行車時的安全。

2.2 凸臺打磨作業(yè)

在焊接完成的24h后，開始精打磨。外形打磨一般要經(jīng)歷三道工序，第一就是清除鋼軌表面已有的缺陷，第二是將變形的軌頭整形，最后是將軌頭打磨成所要求的形狀。外形打磨可解決如下問題：①控制鋼軌側(cè)磨和輪軌作用力；②控制鋼軌作用力；③控制波磨。需注意小半徑曲線地段，鋼軌更易磨損，因此需要更多的維護(hù)和打磨。

因凸臺的影響，在精打內(nèi)側(cè)工作邊時，仿形打磨機(jī)無法打磨。只能抬高鋼軌，在打磨時控制預(yù)留量，在打磨后，把鋼軌落槽再復(fù)測來保證接頭打磨質(zhì)量。

剩余工序在作業(yè)時和平常大同小異，就暫不訴述。

3 結(jié)語

在特殊地段的移動閃光焊作業(yè)困難解決后，整個地鐵項目的焊軌工作會順利進(jìn)行，進(jìn)而早日完工；也因為移動閃光焊的優(yōu)點，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時進(jìn)一步保證無縫線路的質(zhì)量優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

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