UZ5-150Z移动焊轨机焊接无缝线路钢轨施工工法 工法编号：RJGF(闽)-12-2010

1UZ5-150Z移动焊轨机焊接无缝线路钢轨施工工法工法编号：RJGF(闽)—12—2010完成单位：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司主要完成人：钱寅星邓历振1前言1.0.1客运高速和货运重载是当今世界各国铁路发展的两大趋势。高速铁路要求轨道具有高平顺性和高稳定性，而钢轨的焊接质量则是影响无缝线路平顺性和强度的主要因素之一。随着国民经济和社会的不断发展，我国提出了实现铁路跨越式发展的奋斗目标。提高钢轨的焊接接头质量对于保证高速铁路的列车安全、舒适、平稳地运行非常重要。在客运专线铁路轨道工程施工中，厂家100m定尺轨在基地焊成500m长轨，由长轨运输车运至工地，需要对接头进行现场焊接，使之形成1500m左右的单元轨节。提高焊接质量对线路质量影响至关重要，中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2008年在昌九城际铁路、西环铁路、武发客车联络线铁路的施工中，针对这一施工难题进行了有针对性的研究和探讨，形成了UZ5-150Z移动焊轨机焊接无缝线路钢轨施工关键技术，并总结形成本工法。1.0.2本工法的关键技术经中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司科学技术委员会审定通过，经福建省科学技术信息研究所查新，本工法的关键技术达到国内领先水平，所编写的工法达到国内领先水平。本关键技术主要包括：一是UZ5-150Z移动焊轨机施工操作技术，二是UZ5-150Z移动焊轨机焊接成批无缝线路钢轨施工工艺参数控制。1.0.3本工法获得中铁二十四局集团有限公司2009年度科技进步特等奖。1.0.4本工法由中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2008年在昌九城际铁路施工中首次应用，随后在工程建设中得到进一步推广和完善。2特点2.0.1本工法自动化程度高，工艺稳定，焊接质量优良，力学性能接近钢轨母材。2.0.2本工法生产效率高，是线上移动式焊轨的发展的趋势和方向。2.0.3本工法所用机械价格昂贵，一次性投资大，设备复杂且需要配备大功率电源，柴油机发电机组，焊接工艺参数较多。3适用范围本工法可以应用于区间无缝线路以及跨区间超长无缝线路的钢焊接，可用于75kg/m、260kg/m、50kg/m钢轨焊接。4工艺原理4.0.1本工法的焊接形式属于闪光焊的一种，该工艺原理是将焊件装备成对接接头，通电使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点(产生闪光)，使端面全部熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接的方法。钢轨闪光焊分为工厂或铺轨基地焊接（固定式焊接）和线上移动式焊接。4.0.2UZ5-150Z移动焊轨机是将发电机与焊机分装在两个集装箱内，焊机集装箱内装有配电柜、液压泵，旋转支承，旋转油缸、移动支承，移动油缸、起重油缸以及与之铰连的吊臂，吊臂通过吊钩与焊机联接，焊机内设有夹紧油缸，可实现焊机在平板车上前后移动，提升旋转运动，保证焊接移动灵活，定位精确，提高了现场钢轨焊接的作业效率和焊接质量。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程如图5.1所示。图5.1施工工艺流程5.2操作要点根据编制单位要求该节不公开，如需要请与编制单位商取。5.3劳动力组织本工法劳动力需求见表5.3。表5.3劳动力组织一览序号工序名称技工人数普工人数1施工准备222接头除锈打磨423接头检查124钢轨焊接425接头正火426钢轨调直打磨427超声波探伤28数据记录1施工准备接头除锈打磨接头检查钢轨焊接接头正火钢轨调直打磨超声波探伤数据记录36材料与设备6.0.1本工法所需材料如表6.0.1。表6.0.1材料表序号材料名称类型单位数量1P60钢轨P60钢轨定尺100米根2正线枕木ⅢB型混凝土枕根3电容枕根4绝缘枕根5ⅢB型弹条ⅢB型扣件个6橡胶垫板个7绝缘轨距块个6.0.2本工法所需用机具设备如表6.0.2。表6.0.2机具设备一览表序号机械设备名称规格型号产地数量1焊轨机成都1台2钢轨钻孔机JGP503kw上海1台3电动锯轨机QG3-Ⅱ3kw上海2台7质量控制7.0.1施工时应严格执行以下标准、规范：1《钢轨焊接接头技术条件》TB/T1632。2《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》TZ211。3《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。7.0.2施工中应严格遵守以下质量控制要求：1现场钢轨焊接属批量焊接，出现下列情况之一时应进行周期性生产检验，并做好检验记录：连续焊接500个接头；焊机工况变化，对某个焊接参数进行修正之后；焊机出现故障、记录曲线异常，故障排除之后。焊机停焊钢轨1个月以上，开始焊接生产前。2超声波探伤：每个钢轨焊头均应在焊后（焊后冷却到40℃以下）进行超声波探伤检查。探伤结果不得有未焊透、过烧、裂纹、气孔、夹渣等有害缺陷。发现不合格应切除重焊。3钢轨焊头轨顶面、侧面及底面，应纵向打磨平顺，不允许横向打磨，不得有低接头。用一米直尺测量钢轨焊头的平直度符合轨顶面0.0mm/1m～+0.3mm/1m，轨头内侧工作面-0.3mm～+0.3mm/1m，轨底0.0mm/1m～+0.5mm/1m。44每个焊接接头都应在焊好后按规定进行外观检查，并作好记录，同时应对每个钢轨焊接接头进行标识，标识应位于同一侧轨腰、距焊缝1m～3m位置，标识为SGH-接头编号。5轨头及轨底上圆角打磨后在1m范围内应圆顺，母材打磨深度不超过0.2㎜。6轨底上表面焊缝两侧各150㎜范围内及距两侧轨底角边缘各35㎜的范围内应打磨平整。表面粗糙度Ra的最大允许值为12.5μm。7轨底不打磨时，接头距砼短枕边缘不小于40㎜，长轨条焊接接头的轨底必须进行打磨。8安全措施8.0.1在施工过程中应严格遵循以下标准、规范：1《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1，TB10401.2。2《建筑机械使用安全操作规程》JGJ33。8.0.2施工过程防止飞溅金属造成灼伤和火灾。清渣必须在去瘤前结束，否则，推瘤时可能将清渣工具挤入轨头，损伤焊头或伤人。9环保措施9.0.1本工法施工影响主要涉及废弃物、热污染二个方面，应采取相应的防治措施。9.0.2施工现场废料处理措施施工现场废料及垃圾采取集中堆放，统一处理，防止对环境造成污染。9.0.3降低热污染的措施施工地点选择通风处。10效益分析10.0.1社会效益我国铁路列车速度与轴重不断增加，从而对线路的要求越来越高，未来需要铺设大量的无缝线路。本工法解决了区间长轨现场焊接的施工难题，施工效率高，自动化程度高，具有良好的社会效益。10.0.2技术效益本工法实施的钢轨接头完全满足《钢轨焊接接头技术条件》TB/T1632的技术要求，具有良好的技术效益。10.0.3经济效益本工法设备自动化程度高，需要操作人员少，施工速度快，具良好的规模效益和经济效益。采用铁路工程预算定额的基价单价进行比较可得，本工法较工地铝热焊工法每接头节省5造价57.98%，每接头节约成本828.30元，详见表10.0.3。表10.0.3不同施工方案造价比较表方案一工地接触焊工作项目名称数量单位单价(元)费用(元)依据编号工地接触焊11个接头600.39600.39TGY-263方案一合计600.39方案二钢桁梁拖拉架设工作项目名称数量单位单价(元)费用(元)依据编号工地铝热焊11个接头1428.691428.69TGY-261方案二合计1428.69比较结果方案一较方案二节约造价%57.98注:T--铁路工程预算定额(铁建设[2004]47号)11应用实例本工法成功地应用于新建南昌铁路西环线、昌九城际铁路、武九客车联络线等工程，工程质量满足规范和合同要求。现以新建南昌铁路西环线工程为实例。11.0.1工程概况新建南昌铁路西环线从乐化站九龙端K1426+000引出，沿京九铁路西侧南下，于DK1481+000上、下行分修呈扇型相向而行，下行线跨过京九铁路至其左侧，上、下行线分别与北环灯泡线相切，利用北环线接入向塘站至本次设计终点。本工程项目铺架范围为铁路南昌枢纽新建西环线一标(K1426+000～DK1463+458.3)。主要工程项目有：正线铺轨74.92km，站线铺轨2.4km，铺道岔８组；架24mT梁38孔，架32mT梁548孔，共586孔。11.0.2施工情况本工程的区间线路自2008年11月开工至2009年3月竣工。施工自动化程度高，工艺稳定，焊接质量优良。施工期间施工安全可靠，工期完全满足施工组织设计方案要求。11.0.3工程评价采用UZ5-150Z移动焊轨机焊接无缝线路钢轨施工工法,质量合格率100%。得到业主、设计和监理单位的一致好评。6