閃光焊在地鐵特殊段的作業控制

趙洪濤

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

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.

關鍵詞： 特殊地段；質量控制；行車安全

Key words： special section；quality control；driving safety

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

0 引言

近年來，隨著經濟的發展，大中型城市的地鐵建設也在如火如荼地開展中。舒適、快捷是其特點也是要求。無縫線路是實現高速、穩定軌道結構技術的最優選擇，也是我國鐵路實現跨越式發展的重要課題，因此被應用在地鐵項目中也是必然的，鋼軌焊接作為無縫線路的關鍵技術，在地鐵施工中也是重點關注的項目之一。

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也是控制重點和難點。

1 小半徑地段的焊軌作業

1.1 小半徑焊軌作業的特點和難點

地鐵項目因為其本身定位的性質，在其設計中，經常有小半徑的曲線，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到之前的狀態，和之前的已經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 焊軌作業的過程

針對曲線小半徑的特點，從以下幾個方面進行作業控制，以保證和改善接頭質量：

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，為便于焊機作業，軌底下應有一定空間，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，要預先調整鋼軌，把焊機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打入三角形鐵楔，使鋼軌偏轉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而產生的不良熱影響，改善焊接接頭的綜合機械性能，使焊接熱循環過程中形成的晶粒細化，提高韌性，改善焊接殘余應力的分布。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，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，內部有相當的應力存在。在加熱時，隨著內部晶體結構的轉變，使接頭在當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方向凸起，從而造成接頭范圍內折角變化，使工作邊一側嚴重虧損，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，根據溫度慢慢旋轉調整螺栓，使焊接接頭不會因內部應力而造成接頭跑偏。或者在加熱前將三角鐵楔塞在沿曲線外側方向，從而使鋼軌接頭有一定的扭轉力，來阻止因加熱造成的內部應力釋放而引起的接頭變形。

1.2.3 探傷工序

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

為保證接頭質量，要求100%檢驗。同時在作業中要以TB/T1632-2014為準，定期用標準試塊對探傷儀器進行檢測，有問題及時附圖并處理，同時及時總結，對出現的問題進行分析并解決。

1.2.4 精打磨工序

精打磨作為整個焊接作業的最后一道工序，質量好壞影響著鋼軌的平順性，體現出來的就是乘客在乘車的舒適度受影響。因此在質量控制上也是多方位入手。首先在焊接24h時效之后再進行打磨作業，在接頭內部殘留應力釋放完畢之后，鋼軌基本上處于穩定狀態，在此時進行打磨作業，會比較穩定。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

有的地鐵線路在設計時考慮減震降噪后，會在線路上設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，且連續距離較長，會造成25m軌縫落在其旁邊。焊機機頭箱體寬度尺寸固定（兩側約50cm）超過凸臺到鋼軌的距離（約20cm）而使焊機無法加持鋼軌焊接，同時因工程量少以及業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行閃光焊接。

2.1 凸臺焊接作業

在保證安全的前提下，通過墊高焊機后端鋼軌使之高于凸臺，能夠使焊機夾持到鋼軌，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，使焊機后端的鋼軌呈一字形，通過調整焊機前段鋼軌的高低來保證接頭不會出現高、低錯牙等現象。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

在焊接完成的24h后，開始精打磨。外形打磨一般要經歷三道工序，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和打磨。

因凸臺的影響，在精打內側工作邊時，仿形打磨機無法打磨。只能抬高鋼軌，在打磨時控制預留量，在打磨后，把鋼軌落槽再復測來保證接頭打磨質量。

剩余工序在作業時和平常大同小異，就暫不訴述。

3 結語

在特殊地段的移動閃光焊作業困難解決后，整個地鐵項目的焊軌工作會順利進行，進而早日完工；也因為移動閃光焊的優點，在提高經濟效益的同時進一步保證無縫線路的質量優勢。

參考文獻：

[1]TB/T1632.1-2014，鋼軌焊接[S].國家鐵路局.

[2]楊來順.客運專線無縫線路的鋼軌焊接[J].鐵道工程學報，2005，85（1）：47-50.

[3]雷曉燕.鋼軌打磨原理及其應用[J].鐵道工程學報，2000，01（27）.

[4]廣鐘巖，高慧安.鐵路無縫線路[M].北京：中國鐵道出版社，2005.endprint