发布时间：2014-12-07 来源：人大经济论坛

长钢轨低温焊接和锁定施工工法(一)_建筑学专业毕业论文 长钢轨低温焊接和锁定施工工法 六公司京沪铺架项目部 李杰 一、施工概况 京沪高速铁路枣庄至蚌埠段轨道工程，我项目铺设正线钢轨里程DK626＋294.079～DK846＋100间309km无缝线路，钢轨采用500m长轨条（U71MnK、60kg/m）。宿州东站(DK765+400)、蚌埠南站（DK844+358）2个车站站线，到发线为无缝线路，钢轨采用100米定尺轨（U71Mn、60kg/m），保养点为有缝线路，钢轨采用25米标准轨（U71Mn，50 kg/m）。正线设计速度目标值：350km/h；最小曲线半径：7000m；最大坡度： 15‰；正线线间距：5.0m。 ，采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构，是我国第一条设计时速350km高速铁路。由于施工工期紧、任务重，该段2010年12月1日必须进行联调联试，无缝线路的焊接、锁定由于施工节点安排，大部分作业时轨温会处于锁定温度以下进行。先导段无缝线路锁定任务，采用本工法，该施工工法可适用于低于锁定温最大35℃的应力放散及锁定施工，截止目前我项目已完成锁定施工任务24km。 工法特点 采用拉伸法方式及移动焊轨车焊接钢轨接头；施工方法简便，可操作性强，施工质量稳定，满足350km/h高速铁路施工技术要求；可在低于锁定温最大35℃温差条件下，快速进行区间无缝线路焊接和锁定施工。 适用范围 本工法适用于低于设计锁定轨温最大35℃温差条件下进行长钢轨应力放散锁定和焊接施工。 工艺原理 1、长钢轨低温锁定工艺理论分析 按长钢轨的力学理论，当实际轨温低于设计锁定轨温ΔT时，长钢轨的温度力、钢轨线膨胀系数、拉力、拉伸伸长量换算关系如下： 1.1拉伸法使长钢轨均匀伸长，拉伸伸长量ΔL与⑴述温度伸长量相当时，长钢轨状态达到设计锁定轨温状态，拉伸力F=（弹性模量E×钢轨伸长率ΔL/L）×钢轨横断面积A，即钢轨伸长量ΔL=（拉伸力T/钢轨横断面积A）/弹性模量×钢轨长度L，弹性模量E=210GPa，钢轨横断面积A=77.45cm2 1.2每组钢轨扣件可提供纵向阻力9KN。 不同长度长钢轨在不同温差条件下换算关系计算如下表： ΔT=ΔL/（α×L）钢轨质量：0.61KN/m 拉力F=（弹性模量E×钢轨伸长率ΔL/L）×钢轨横断面积A； 钢轨伸长量ΔL(mm)=温度变化值ΔT×钢轨线膨胀系数α×钢轨长度L(m)。 钢轨横断面积A=77.45cm2；钢轨弹性模量E=210GPa 钢轨与辊轴的摩擦系数μ=0.16；钢轨线膨胀系数α=11.8×10-6/℃ 每组钢轨扣件的纵向阻力按9KN计。 计算结果如下： 温差℃钢轨长度m拉伸量mm拉伸率拉应力MPa拉伸力KN摩擦力KN总拉力KN 3520008260.00041386.73671.72195.2866.92 3515006200.00041386.73671.72146.4818.12 3510004130.00041386.73671.7297.6769.32 3020007080.00035474.34575.76195.2770.96 3015005310.00035474.34575.76146.4722.16 3010003540.00035474.34575.7697.6673.36 2520005900.00029561.95479.80195.2675.00 2515004430.00029561.95479.80146.4626.20 2510002950.00029561.95479.8097.6577.40 2020004720.00023649.56383.84195.2579.04 2015003540.00023649.56383.84146.4530.24 2010002360.00023649.56383.8497.6481.44 1520003540.00017737.17287.88195.2483.08 1515002660.00017737.17287.88146.4434.28165 1510001770.00017737.17287.8897.6385.48165 经计算，90吨级液压拉伸机可完全满足实际轨温最大低于设计锁定轨温35℃时2000m及以下长度单元轨的放散锁定施工。 2施工工艺原理 2.1使用移动焊机采用接触焊焊接长钢轨，焊接质量稳定可靠。 2.2采用拉伸法使长钢轨伸长，使低温条件下长钢轨达到锁定轨温时所需要的长钢轨长度。 施工工艺流程及操作要点 1 施工工艺流程 移动焊机工地焊接长钢轨施工工艺流程 施工准备→轨端打磨→焊机对位→钢轨焊接→焊缝正火→钢轨打磨→焊缝探伤→线路整理 350km/h 高速铁路长钢轨低温锁定施工工艺流程 施工准备→设置临时位移观测点→拆卸扣件→垫滚筒、放散应力→拉轨、撞轨、观测位移量→轨温测量→钢轨落槽→锁定 线路→设置位移观测标志 2 操作要点 2.1 移动焊轨机工地焊接长钢轨施工 2.1.1、准备工作 移动焊机对位，支撑支腿油缸，拆除焊机前15m左右和前端待焊500m长轨的扣件，并用滚轮支垫，使两待焊轨端平齐。 2.1.2、轨端除锈 用手砂轮机对钢轨端部600mm范围内的轨腰和端面进行除锈至表面有金属光泽。 钢轨除锈 2.1.3、焊接 焊机对钢轨进行夹持、焊接并进行保压推瘤。 LR1200型移动焊轨机工地焊接长钢轨 2.1.4、焊轨机前行 同线另一根钢轨焊接完成后，拆除滚轮，按照1/3上线路扣件并拧紧。轨道车顶推焊轨机前行进行下一根钢轨焊接。 2.1.5、正火 拆除焊缝两段约15m左右的扣件，将钢轨适当垫高，用氧炔焰对焊缝进行加热至900±50℃，如外界温度较低时，熄火后迅速利用专门制作保温用具对焊头进行覆盖，防止低温和自然风使钢轨的冷却速度过快而淬火。 2.1.6、钢轨打磨