吕国涛

摘 要：铁路是重要的陆上运输渠道，近些年来随着我国经济的快速发展，国内企业相继走出国门去国外承接业务，沙特铁路达曼至利雅得货运2号线的改造升级工程主体分78.4km和91km两个项目。本文介绍了沙特铁路营业线改造铝热焊施工的关键技术。

關键词：改造升级；铝热焊；工艺流程

中图分类号：TG457 文献标识码：A

一、铁路工程概况

沙特达曼至利雅得铁路货运2号线的改造升级工程分78.4km和91km项目。2号线全长556km，是连接沙特东西部交通的铁路主干线，也是环GCC铁路项目的沙特境内段。本项目施工翻新全长169.13km，分为28个翻新段。

铁路线路每隔500m进行一次应力放散，放散后采用铝热焊进行线路锁定。

二、施工工艺流程及操作要点

1 工艺流程

铝热焊工艺流程如下：现场准备→轨端处理→尖点对正→安装砂模→预热→浇注→拆模推瘤→粗打磨→精打磨→质检、编号、验收。

2 施工方法及工艺

（1）焊接前的准备工作：做好焊接施工前的准备工作对于确保焊接的施工质量有着十分重要的影响。在焊接前的检查中应当对焊接中所需要使用的工具、材料、设备等进行仔细检查，同时还需对工作所需要的材料进行清点、分类、归置便于查找，提高工作的效率。

将需要焊接的接头处的夹板撤去，同时在钢轨焊接接头的两端分别将3～6根钢轨枕上的扣件去除，如果焊接机头位于铁轨的拐弯部分，则应适当延长去掉扣件的钢轨枕数目以确保焊接效果。使用钢丝刷或是其他工具对焊接接头处进行清理打磨，将表面的杂质或是铁锈等予以去除避免其对焊接造成影响。

在对焊接区段进行检查时注意确认端头钢轨没有出现裂缝，还要注意检查轨头有没有塌陷问题，如发现塌陷现象应当立即进行锯轨处理，锯轨的端面应当垂直，避免内斜，以达到将钢水灌满轨缝的效果，若出现外斜应确保两轨头上下间距控制在23～27mm范围内。

（2）焊接场地的准备工作：为了掌轨道温度，在到达焊接现场后首先需要对轨温进行测量10分钟，而后再进行轨缝的调整。在焊接开始前需要对焊接现场进行全方位细致的检查，不留安全隐患。并对待焊的钢轨类型、焊剂是否匹配进行检查。并在铁道外侧挖掘一个深300mm的坑，可将完成钢水浇筑后的坩埚等放置其中，避免其烫伤人员或物资。

（3）轨道的准备过程：钢轨的型号及重量与所使用的焊剂是否相对应。为避免钢轨在施工时产生的热膨胀对施工质量造成影响，应使用拉轨器等对焊接接头处两端15m范围内的钢轨进行锁定。

（4）钢轨端头的准备事项：待焊钢轨端头处的垂直度应在施工允许1.0mm的范围内，且从未被焊接使用过。

（5）调整钢轨端头：焊接之前需要将两端钢轨对正，确保钢轨之间的尖点、间距水平对正和扭转等参数符合规范要求。

（6）钢轨间隙的调整：两轨端的间隙应控制在25±2mm范围内，在间隙调整时使用采用梯度式测距尺或采用端带尺对两端钢轨的头部和根部分别取点测量，确保这4点的尺寸都符合尺寸公差要求，一般控制在23mm～27mm公差范围内。

（7）尖点垂直对正：进行焊接工作之前，为避免钢轨焊接后出现焊头凹陷，应在钢轨焊接前在两端钢轨上设置一个交点，同时还能对多出的余量进行打磨。在钢轨运行表的正中间放上1m的靠尺，将水泥枕上两个端点之间的缝隙控制在1.6mm。

（8）钢轨水平对正：焊接前需对钢轨进行水平对正，使用直尺规对钢轨的接头两端一定距离内的轨头、轨腰和轨底进行测量，确保两端与中心线水平对齐，如不平齐则进行一定的调整。

（9）扭转：焊接时要同时对直轨头内侧表面和轨肋的底部。如不对直则可以采用钢轨对正架、钢轨对正架梁或是对正杆来对钢轨的参数进行调整，调整过程需要反复多次确保调整效果，调整时为确保参数的准确性与可靠性应避免对钢轨进行踩踏。

（10）砂模的准备：在砂模安装前对钢轨接头处理进行去打磨处理，并将砂模安装前在钢轨两侧重复轻轻摩擦几次，增强两者之间的贴合效果。若发现断面缺陷等问题应立即去除确保对砂模进行精准定位。砂模安装时要注意确保其中心线与钢轨的轴线的平行度以提高安装效果。并在砂模的出料口及夹具螺纹处抹上防漏泥。

（11）预热：在焊接开始前对待焊钢轨进行一定的预热，主要作用是增强砂模和钢轨的温度，同时去除砂模里的剩余湿气。预热时注意做好钢轨温度的测量与控制，加热时将加热器放置在支架上，将加热喷嘴咀与砂模中心对齐，在砂模的边缘放置好分流塞，加热采用气焊喷加热，调整好焊嘴火焰后将加热的时间控制在5min以内。预热中要注意保护砂模壁，并注意检查各处的防漏泥工作是否良好。

（12）在预热前或预热时准备好焊药包：仔细检查好焊药包有无潮湿或破损现象。要确保坩埚整洁没有破裂。底端的中间点是自熔塞的安全部位。必须确认好炸药包的干燥性和密封性才能打开，坚决不能使用已经结块的炸药包，以免对焊接场地和人员带来危险。

（13）浇注焊接：进行浇筑焊接前，焊工要做好安全防护措施，预热工作完成后，找准砂模的正中央位置，把一次性坩埚放好，点燃焊药的时间必须控制在半分钟内，并且要注意将引火芯插入焊药中最深为25mm。对钢轨进行浇筑时，要提前准备好两条沾满防漏泥的短棒，分别放置在钢轨的两边。注意任何人员在浇筑过程中不要出现在焊接范围的轨枕上以免出现危险。当废渣停止留出时再开始计时。

（14）拆除砂模与推瘤：砂模的拆除工作必须在移除废渣盘和一次性坩埚后进行，时间是在浇筑工作完成五分钟后；六分半钟之后，为了更好地对焊接头进行打磨处理，要将轨基处多出来的焊料做成弯状，再把突出的焊料去掉。

（15）热打磨：只有做好热打磨工作才能顺利恢复车辆通行，保证交通安全。在进行热打磨的时候，首先检查焊工人员是否配备安全防护措施，保证焊头金属要大于钢轨踏面0.8mm的高度。焊头的两侧要与钢轨的内外侧保持平行度和齐整度。为了使焊头迅速冷却，浇筑工作完成一刻钟及时拔除楔子。

（16）冷打磨：冷打磨主要作用是更好地验收焊头。浇筑完60分钟后可开始冷打磨工作，首先去掉轨基抬高器，仔细观察好尖点位置，打磨钢轨表面达到整体水平的效果，为避免钢轨淬火情况出现，一定不要在任何一段钢轨上打磨过度，技术检测符合要求即可。

（17）收尾：彻底清理焊凸缘，去除毛刺，使施工现场干净整洁。

（18）质量检测与编号：焊接完毕后，立即进行焊头表面平直度检测和超声波探伤，在焊头附近轨腰处进行焊头编号。

参考文献

[1]张宝猛.铝热焊焊接常见的缺陷、成因及其质量控制[J].国防交通工程与技术，2012（03）.

[2]卢铖昀.铁路铺轨工程中的铝热焊施工[J].四川建筑，2012（03）.

[3]高松福.提高钢轨铝热焊接头性能研究[J].中国铁道科学研究院，2010.