水工碼頭焊接式無縫鋼軌安裝施工工藝

王岸思

（中交第三航務工程局有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000）

1 工程概況

該工程位于菲律賓呂宋島的Mariveles市，西側臨中國南海，東側為馬尼拉灣。工程水工建筑物包括碼頭及引橋部分。碼頭長560m，寬26m，采用QU120鋼軌軌道長481.85m，軌道間距22m。由于軌道施工對精度要求相對較高，施工質量也決定了后期起重設備能否安全穩(wěn)定運行，所以施工過程中的精度控制是本施工工序的施工重點和難點。

2 碼頭鋼軌安裝施工工藝

2.1 施工難點：

鋼軌的安裝施工精度相對較高，傳統(tǒng)的鐵路鋼軌安裝得益于機械化施工其安裝精度能得到有效保證，而水工碼頭的鋼軌安裝因為場地和經(jīng)濟性原因還使用傳統(tǒng)的“人工”操作。其施工精度的保證相對于機械化施工需要花“大力氣”。主要施工難點為：

1.錨固螺栓的垂直度，間距和軸線順制度控制。

2.鋼墊板安裝的平整度控制。

3.膠泥的澆筑質量控制。

4.軌道安裝的順制度和間距控制。

5.軌道焊接接口的焊接質量控制。

2.2 主要施工工藝流程：

螺桿預埋→鋼墊板安裝→灌注膠泥→鋼軌初步安裝→軌道接頭焊接→擰緊壓板總成→復測安裝數(shù)據(jù)并調整→工程驗收

2.3 施工工藝

2.3.1 預埋螺栓：

梁槽板縫鋼筋綁扎完成后，由測量部門進行螺桿平面位置和標高的測放，由于螺桿間距和標高固定，便于高效施工，制作由2根10cm*5cm鋁合金方管雙拼的輔助施工工具。搭設鋼筋“門架”，“門架”標高比螺桿標高低 5cm（方鋼截面尺寸5cm*10cm）并將軌道中心線標注于“門架”上。

將安裝框架中心線對準軌道中心線并固定，軌道螺桿從底部穿入框架孔內(nèi)，頂部與安裝框架齊平即可焊接固定。焊接固定時，水平尺配合施工，保證垂直度。根據(jù)施工進度，一般一次性埋設60-70m，螺桿埋設完成后，測量前后螺桿平面位置，并用木工線復測其整體順直性。海岸側方向因復測螺桿中心線間距，保證其誤差范圍在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

作為軌道安裝的第一步，它的埋設精度將直接影響后面軌道的整體施工，所以在預埋螺桿時要多次復測確保埋設到位。

2.3.2 鋼墊板安裝：

鋼墊板安裝前應將混凝土面清理干凈，人工將鋼墊板搬至螺桿上，因為墊板是工廠加工好的，安裝時難免遇到個別螺桿無法入孔，這時需要用鐵錘輕敲糾位，糾位前將螺帽套到螺桿上，敲擊螺帽，以免破壞絲紋。

安裝鋼墊板時通過標高線控制整體標高，調校螺栓和錨固螺栓精調標高，水平尺控制水平。調整到位后擰緊調校和錨固螺栓，進入下一塊鋼墊板安裝施工。分段安裝完成后檢查整體順直度，鋼墊板中心線間距，驗收合格后焊接連接板。

施工注意事項：

1.鋼墊板禁止多捆重疊堆放，可能會使鋼墊板變形，無法保證平整度。

2.如有螺桿無法入孔，鐵錘輕敲螺帽，防止破壞絲紋。

3.認真測量鋼墊板中心線間距，如有問題及時調整，確保澆筑膠泥前間距滿足設計和規(guī)范要求。

4.鋼墊板應在伸縮縫處斷開。

灌注膠泥之前將雜物灰塵清理干凈，并灑水濕潤24小時，塞土工布保濕。為方便施工，

自行制作移動式料斗，料斗底口深入墊板縫隙1cm。

1.按照膠泥廠家提供的配比，一般為25Kg膠泥，3～3.5升水比例將它們分別放入0.5m3攪拌機攪拌，直到膠泥呈流暢、無結塊稠狀。

2.將攪拌好的膠泥通過漏斗由一側灌入鋼墊板的底部空隙中，并用手錘輕微敲擊振動鋼墊板，以助膠泥流動、充盈并消除氣泡。

3.膠泥澆灌完畢，應用土工布遮蓋已灌膠泥24-48小時，防止膠泥迅速干燥或受大風、雨天的影響。

4.嚴格按照配比進行攪拌，并按要求用砂漿試模制作試塊，每澆灌一次制一組試塊，以備檢測，并做好養(yǎng)護工作。

施工注意事項：

外環(huán)控制屬于電網(wǎng)直接控制的范圍,主要根據(jù)柔性輸電控制理論,如非線性控制機理,人工智能控制機理完成渦流損耗預測控制。外環(huán)控制模型可為內(nèi)環(huán)控制提供設定的有功與無功功率參考值,并根據(jù)SMES自身特征所判定;而內(nèi)環(huán)控制則根據(jù)外環(huán)控制模型的參考結果調節(jié)電流變化側的基波幅度和相位。

1.灌注前混凝土面灑水濕潤

2.澆筑時從一側往前澆筑，膠泥從一側流向另一側

3.嚴格控制水灰比，制備滿足要求的泥漿。

2.3.4 鋼軌初步安裝：

鋼墊板驗收合格后進入鋼軌的安裝，安裝之前將橡膠墊板鋪設在鋼墊板上，鋪設注意事項如下：

1.橡膠墊板裁剪長度不應小于3m。

2.橡膠墊板與橡膠墊板的接頭應離鋼墊板之間的接頭至少3m。

3.橡膠墊板與橡膠墊板的接頭離軌道接頭至少3m。

鋼軌下面放置10工鋼，放置間隔3m，每次鋪設軌道以5-6根為宜。軌道放置完成后通過全仗義調直，使鋼軌整體處于一條直線上，方便后續(xù)軌道焊接施工。注意軌道接縫距離碼頭伸縮縫至少 3m，相鄰軌道之間的軌道接縫錯開距離至少1m。

2.3.5 軌道接頭焊接

受施工條件限制，本工程使用鋁熱焊焊接技術進行軌道接頭焊接。鋁熱焊是指焊接時，預先把待焊兩工件的端頭固定在鑄型內(nèi)，然后把鋁粉和氧化鐵粉混合物（稱鋁熱劑）放在坩堝內(nèi)加熱，使之發(fā)生還原放熱反應，成為液態(tài)金屬（鐵）和熔渣，注入鑄型。液態(tài)金屬流入接頭空隙，形成焊縫金屬，熔渣則浮在表面上。為了調整熔液溫度和焊縫金屬化學成分，常在鋁熱劑中加入適量的添加劑和合金。鋁熱焊具有設備簡單、使用方便、不需要電源等特點，常用于鋼軌、鋼筋和其他大截面工件的焊接。

1.軌道焊接前將焊接接頭兩側的鐵銹用磨光機打磨光滑，以免鐵銹等雜質影響焊接質量。

2.使用廠家配置的特制調直鋼尺對接頭兩端鋼軌進行調直，預留2cm焊縫，如有偏差，及時調整。

3.安裝并加固焊接模具，外部四周縫隙處用膠泥塞滿，確保模具與模具，模具與鋼軌之間無縫隙，防止熔液外漏。如發(fā)現(xiàn)模具破損及時跟換新模具。

4.軌道接頭加熱。使用液化氣燃燒加熱，氧氣助燃。加熱25-30分鐘后，觀察接頭明顯紅熱后進行下一步施工。為確保后續(xù)熱熔焊接質量，務必保證加熱時間。

5.將裝好鋁熱焊焊劑的鐵桶放置于剛剛加熱好的熱熔模具上，點燃鐵桶內(nèi)部燃料，熔液將沿著底部孔洞流進模具中與加熱的鋼軌發(fā)生化學反應。多余的熔液將會流入外部接盤。注意化學反應比較劇烈，人員切勿靠近。反應完成后將鐵桶取走，等待接頭及溶劑完全冷卻，然后將模具拆除，鋼軌焊縫接口處的凸出部位應作磨光處理，焊縫頂部用手砂輪磨光，必須確保平滑沒有凹凸。分段焊接施工完成后使用數(shù)字式探傷儀對軌道接頭進行焊接質量檢測。檢測合格后進入最后的軌道安裝工作。

2.3.6 擰緊壓板總成

鋼軌調校完畢后應立即把壓板夾上緊，壓板夾側向緊貼鋼軌，以保證鋼軌的側向固定。鋼軌固定前，應用水準儀測量鋼軌頂部標高，用鋼卷尺測量軌距、軌道中心線，滿足《水運工程質量檢驗標準》JTS257-2008要求后，及時擰緊壓板夾螺栓并保證鋼軌與鋼墊板接觸緊密，其間隙≤1mm。且保證每個螺栓上緊扭矩為275N.m或遵從廠家技術要求。

2.3.7 終安軌道

軌道接頭焊接完成后，汽車吊配合施工，將軌道放置在膠墊板上，利用游標卡尺找出軌道中心線，全仗義配合微調軌道，一根軌道取4-5個點進行校測，水準儀進行高程核準。使用激光測量儀測量軌距。待各項指標驗收合格后，安裝壓板夾并擰緊螺帽。

3 結束語

完成各項施工檢測后，各項指標均滿足設計和規(guī)范要求，軌道安裝精度要求較高，且一旦發(fā)生較大誤差很難返工，所以在施工過程中要嚴格把控各項施工工序。