閆玉霞

中鋁青海分公司一電解廠有兩排長(zhǎng)1000m，跨度21m的廠房，廠房?jī)?nèi)通長(zhǎng)設(shè)置吊車梁，其上軌道型號(hào)為QU100，供12臺(tái)自重52.5噸，載重12噸的電解多功能天車運(yùn)行。軌道經(jīng)過十五年的不間斷使用，出現(xiàn)了吊車梁混凝土找平層脫落、裂縫嚴(yán)重，軌道伸縮縫間隙較大、接頭錯(cuò)位、軌道壓軌器損壞、軌道彎曲、預(yù)埋螺栓斷裂、彎曲、橡膠墊板老化等現(xiàn)象，造成行車中雙面啃軌嚴(yán)重，對(duì)生產(chǎn)造成影響、使維修費(fèi)增高;列為重點(diǎn)改造項(xiàng)目。改造過程中對(duì)斷裂螺栓進(jìn)行了焊接，使用鋼墊板代替了混凝土找平層，嘗試將鋼軌原壓板接頭改為無縫焊接接頭，本文為在進(jìn)行試驗(yàn)后所取得的經(jīng)驗(yàn)，為同類工程提供借鑒。

一、概 述

軌道改造前狀況為：軌頂標(biāo)高▽6750mm，由8-12m不同長(zhǎng)度鋼軌用夾板聯(lián)結(jié)，軌道每50m設(shè)一個(gè)伸縮縫。鋼梁與軌道間通過預(yù)埋件上焊接的螺栓聯(lián)結(jié)，混凝土梁與軌道通過14個(gè)M24預(yù)埋螺栓固定。

二、原天車軌道破損原因分析

1.軌道總體狀況

80%的軌道表面耐磨層脫落，最嚴(yán)重的磨損量達(dá)到8mm；出現(xiàn)壓潰飛邊現(xiàn)象，最大飛邊6mm；軌道低凹420處，低凹深度最大處6mm；預(yù)埋螺栓斷裂118根；壓板變形移位185塊；減震橡膠墊全部老化；大部分軌下找平層脫落；軌道跨距、標(biāo)高、中心線均超標(biāo)。

2.軌道的聯(lián)結(jié)方式缺陷

原天車軌道長(zhǎng)度不一，有8m、10m、12m三種規(guī)格，相鄰兩根軌道之間用夾板聯(lián)結(jié)，軌道之間均存在5mm～8mm的縫隙，當(dāng)天車輪跨越軌縫接頭時(shí)，車輪沖擊軌道端部，產(chǎn)生極大的的沖擊力，導(dǎo)致軌道端部前后40～60㎜范圍內(nèi)壓潰，逐漸形成大小不一的低凹，軌端的低凹又增加了多功能天車對(duì)軌道的沖擊力，而軌道接頭周圍的螺栓出現(xiàn)斷裂和彎曲，使軌道受力更加惡化，變形更加嚴(yán)重。

3.軌道伸縮縫的分布

每排廠房的單側(cè)伸縮縫14處，而軌道每50m留有一個(gè)伸縮縫，共20個(gè)伸縮縫，未能與廠房的伸縮縫一一對(duì)應(yīng)，在軌道溫度應(yīng)力和電解廠房伸縮產(chǎn)生的應(yīng)力的雙重作用下，造成軌道無序膨脹和收縮，相鄰兩個(gè)軌縫的間隙長(zhǎng)短。

4.預(yù)埋螺栓斷裂變形

5.軌道減震裝置老化

三、軌道技術(shù)要求

中心線位置偏差≤±5㎜；

軌道頂面標(biāo)高差≤±5㎜；

中心線間距離偏差≤±5㎜；

全長(zhǎng)鋼軌要有較好的穩(wěn)定性、機(jī)械性能和耐磨性；軌道基礎(chǔ)穩(wěn)固，并易于維護(hù)和檢修。

四、改造技術(shù)方案的確定

1.改造方案

天車軌道改造與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，生產(chǎn)與施工交叉作業(yè)。依據(jù)公司軌道目前的現(xiàn)狀，參照貴州、華鷺等分公司多功能天車軌道改造，并依據(jù)無縫鐵路軌道的思路，以優(yōu)化軌道的使用功能為目標(biāo)，為保證安全施工，提出了墊鋼板找平、斷裂螺栓焊接、早強(qiáng)混凝土修補(bǔ)螺栓孔、無縫焊接軌道的改造新方案，并進(jìn)行了充分的論證。

無縫焊接鋼軌的特點(diǎn)

無縫焊接加長(zhǎng)鋼軌是一種新型的軌道形式，軌道之間的夾板聯(lián)結(jié)取消，而采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌焊接成一根長(zhǎng)軌道，使得軌道的接頭大量減少，從而極大的減少接頭產(chǎn)生的危害，減少了破損機(jī)會(huì)，也易于維護(hù)。

2.技術(shù)改造方案的設(shè)計(jì)

天車軌道漲縫的計(jì)算

（1）合理施工軌溫計(jì)算

A.QU100鋼軌最大自由伸縮量公式：ΔL=α×L× Δt

α—鋼的線膨脹系數(shù)，亦即鋼軌的單位自由伸縮量0.0118mm/m·℃；

L—鋼軌長(zhǎng)度為70m；

Δt—軌溫變化度數(shù)為 68℃ （電解廠房夏季50℃； 冬季－18℃）。

則如果以最高溫或最低溫安裝軌道其最大線變化量為：

ΔL=α×L×Δt＝0.0118×70×68＝56.168mm

B.由于鋼軌最大自由伸縮量可達(dá)56.168mm，所以要對(duì)無縫軌道的施工溫度進(jìn)行合理的安排，最大限度的減小其伸縮量，使其自由伸縮量的相當(dāng)一部分不能實(shí)現(xiàn)。施工溫度的高低，直接決定軌道承受溫度應(yīng)力的大小，因而直接決定軌道的穩(wěn)定性。根據(jù)青海地區(qū)電解廠房?jī)?nèi)溫度記載，電解廠房夏季最高50℃、冬季最低（非生產(chǎn)狀態(tài)）－18℃， 中間軌溫：t＝（tmax+tmin）/2＝(50-18)/2＝16℃

即在此溫度下安裝軌道產(chǎn)生的溫度變形最小，溫度應(yīng)力也最小。

C.考慮到在電解廠房?jī)?nèi)安裝溫度應(yīng)力式無縫軌道，冬季因廠房不間斷生產(chǎn)，最低溫度不是很低，在生產(chǎn)正常的情況下，不會(huì)達(dá)到零下，主要的危險(xiǎn)不是來自收縮，而是來自膨脹，所以把施工軌溫定得比中間軌溫略高一些，即把中間軌溫作為施工軌溫范圍的下限，中間軌溫加10℃作為施工軌溫范圍的上限，則

施工的軌溫范圍：16℃～26℃

（2）軌道焊接方式選擇及相關(guān)試驗(yàn)

由于軌道改造與生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，且生產(chǎn)具有不間歇性，為節(jié)省費(fèi)用并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)焊接，軌道焊接方式采用電弧焊。

A.軌道焊接試驗(yàn)

由于焊接過程中受強(qiáng)磁場(chǎng)影響，會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成很大影響，為此，在現(xiàn)場(chǎng)制作一試驗(yàn)胎具，在強(qiáng)磁場(chǎng)下按附后消磁方案的方法進(jìn)行消磁焊接，在198#槽前焊接完成后，將試件送質(zhì)檢部門檢驗(yàn)，焊縫符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

B.混凝土找平層試驗(yàn)

因天車運(yùn)行需要，找平層無養(yǎng)護(hù)時(shí)間，為提高前期強(qiáng)度，按水泥用量的3%加早強(qiáng)劑，在施工前用兩種配比在電解廠房?jī)?nèi)進(jìn)行了試驗(yàn)。

在教學(xué)中，將把知識(shí)教育同價(jià)值觀教育、能力教育結(jié)合起來，進(jìn)一步注重課堂話語傳播的有效性。作為職業(yè)技術(shù)學(xué)院，應(yīng)提高人才培養(yǎng)層次，重點(diǎn)在于要求學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和能力要求，即重視思想政治素質(zhì)、公民道德素質(zhì)、職業(yè)素質(zhì)和身心健康素質(zhì)等。

（3）軌道的測(cè)量

軌道的測(cè)量工作是改造工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，測(cè)量質(zhì)量的好壞，將直接影響改造工程的軌道施工質(zhì)量。為提高通透性并減少天車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)，首先要求多功能天車靠廠房東端或西端停放，將大部分的軌道空出，以便更加準(zhǔn)確的布設(shè)控制點(diǎn)，廠房?jī)?nèi)凈化系統(tǒng)全部運(yùn)行，以提高廠房?jī)?nèi)可見度。

A.在三通道出鋁端的軌道上設(shè)點(diǎn)，在該處架設(shè)經(jīng)緯儀，利用土建與軌道對(duì)應(yīng)關(guān)系，將軌道中心線投射在二、三、四通道的混凝土柱上，以備安裝軌道使用軌道的中心線，再在二、四通道上架設(shè)經(jīng)緯儀將該直線延伸到兩端，將軌道中心線全部測(cè)設(shè)完畢。

B.通過出鋁端軌道的中心線，用拉跨距的方法找出煙道端軌道的中心線，并在混凝土柱上做好永久性標(biāo)志。

C.標(biāo)高的測(cè)量同樣從軌道的中間向兩端測(cè)放，先在柱上測(cè)量放出▽6850mm，軌道的安裝絕對(duì)標(biāo)高為▽6750mm同原標(biāo)高，以保證新舊軌道接茬處天車的正常運(yùn)行。

（4）軌道墊鐵找平

軌道安裝前鑿除原混凝土找平層，對(duì)混凝土吊車梁的表面進(jìn)行清理、對(duì)混凝土與墊鐵接觸面進(jìn)行研磨，研磨至平整，無凸凹后擺放好墊板，用水準(zhǔn)儀檢測(cè)墊板的標(biāo)高，調(diào)整使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（5）混凝土找平層

軌道安裝完后，用C30細(xì)石混凝土灌漿找平，以固定鋼墊板、增加軌道與吊車梁的整體性。

五、幾個(gè)技術(shù)難題的解決

1.預(yù)埋螺栓的斷裂、彎曲的處理

原設(shè)計(jì)螺栓應(yīng)該穿過預(yù)留孔，破壞后可以更換，但實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況為預(yù)埋螺栓，破損螺栓無法更換，為解決這一問題，用空心鉆孔機(jī)將斷裂的預(yù)埋螺栓周圍混凝土打掉，打混凝土孔有專人監(jiān)控，避免破壞預(yù)應(yīng)力主筋及箍筋，打到斷裂位置下50mm左右，按斷裂螺栓的長(zhǎng)度，確定對(duì)接螺栓的加工長(zhǎng)度。與斷裂螺栓對(duì)接后，參考鋼筋幫條焊的施工方法。

2.軌道接縫焊接消磁處理

根據(jù)軌道焊接時(shí)接頭處產(chǎn)生磁場(chǎng)的大小和方向，用直流電焊機(jī)輸出同樣大小的導(dǎo)線纏繞在軌道上，使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與車間磁場(chǎng)方向相反，大小一樣 （通過線圈數(shù)量確定）。

3.軌道減震裝置的改進(jìn)

原軌道緩沖橡膠墊為8mm厚的普通減震平墊，容易脫落和老化，造成軌道的斷裂和對(duì)吊車梁的沖擊。此次改為槽型彈性鋼墊板，以延長(zhǎng)其使用壽命。

六、結(jié)束語

通過對(duì)電解多功能天車軌道的改造，極大的優(yōu)化了軌道的使用功能，同時(shí)為12臺(tái)多功能天車正常運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)條件。

1.軌道的改造方案經(jīng)過了充分的論證和前期試驗(yàn)，確保了改造工程質(zhì)量。

2.經(jīng)過近七年的的觀測(cè)，此項(xiàng)改造工程是成功的，改造后軌道的各種技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，多功能天車運(yùn)行平穩(wěn)，軌道各項(xiàng)考核指標(biāo)均在范圍內(nèi)。

3.此項(xiàng)軌道改造工程與生產(chǎn)同時(shí)交叉進(jìn)行，對(duì)于所取得的經(jīng)驗(yàn)，在同行業(yè)具有實(shí)用價(jià)值。