[培训课件]现场胶接绝缘接头操作流程、 注意事项及常见问题分析（精）

1 胶接技术原理

胶接作用发生在相互接触的界面间。 粘接前，应对胶接面进行适当处理，然后涂抹胶粘剂均匀覆盖在交界面上。 接着便是胶粘剂湿润、扩散、渗透之后，使界面紧密接触。当胶粘剂的大分子与被粘接物表面的距离小于0.5mm时，便会相互吸引，产生范德华力或形成氢键、配位键、共价键、离子键、金属键等，加上渗入被粘物表面空隙中的胶粘剂。 固化后生成无数的小“胶钩子”，从而完成 粘接过程，从此获得了牢固的连接。整个胶接 过程是一个复杂的物理和化学转变过程。

1.1 胶接技术三个要素：

压力——施加一定的压力保证胶粘剂充分渗透粘接物表面空隙；

温度——保证一定的温度，以便保持胶粘剂分子的活性 ；

时间——给予胶接一定的时间保证物理和化学转变充分。

2 胶接绝缘接头介绍

钢轨胶接绝缘接头，是轨道电路的重要组成部分，广泛应用于道岔区间和无缝线路。

2.1 胶接绝缘接头性能要求

钢轨胶接绝缘接头，是轨道电路的重要组成部分，广泛应用于道岔区间和无缝线路。 在工厂内，采用玻璃纤维布、胶、金属夹板粘接成为复合绝缘夹板，在施工现场，采用复合绝缘夹板、高强度紧固件、绝缘套管、绝缘端板、胶粘剂将两段钢轨连接成为一体。 保证接头部位抗拉强度满足无缝线路温度力变化要求，保证接头部位绝缘性能满足轨道电路要求，保证接头有足够的强度和抗老化性能。

2.2 胶接绝缘接头组成

胶接绝缘接头组成

2.3 厂制胶接绝缘接头和现场胶接绝缘接头的区别

2.4 胶粘剂

（1）SY-TG3(Ⅱ)环氧树脂双组份胶

常温固化胶，主要用于环境温度高于20℃，湿度不大于60%的现场施工，当温度降低时胶的固化时间延长。 使用时间4-10月。

（2）SY-TG2丙烯酸三组份胶

适合低温固使用，适用于20℃以下，-10～0℃时固化时间不大于40分钟。根据试验，环境温度20℃时固化时间约为12分钟，环境温度30℃时固化时间约为8分钟。 使用时间11-3月

自2017年11月开始，因冬季施工需要，给各段陆续发送了部分SY-TG2丙烯酸三组份胶。截至目前，有的已经使用完，有的在仓库存放未使用。根据近期天气情况，环境温度持续升高，局部高达30℃，钢轨温度近45℃，这种温度下使用SY-TG2丙烯酸三组份胶固化时间5-8分钟。 为了避免胶固化速度太快而影响接头粘接质量，建议当施工点内环境温度高于20℃时使用SY-TG3(Ⅱ)环氧树脂双组份胶粘接，环境温度不高于20℃时使用SY-TG2丙烯酸三组份胶粘接。

2.5 胶粘剂特点

（1）粘接强度高: 抗剪切强度可达到50Mpa以上，剥离强度达到6KN/m以上。

（2）电绝缘性能优良： 体积电阻率为1013-1016Ω.cm，介电强度为30-50kV/mm，作为绝缘接头使用，这是必要的特性。

（3）收缩率小:固化时几乎不放出低分子产物，线膨胀系数受温度影响小，因此，接头胶层的尺寸稳定性好。胶粘剂收缩率在1%以下。

（4）耐腐蚀性优良: 胶粘剂分子键间排列紧密，交联密度又大，故有良好的耐溶剂、耐油、耐酸、耐碱、耐水等良好的耐腐蚀性。

（5）工艺性好:具有优良的混合性、湿润性、渗透性、稳定性，固化容易。

3 现场胶接绝缘接头操作流程及相关注意事项 

胶接准备→钻孔锯切→打磨除锈→对轨→和胶、涂胶→组装紧固→检测电阻→保温、固化、复紧→修磨、检查→记录

3.1 胶接准备

（1）检查胶接材料是否齐全，主要为螺栓、螺母、绝缘套管、端板数量，胶粘剂是否超期等

（2）人员组织，单个接头施工人员不少于4人。

（3）工具准备，对照使用说明书施工机具明细表。

施工机具明细表

3.2 锯切钻孔

（1）对钢轨进行锯切，采用宽座角尺检查端面垂直度，允许有不大于0.5mm的内倾。若出现外倾，采用轨端打磨机或角磨机进行处理。

（2）对钢轨进行钻孔，钻孔使用带定位工具的内燃钻孔机。

（3）检查螺栓孔尺寸精度，使用样板检测。

螺栓孔精度检测

螺栓孔偏差

3.3 打磨、除锈

（1）采用角磨机对粘接面打磨除锈，打磨范围：纵向自轨端起长度460mm，横向自轨头下颚至轨底上边缘，轨端断面。打磨表面质量：显现金属光泽。

（2）采用角磨机对接头钢轨轨端倒棱，采用电磨机对螺栓孔除锈、周边倒角，倒棱、倒角技术要求：（0.8-1.5）mm×45°。

（3）对已除锈的粘接面、螺栓孔采用棉纱清除表面浮尘及铁屑。轨端毛刺可通过锉刀打磨清除。

3.4 对轨

（1）将绝缘端板放置在轨缝中间，调整两端部钢轨，使轨顶面垂直方向不能低凹。

（2）对于v≤200km/h线路，接头部位轨顶面垂直方向最大偏差不应超过0.3mm，轨头侧面工作边水平方向最大偏差不应超过0.3mm； 对于v>200km/h线路，接头部位轨顶面垂直方向最大偏差不应超过0.2mm，轨头侧面工作边水平方向最大偏差不应超过0.2mm。

（3）根据施工实际情况，人工调整或采用拉轨机顶紧两端钢轨，防止绝缘端板脱落.

3.5 和胶涂胶

（1）清洗：采用毛刷蘸丁酮分别对夹板、钢轨粘接面进行清洗，清除表面污渍。钢轨粘接面清洗时应遵循：自一侧开始，由上而下，接头部位一定要清洗干净。

（2）和胶：将小筒内胶倒入大筒，采用铁铲将小筒残留胶刮入大筒内，采用竹铲上下翻动及搅动，使之混合均匀，色泽一致。

（3） 涂胶：采用铁铲分别对夹板、钢轨粘接面及轨底托板内侧涂抹，要求：无遗漏、涂抹均匀；端板两侧涂胶量适当加大，以保证多余胶挤出塞满接头处轨缝。

3.6 组装、紧固

（1）挑起两侧夹板与钢轨对位，穿入套管、螺栓（按照1、3、5跟端同侧，2、4、6跟端同侧），先采用呆头扳手（或开口扳手）拧紧螺母；采用道钉锤敲打夹板，使夹板与钢轨相对位置尽量保持间隙均匀。

（2） 按照2、5、3、4、1、6的顺序，采用大扭矩扳手扭紧螺母，使扭紧力矩达到1400N•m。

（3）在轨缝处轨底端安装轨底托板，使轨缝位于轨底托板中间。

3.7 检测电阻

（1） 根据TB/T2975检测接头电阻值，电阻值大于1000Ω为合格，若不合格需拆除重新粘接。

（2）线上施工，使用在线电流检测表其阻值大于20Ω即为合格。

3.8 保温、固化、复紧

（1）自由状态下，人工调整两端钢轨使端板顶紧（或接头顶死），钢轨不再向两端回缩。采用氧气、乙炔（或液化气）加热，单侧10-15min；加热完毕，再紧固螺栓，使之扭矩达到1400N•m。

（2）要点粘接、采用拉轨机顶紧端板状态下，松动拉轨机会产生回缩。采用氧气乙炔加热，直至溢出的胶完全固化（手摸胶完全硬化）；再紧固螺栓，使之扭矩达到1400N•m。

3.9 修磨、检查

（1）采用角磨机或手砂轮修整接头部位外露端板及接头部位直线度，使轨顶面垂直方向不能低凹。

（2）对于v≤200km/h线路，接头部位轨顶面垂直方向最大偏差不应超过0.3mm，轨头侧面工作边水平方向最大偏差不应超过0.3mm；

（3）对于v>200km/h线路，接头部位轨顶面垂直方向最大偏差不应超过0.2mm，轨头侧面工作边水平方向最大偏差不应超过0.2mm。

3.10 记录

填写《现场胶接绝缘接头胶接记录表》。

4 接头使用过程中的维护保养 

（1）定期检查钢轨胶接绝缘接头使用清理，发现问题应及时处理。

（2）检查夹板两端部是否有油污、污物堆积，若有及时清除。

（3）检查螺栓是否松动，若出现松动及时复紧。

（4）用于曲线地段的胶接绝缘接头，还应定期打磨钢轨侧面飞边，避免飞边过大搭接到夹板上导致绝缘失效。

5 接头粘接或使用过程中常见问题及解决措施

（1）绝缘接头绝缘失效

（2）端板断裂

（3）胶体固化不完全。

（4）绝缘接头拉开

（5）电阻值低

5.1 绝缘接头绝缘失效

正常情况胶接绝缘接头的钢轨与钢轨、钢轨与夹板相互绝缘。下面列举一些常见的失效原因及分析：

（1）原因分析

①钢轨钻孔后未倒角，残留毛刺，组装夹板时毛刺穿透胶层，导致绝缘失效。

②钻孔、除锈的铁屑清理不干净，夹在钢轨与夹板之间，拧紧螺栓后铁屑穿透胶层，导致失效。

③钻孔偏差过大，套管安装困难，强行安装导致套管破裂，螺栓与钢轨连接导致失效；有时套管破裂不会立即显露出来，而是运行一段时间后，随着列车对接头的冲击，套管破裂程度加剧，导致螺栓与孔壁接触，夹板与钢轨或钢轨与钢轨导通，绝缘失效。

④紧固时拧螺栓导致套管跟随螺栓转动，如果钻孔位置有偏差，套管与螺栓孔内壁之间空间狭小，套管与孔壁摩擦、挤压，发生破裂，夹板与钢轨或钢轨与钢轨导通，绝缘失效。

⑤对钢轨锯切后被磁化，底部吸附铁屑，铁屑相互接触导致失效。

⑥绝缘接头在线路上使用一段时间后轨头产生飞边，相互搭连，导致失效。

⑦未安装绝缘套管、操作过程中夹板表面绝缘胶层刮蹭、损坏。

⑧曲线地段的胶接绝缘接头，钢轨侧面飞边过大搭接到夹板上导致绝缘失效。

（2）解决措施

①按操作规定对螺栓孔进行倒角。

②粘接前用毛刷蘸取清洗剂对夹板及钢轨粘接面进行清洗，一定要注意自一侧开始，由上而下，把铁屑清洗干净，防止二次污染。

③提高钻孔精度。使用带有定位装置的钻孔机钻孔，钻孔后使用测量工具或标准样板检验。粘接前需试组装夹板，查看六个螺栓是否全能顺利穿入套管，如果不能，必须扩孔修正。试组装完毕后才能进行和胶涂胶工作，以免因为钻孔不合适，和好的胶在桶内或夹板上固化，影响安装。

④紧固时按规定拧螺母而不能拧螺栓。

⑤用清洗剂对钢轨断面进行清洗，并注意清理底部铁屑。

⑥锯切后及时倒棱处理，并做好日常检查及养护工作。

⑦按规定操作，防止夹板刮蹭，破坏胶层。

⑧ 定期对钢轨侧磨产生的飞边进行打磨。

5.2 端板断裂

（1）原因分析

① 粘接时两端钢轨未顶紧，端板存在活动空间，列车通过时对端板碾压，会导致端板折断。

② 锯切后钢轨断面垂直度差，呈“V”或倒“V”形，也会导致端板折断。

③ 粘接后，端板顶端高出钢轨，未进行打磨，列车经过时受到冲击，出现端板脆断。

（2）解决措施

① 顶紧钢轨，冬季施工一定要使用大型伸缩器拉紧钢轨，防止胶体未固化导致打开。

② 检查钢轨断面垂直度，使用角磨机打磨，必要时使用端磨机进行打磨；粘接时在端板上抹胶，填充端板与钢轨之间的缝隙，减少活动空间。

③ 粘接完后进行打磨，保证端板与钢轨平顺过渡。

5.3 胶体长时间不固化或固化不完全。

（1）原因分析

① 和胶不匀，表现为胶体局部发粘，未固化完全。

② 胶过期，催化剂已失效。表现为B组份胶在桶内部分或全部氧化，呈果冻状。

（2）解决措施

① 按规定搅拌，使之混合均匀，色泽一致，如果气温过低用热水加热AB胶，增加其流动性。

② 使用前应检查包装外壳上生产日期。保质期12个月，过期严禁使用。

5.4 绝缘接头拉开

（1）原因分析

① 扭矩扳手扭矩过小，导致螺栓紧固力小。

② 胶未和匀，未能完全固化

③ 固化时间过短，胶未完全固化时便进行线路放散或通车。

④使用拉轨器拉伸钢轨粘接时，胶体未完全固化即松开拉轨器。

⑤ 粘接前钢轨粘接面打磨不彻底，在有锈迹的情况下粘接，接头剪切强度降低。

（2）解决措施

①扭矩扳手按规定调到1400N•M。

②按规定和胶均匀。

③如果没有充足的固化时间，粘接完成后对其轨顶加热，使其热量慢慢传到至整个接头，注意加热过程中用火焰来回扫掠，切勿过度加热，以免烤糊胶体。

④线上粘接因轨缝过大需使用拉轨器拉轨粘接时，应配备加热装置，粘接完成后对钢轨夹板进行加热，加快胶固化，确保在规定时间内开通线路。

⑤严格按照操作说明打磨钢轨粘接端，直至露出金属光泽，粘接前还应用清洗剂清洗打磨表面。

5.5 电阻值低

（1）原因分析

①现场环境湿度过大，未进行烘烤除湿。

②接头端板处缝隙较大，雨季雨水渗入缝隙内部，长时间导致钢轨生锈，锈迹浸润到夹板上连接两根钢轨。

（2）解决措施

①粘接前使用加热设备对钢轨除湿烘烤，湿度对绝缘接头的电阻值有较大影响。

②锯轨时保证钢轨端面垂直度，粘接时顶紧轨端。

6 其它问题

6.1 绝缘电阻的检测

根据TB/T2975-2018《钢轨胶接绝缘接头》规定，胶接绝缘接头在干燥和潮湿两种状态均达到要求为合格，干燥状态电阻值大于10MΩ，潮湿状态电阻值大于1000Ω。 以上电阻值的检测条件，干燥状态下铁标中规定是在室内进行，试件应为干燥状态，且搁置在干燥的绝缘体上，现场很难满足干燥状态，所以一般测量潮湿电阻。

线上粘接时，根据运电信号函【2015】241号文要求，胶接绝缘接头使用轨道在线测试仪测量绝缘电阻大于20Ω为绝缘良好。

6.2 接头使用过程中在线电阻小于20Ω时的处理

接头在正常使用时，如果测得在线电阻值小于20Ω时，应对该接头重点监测，加大检查频次；若在线绝缘电阻小于5Ω时，采取以下措施进行处理：

（1）采用丁酮清洗绝缘接头部位，将表面油污、铁屑清除干净。

（2）采用逐个更换螺栓、套管的方式将螺栓、套管更换一遍

采用以上两种方式处理后，接头部位在线绝缘电阻大于5Ω，该绝缘接头可继续使用并加强观测。若经过以上方式处理后，在线绝缘电阻仍小于5Ω时，则判定该接头失效，应立即更换。

6.3 瞬间红光带的应急处置

（1）若接头部位在毫无征兆的情况下，突然造成红光带或在线绝缘电阻小于5Ω，应先用在线电阻测试仪检测钢轨与钢轨、钢轨与夹板间电阻值，再根据测量情况采取以下措施进行处理：

（2）检查接头部位两侧钢轨是否被水浸、有石渣埋过钢轨底、有其它物体将两钢轨、钢轨与夹板搭连，电务线是否裸露与夹板钢轨相连，若有，排除后检测在线电阻值。

（3）将接头端板部位石渣扒开，检查是否有污物渗入到轨端部位，采用硬质塑料或木片、竹片通开。

以上两项检查处理后仍无效果，再按照（二）接头使用过程中在线电阻小于20Ω时的处理方式进一步处理，若测量在线电阻值仍为零或小于5Ω，应立刻要点对接头拆解后重新粘接。

6.4 绝缘接头失效应后处理措施

接头部位出现红光带，并确定该接头失效后，应做如下处理：

（1）依次松开螺母。

（2）使用氧气乙炔、液化气、汽油喷灯烘烤夹板，着重烘烤螺栓孔内部及夹板两侧，使内部胶层碳化失效。

（3）使用道钉锤及扁铲配合，自侧面拆卸夹板。

（4）拆卸完成后按现场胶接绝缘接头使用说明书中操作流程重新粘接。

7 案例分析

7.1 螺栓孔钻孔偏差大，运行一段时间后接头突然失效。

（1）2018年3月14日济南工务段莱芜车间孝义站出现 胶接绝缘接头失效的情况，到达现场后看到，接头最外侧两螺栓（1号、6号）已拆除，接头尚未拉开，仍在线路上应用，经过查看发现该接头两端套管破裂。经过了解，该接头于线下粘接，未经检测，上线后便出现红光带，当拆除1、6号螺栓时，接头恢复正常，由此可见，是1、6号套管破裂导致螺栓与钢轨搭接，故而出现绝缘失效的情况。

位置偏差表

从表中可以看出1号孔的位置偏差最大，长度与高度方向偏差均超过极限偏差，其叠加偏差达到6.8mm（\(\sqrt{4^2+5.5^2}=6.8\) ），超出极限偏差3.8mm，这是1号套管出现破损（附图套管破损情况），螺栓与夹板连接，导致该接头失效的原因。

2、3号孔虽然水平与竖直方向偏差未超出极限，但是其叠加偏差超出极限，所以导致安装时套管破裂。

4、5、6号孔位置偏差未超出极限偏差，那为什么6号套管还是会破损呢？这是因为1号孔偏差太大，在安装过程中，夹板与钢轨相互借就，导致夹板向1号孔的位置偏移，从而6号套管安装时孔内空间狭小，强制安装下造成套管破裂，从而引起该接头失效。

（2）2012年2月22日，汉宜线荆州站18号与24号道岔间出现红光带。 接头拆解后，发现有一个螺栓未使用绝缘套管，在螺栓上包裹有绝缘胶带。 后经过了解，中铁十七局第五项目部施工的18号道岔岔后右股胶接时钢轨螺栓孔钻孔时不止一处出现较大偏差，组装过程中导致套管穿入后破碎，施工人员去掉套管后使用胶布把螺栓包裹继续使用，使用过程中出现红光带。

7.2 因冲击、碾压产生的飞边搭连导致绝缘失效。

（1）2017年9月19日，淄博工务段黄旗堡站某胶接绝缘接头出现红光带，接头夹板与轨头电阻一侧为0Ω一侧为11Ω，轨对轨只有9Ω左右，接头绝缘不良，工务段烤开更换普通绝缘后恢复正常。 后经过分析，该处接头位于曲线路段，侧磨严重的轨头产生的金属飞边在轮缘的作用下贯穿绝缘层搭接在轨头与夹板之间，造成单侧绝缘电阻为“0”，而磨耗下的金属粉末同样堆积在夹板与钢轨之间，也影响另一侧的绝缘性能，当外部条件变化时极易出现双侧绝缘不良的现象。本次轨道电路闪红光带时，正值下大雨时刻。

(2)2008年，济南东站一处信号机出现红光带，该位置铺设使用的为厂制胶接绝缘接头,将绝缘接头撤离下道后并重新粘接新的绝缘接头。下道钢轨绝缘接头如图所示。

目测可以发现：两端钢轨内侧受碾压、冲击出现飞边与夹板搭连造成轨对轨不绝缘。

7.3 钢轨与夹板间附有腐蚀性的污物导致电阻值降低

2010年，陇海线徐州工务段管内一处钢轨胶接绝缘接头因电务反映单侧电阻值低，但未出现红光带，因电务部门强烈要求工务段对该处绝缘轨下道并插入新的钢轨绝缘接头，并焊联。 针对下道的钢轨绝缘接头，运回厂内测量分析，测得该钢轨绝缘接头一端钢轨与夹板绝缘电阻值降低到150Ω，而钢轨对钢轨的绝缘电阻值仍达10MΩ以上。根据检测结果，对电阻值偏小一侧进行拆解分析，如图所示。

拆解后发现在全断面夹板端部起向内约10cm范围内夹板、钢轨与胶板脱开，夹板端部胶板未与钢轨贴合形成一个V形开口，带有腐蚀性的污物在此积累。由此可以断定造成脱开的主要原因是带腐蚀性的污物逐渐对胶层进行腐蚀、破坏而导致了绝缘电阻值的锐降。

7.4 胶粘剂未完全固化时松拉轨器导致接头拉开

2010年5月6日，中铁二十四局在福厦线厦门杏林站胶接，因现场湿度太大钢轨未加热除湿，胶难固化，在90分钟后松开拉轨器胶接接头拉开，接头失效。在环境湿度大于60%、特别是雨后需对胶接钢轨进行加热祛湿。如图所示。

7.5 端板未顶紧或接头拉开导致红光带

2012年12月14日，漳州东郭坑站附近出现红光带，现场分析原因为胶接过程中钢轨打磨不彻底，表面有铁锈，胶接后强度不够接头拉开，下雨后拉开部位进水造成两轨导通。如下图所示。

7.6 胶接绝缘夹板胶层损坏或被铁屑、孔未倒角的毛刺等刺破胶层导致单侧不绝缘

2016年夏，莱阳车间一处现场胶接绝缘接头，粘接后出现单侧不绝缘现象，因线下粘接，使用万用表测量一侧夹板与钢轨电阻值为0，准备立即拆解。 先将该侧螺栓逐个松开，每次测量电阻值，松其中一个后电阻值正常。将接头拆解后，发现该螺栓孔钻孔后未倒角，且有毛刺凸出钢轨轨腰平面，高强螺栓紧固时毛刺刺穿胶层使得钢轨与夹板导通，该侧电阻值为0。

文章来源:

文章出处:济南铁路局淄博工务工厂

原文名称:现场胶接绝缘接头操作流程、 注意事项及常见问题分析