羅 強(qiáng)

淺談 CRTSⅠ型軌道板預(yù)制工藝的優(yōu)化

羅 強(qiáng)

結(jié)合安全、質(zhì)量、工期等要求研究了軌道板制造工藝,通過試驗(yàn)、比選,對(duì)軌道板制造工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),并用于京滬高速鐵路的CRTSⅠ型軌道板預(yù)制取得了良好的效果,為今后類似工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

高速鐵路,CRTSⅠ型軌道板,無砟軌道,預(yù)制技術(shù)

京滬高速鐵路是新中國(guó)成立以來一次建設(shè)里程最長(zhǎng)、投資最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路,京滬高鐵大勝關(guān)南北引橋采用 CRTSⅠ型軌道板,通過對(duì)軌道板模具的重新設(shè)計(jì)加工,采取新的振搗工藝、定位銷制作工藝和采用新的鋼筋骨架絕緣控制措施,明顯的提高了工作的效率,確保了軌道板外觀保持在高水平,解決了以往施工過程中存在的一系列問題。

1 軌道板模具優(yōu)化

軌道板混凝土澆筑后在模具內(nèi)凝固、硬化、成型,因此模具的加工質(zhì)量對(duì)軌道板的幾何尺寸和外觀質(zhì)量至關(guān)重要,CRTSⅠ型板支腿固定于條形基礎(chǔ)上,軌道板模具由側(cè)模、端模、底模面板和支腿四部分組成。

1.1 模具安裝

采用平地式臺(tái)座法安裝模具,臺(tái)座之間間距保持在 2.5m左右,安裝完成的模具頂面距車間地面高度為 0.9m。模具安裝高度結(jié)合人的身高設(shè)計(jì),方便操作,有利于各項(xiàng)作業(yè)的開展。

模具支撐設(shè)計(jì)為鋼支腿,模具采用桁車吊裝人工配合安裝,安裝前在地面澆筑寬 30 cm條形基礎(chǔ),條形基礎(chǔ)內(nèi)安置鋼筋籠,鋼筋籠與埋入地下的膨脹螺栓焊接,在條形基礎(chǔ)內(nèi)對(duì)應(yīng)于支腿的位置預(yù)埋鋼板和固定螺栓,安裝時(shí),先將H型鋼與模具連接,使之成為一體,然后將預(yù)埋螺栓與 H型鋼相連并初步放置平穩(wěn),使用DZ02光學(xué)水準(zhǔn)儀對(duì)底模面板相對(duì)于支腿的位置進(jìn)行高程測(cè)量,通過調(diào)節(jié)支腿下的固定螺栓調(diào)節(jié)模具高程,當(dāng)模具達(dá)到水平即完成模具的安裝。支腿螺栓預(yù)留足夠長(zhǎng)絲口,日常檢測(cè)過程中,如發(fā)現(xiàn)模具安裝水平度有問題,只需調(diào)整支腿螺栓即可輕松完成模具的調(diào)校工作。為避免激振力對(duì)地基的破壞,在H型鋼上方與模具連接處加裝彈性墊板,減小激振力向地基的傳遞。

1.2 側(cè)模拆裝

每次軌道板混凝土施工前,均需將端(側(cè))模緊固,而脫模時(shí)則需將端(側(cè))模從四個(gè)方向拆開,傳統(tǒng)做法采用螺栓進(jìn)行栓結(jié),為防止模具在使用過程中發(fā)生變形移位,通常需要使用較多螺栓。通過將模具拆卸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為 C形卡栓,改進(jìn)了側(cè)模裝拆工藝,模具側(cè)模緊固時(shí),將C形卡栓向上扳起,擰緊固定螺栓,即完成側(cè)模的安裝,拆模時(shí)先將緊固螺栓松開,將 C形卡栓扳下即可,無論側(cè)模緊固或松開,均只需簡(jiǎn)單的幾個(gè)步驟,大大減少了一般方式安裝拆卸螺栓的工作量。

1.3 預(yù)埋套管定位銷的改進(jìn)

軌道板預(yù)制過程中預(yù)埋套管需要安裝在定位銷上,傳統(tǒng)模具上預(yù)埋套管定位銷的制作方法是：事先將定位銷鎖定在模具上,然后將套管擰至定位銷上,軌道板脫模時(shí),松開鎖定機(jī)構(gòu),定位銷隨軌道板一同從模具內(nèi)吊出,放至專用出板小車或?qū)Ｓ弥渭苌?由作業(yè)人員將定位銷旋出后投入循環(huán)使用。

為了提高生產(chǎn)效率,對(duì)模具定位銷進(jìn)行了全新改進(jìn),定位銷由兩部分組成：芯軸和推桿,推桿位于芯軸內(nèi)部與鎖定機(jī)構(gòu)相連并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至模具邊模處,通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以方便地將推桿推出或收回,當(dāng)推桿全部收回至芯軸內(nèi)部時(shí),緊固銷部分被擠出于芯軸之外,緊固銷被擠出后,其外露面最外側(cè)之間的距離正好能將預(yù)埋套管鎖住,與定位銷底部的密封圈配合,可以防止套管安裝時(shí)混凝土澆筑振動(dòng)過程中套管上浮。當(dāng)擰動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將推桿推出芯軸時(shí),緊固銷對(duì)套管的鎖定解除,此時(shí)可以開始脫模作業(yè)。

1.4 錨墊板的改進(jìn)工藝

傳統(tǒng)方式是將錨墊板采用貫穿錨穴的固定螺栓緊固,此種方式在使用時(shí)需頻繁拆裝,而拆裝螺栓部位空間狹窄,施工困難,且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、繁瑣。通過在錨墊板上設(shè)置兩個(gè)定位圓孔,將在成孔器端部采用永久磁鐵制造,從而能夠?qū)㈠^墊板簡(jiǎn)便的精確固定,提高了功效。傳統(tǒng)工藝中軌道板脫模后容易產(chǎn)生錨穴口崩邊問題,經(jīng)仔細(xì)分析研究后在錨穴模芯大端面部位,加裝環(huán)形的聚氨酯環(huán),聚氨酯環(huán)與錨穴模芯外表面齊平,由于聚氨酯環(huán)與混凝土不會(huì)粘結(jié),從而對(duì)錨穴進(jìn)行了有效保護(hù)。

2 混凝土施工工藝優(yōu)化

2.1 布料機(jī)改進(jìn)

混凝土采用布料斗進(jìn)行澆筑,布料斗由運(yùn)輸車負(fù)載,往返于臺(tái)座和攪拌站之間,運(yùn)送到生產(chǎn)車間的料斗由起重設(shè)備吊起移動(dòng)至臺(tái)座上方后開始布料?；炷翝仓r(shí)掌握好布料量,澆筑完成的軌道板厚度允許偏差為：+3mm,0mm。通過布料機(jī)上安裝了遙控裝置和振動(dòng)電機(jī),使用遙控操作可以控制出料口的開合和振搗時(shí)間,較之手動(dòng)開啟料門的粗笨辦法,此種方式可節(jié)省人工,有效減少勞動(dòng)強(qiáng)度,容易掌握下料量,當(dāng)混凝土與料斗有粘連時(shí),還可以適當(dāng)開啟振動(dòng)器,確保下料的完整性。

2.2 振搗工藝改進(jìn)

為避免混凝土澆筑過程中振動(dòng)不密實(shí),影響軌道板外觀和內(nèi)在質(zhì)量,模具側(cè)面各布置 3臺(tái),端部各布置 1臺(tái),共 8臺(tái)。振動(dòng)電機(jī)交錯(cuò)布置,可避免激振力相互之間的消減,充分保證軌道板各個(gè)部分的密實(shí)度。電機(jī)通過模具上預(yù)留的懸掛螺栓安裝,安裝簡(jiǎn)單容易,能有效減少振動(dòng)電機(jī)的投入量。對(duì)模具懸掛振動(dòng)器位置用槽鋼進(jìn)行加固,防止振動(dòng)器位置鋼板疲勞損壞,影響軌道板的平整度。

3 鋼筋骨架絕緣的有效措施

傳統(tǒng)CRTSⅠ型軌道板鋼筋骨架采用絕緣套管對(duì)鋼筋交叉點(diǎn)進(jìn)行絕緣,并用普通綁扎絲進(jìn)行綁扎,為了提高施工效率,提高軌道板絕緣質(zhì)量,采用了絕緣墊片對(duì)鋼筋交叉點(diǎn)進(jìn)行絕緣,并用絕緣綁扎絲進(jìn)行綁扎。

3.1 絕緣材料比選

為了解絕緣墊片對(duì)鋼筋籠絕緣性能的影響,分別試制了兩片由聚乙烯絕緣墊片和熱縮管絕緣墊片作為鋼筋間支墊的鋼筋籠,用 500 V兆歐表分別測(cè)試兩鋼筋籠同位置鋼筋間的絕緣電阻值并進(jìn)行比較,測(cè)試結(jié)果表明采用聚乙烯絕緣墊片的鋼筋籠絕緣性能良好。個(gè)別不絕緣點(diǎn)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于帶肋鋼筋間由外力擠壓將絕緣墊片擠破,更換厚度為 1mm的絕緣墊片后徹底解決絕緣墊片問題。

3.2 U形筋與其他鋼筋絕緣處理

鋼筋籠入模后絕緣檢測(cè)發(fā)現(xiàn),不絕緣位置常為U形筋端頭和主筋相碰處。在吊裝過程中,鋼筋位置發(fā)生移動(dòng),U形筋和縱橫向鋼筋相碰。U形筋切口不平齊,部分端頭涂層厚度不夠,在和縱橫向鋼筋相碰后搭接在一起。鋼筋綁扎過程中在U形筋與縱橫向鋼筋間留 5mm～10mm間距,并對(duì)U形筋端頭處進(jìn)行絕緣處理,在U形筋端頭和主筋位置加墊絕緣墊片,嚴(yán)禁直接接觸形成閉合回路,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)上述措施絕緣效果良好。

3.3 鋼筋接觸點(diǎn)綁扎方式

針對(duì)鋼筋籠在吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)過程中鋼筋位置移動(dòng)和絕緣墊片掉落的現(xiàn)象,采用兩種綁扎方式。邊角鋼筋交叉點(diǎn)采用十字交叉綁扎,采取這種綁扎方式可以確保在鋼筋籠吊裝過程中鋼筋間距不發(fā)生變化;其他交叉點(diǎn)采用兩根綁扎絲綁扎,保證絕緣墊片在吊運(yùn)時(shí)不發(fā)生脫落。

3.4 鋼筋綁扎胎具改進(jìn)

鋼筋綁扎胎具的骨架采用鋼板加工制作,確保使用過程中不會(huì)發(fā)生變形,與鋼筋接觸的地方則應(yīng)用高強(qiáng)、高硬塑膠材料,此種材料耐磨損且不會(huì)對(duì)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋造成損傷,確保鋼筋在綁扎過程中,不會(huì)因涂層鋼筋與胎具接觸,造成劃傷,影響絕緣性能。

4 結(jié)語

采用的CRTSⅠ型軌道板預(yù)制技術(shù)與之前軌道板預(yù)制技術(shù)相比,能夠顯著提高施工效率,確保滿足CRTSⅠ型軌道板預(yù)制工藝的要求,此項(xiàng)施工技術(shù)于 2009年 9月在京滬高速鐵路五標(biāo)段投入使用,生產(chǎn)的軌道板已經(jīng)用于南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋,通過對(duì)介紹軌道板預(yù)制工藝的優(yōu)化措施為以后類似工程施工提供借鑒和參考。

[1]科技基[2008]74號(hào),客運(yùn)專線鐵路 CRTSⅠ型板式無砟軌道混凝土軌道板暫行技術(shù)條件[S].

[2]鐵建設(shè)[2005]160號(hào),鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]韓 蓉.鄭西 CRTSⅡ型雙塊式無砟道施工技術(shù)[J].山西建筑,2009,35(29)：276-277.

On optim ization for CRTSⅠtrack plate's prefabrication craft

LUO Qiang

Combiningwith the safety,the quality and the engineering period,the paper researches themanufacturing craftof the track plate,undertakes the track reconstruction of themanufacturing craftby experiments and selection,and achieves better effectby app lying the prefabrication of CRTSⅠtrack plate along Beijing to Shanghai express railway,so as to accumu late p recious experience for similar projects in future.

express railway,CRTSⅠ track plate,ballastless track,prefabrication technique

U 213.244

A

1009-6825(2011)03-0135-02

2010-09-29

羅 強(qiáng)(1980-),男,工程師,中鐵三局集團(tuán)有限公司,山西太原 030000