王 旭
(中鐵軌道系統(tǒng)集團(tuán)株洲橋梁有限公司 咸寧軌枕場,湖北 咸寧 437000)
雙塊式軌枕是兩塊表面平整的混凝土塊,由預(yù)埋在混凝土塊內(nèi)的鋼筋桁架連接成一根軌枕,再通過二次澆筑與道床板連成整體,因而,從設(shè)計上來說,連接兩個混凝土塊的鋼筋桁架具有足夠的彈性變形恢復(fù)能力,可以抵抗一定程度的變形,但是在從軌枕形成到軌道形成的諸多過程中,難免有一些變形,為保證無砟軌道幾何狀態(tài)平順,雙塊式軌枕尺寸的高精度質(zhì)量控制尤為重要。
雙塊式軌枕澆筑過程直接形成軌枕外形尺寸,鋼模加工的尺寸成為軌枕尺寸形成的第一關(guān)。按照行業(yè)規(guī)范[1],雙塊式軌枕鋼模應(yīng)采用具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的鋼模,鋼模應(yīng)能保證雙塊式軌枕各部形狀、尺寸及預(yù)埋件的準(zhǔn)確性,鋼模制造的允許誤差以雙塊式軌枕成品允許公差的1/2為準(zhǔn)。鋼模進(jìn)場時須全部檢查,同時,應(yīng)對模型實行日常檢查和定期檢查,其方法要求分別如下:進(jìn)場檢查包括日常檢查和定期檢查的全部指標(biāo);日常檢查應(yīng)在每班作業(yè)前進(jìn)行,檢查內(nèi)容包括外觀、平整度,主要方法是目視,定期檢查每周期進(jìn)行一次,檢查內(nèi)容包括長度、寬度、厚度、承軌部位尺寸等。
鋼模質(zhì)量監(jiān)控通過檢查模型本身,每班檢查軌枕成品尺寸,同時追溯對應(yīng)的鋼模,依據(jù)生產(chǎn)日期順延,所有鋼模型的檢測監(jiān)控形成一個循環(huán)周期,一般的周期為模型使用(60±20)次。
對于使用過程或成品檢測發(fā)現(xiàn)的鋼模型局部尺寸超差,須立即吊出維修或調(diào)校。模型檢驗合格后方可使用。
桁架安裝時須確保桁架與鋼模接口各部位完全對準(zhǔn),包括長度方向、寬度方向、深度方向,以保證軌枕成型尺寸。其中,長度方向通過端部的擋塊定位桁架,寬度方向通過掛鉤限位,深度方向通過桁架固定夾緊固,此三個限位措施須從安裝桁架起到混凝土澆筑每一個臺位檢查。
雙塊式軌枕脫模后,通過成品輸送鏈條運(yùn)送至堆碼區(qū)域。首先,考慮叉車貨叉可以到達(dá)的最低高度,同時考慮貨叉厚度,在叉車進(jìn)入堆碼區(qū)域前,需有一個比堆碼臺位更低的區(qū)域,以便叉車在較低的位置水平進(jìn)入,貨叉能自然伸入最底排軌枕的底部;防止貨叉斜插入最底排,避免撬壞軌枕桁架。
堆碼前,最底層應(yīng)固定放置兩根寬100 mm以上的墊木,墊木間距為1.5~1.6 m,墊木高度應(yīng)考慮叉車起升時軌枕受力盡量均衡不變形,叉車的貨叉容易進(jìn)出;同時為保證軌枕堆碼時上下一線,須在一邊設(shè)置堆碼對位彈性檔,具體方法是將隔木垂直固定在剛性立柱的一側(cè),用于緩沖,同時防止傾斜而造成軌枕尺寸超差。
軌枕堆碼采用單梁吊單排起吊,逐排碼放,每層之間的墊木應(yīng)上下一線,考慮到軌枕轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備能力,軌枕堆碼一般為4層或5層;同時結(jié)合無砟軌道施工現(xiàn)場的散枕機(jī)性能參數(shù),堆碼軌枕時,每層5根,如圖1。
軌枕脫模堆碼完成,通過叉車轉(zhuǎn)運(yùn)入庫。這樣的運(yùn)輸只是短距離的運(yùn)輸,比如工廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)入庫[2]。原則上,必須確保叉車貨叉完全挑起軌枕垛的整個寬度(鋼筋桁架的下弦桿全部在貨叉上)。禁止貨叉穿過桁架鋼筋。整垛軌枕必須對稱地放在叉車之上,同時,貨叉盡可能地接近軌枕的承軌槽區(qū)域,尤其是在進(jìn)行整垛運(yùn)輸?shù)那闆r下,此時的貨叉間距約為1 100 mm。
圖1 雙塊式軌枕脫模后堆碼
如果用叉車從現(xiàn)有軌枕垛上叉取軌枕,或把少量排數(shù)的軌枕放到現(xiàn)有的軌枕垛上,貨叉的間距須相應(yīng)地減小,此時,軌枕的運(yùn)輸層數(shù)不得超過三層,貨叉的間距約為700 mm,且必須確保貨叉不會碰壞下一排軌枕的任何部位。如圖2和圖3。
圖2 整垛軌枕的鏟運(yùn)方式
圖3 叉取或放置軌枕
軌枕儲存和堆放可采用平整地面和條形基礎(chǔ),地基承載力400 kPa以上。軌枕的堆放高度對稱桁架采用龍門吊碼放為12層,采用叉車碼放堆放高度為8層;根據(jù)生產(chǎn)時間、軌枕類型分別存放;在開新垛前,必須將前面軌枕垛的高度補(bǔ)齊,咸寧軌枕場的軌枕主要采用了條形基礎(chǔ)存放形式。
產(chǎn)品裝車應(yīng)按照“先入先出”的原則進(jìn)行。采用火車發(fā)運(yùn)時,裝車方案須報有關(guān)部門批準(zhǔn);采用汽車發(fā)運(yùn)時,可以利用叉車或?qū)S谬堥T吊裝車。
由于咸寧軌枕場的軌枕主要存放在條形基礎(chǔ)的成品庫內(nèi),因而配備了液壓專用吊具。雙塊式軌枕成品精度要求高,大部分桁架鋼筋外露,容易變形及損壞,又由于線下施工進(jìn)度等因素的限制,必須進(jìn)行儲備式生產(chǎn)。針對雙塊式軌枕產(chǎn)品與國內(nèi)常見的預(yù)應(yīng)力軌枕有顯著不同以及雙塊式軌枕生產(chǎn)后的裝運(yùn)易變形等特點,咸寧軌枕場自主研發(fā)了目前國內(nèi)第一臺專用龍門吊及專用液壓吊具。
該龍門吊采用雙懸臂設(shè)計,主跨度38 m,每邊有效懸臂6 m,有效起升高度9 m。司機(jī)操作室隨小車一起同步運(yùn)行,司機(jī)視野開闊,始終處于裝吊物正上方,確保起重機(jī)司機(jī)視線與裝吊物之間沒有阻隔,能夠最大限度保證作業(yè)安全,同時有利于操作司機(jī)處置情況,加快作業(yè)速度。該龍門吊的起升卷揚(yáng)采用雙鉤同步運(yùn)行,確保吊運(yùn)軌枕對稱平穩(wěn),不會產(chǎn)生傾斜,安全性能更進(jìn)一步提高。在咸寧軌枕場成品庫東頭設(shè)有裝車區(qū),同時也可利用一側(cè)的運(yùn)輸通道就近裝車。裝車方式靈活、高效,利于軌枕遠(yuǎn)距離的發(fā)運(yùn)。
該專用液壓吊具的特點為,一次起吊數(shù)量為5根×4層的多排整垛軌枕,整齊、高效,液壓裝置由司機(jī)控制張開與合攏,靈活、安全、不易誤操作,吊具有4個吊耳,配合雙吊鉤,在空中不會產(chǎn)生搖晃、軌枕滑落等問題,必要時可轉(zhuǎn)向90°使用。吊具基本上只由司機(jī)一人操作,即可對軌枕進(jìn)行整齊碼放,在存放和抓取的時候,對地面配合人員的依賴少。該液壓吊具最重要的是,依照鋼筋桁架的外形尺寸而定,極大地保護(hù)了雙塊式軌枕,使之不變形。
施工現(xiàn)場軌枕存放地面要求平整,碼放4層,存放地基承載要求150 kPa以上?,F(xiàn)場不具備專用吊具時可以使用簡易吊具卸車,并宜單層裝吊。
按照科技基[2008]74號《客運(yùn)專線鐵路雙塊式軌枕無砟軌道雙塊式混凝土軌枕暫行技術(shù)條件》要求,軌枕在出場前對相關(guān)尺寸進(jìn)行抽檢,不合格的不予出場。
為更清楚地掌握軌枕形變情況及形變影響因素,咸寧軌枕場于2009年7月2日對WG-Ⅰ型及SK-1型同班次、同日期和同模號的軌枕進(jìn)行了出場前檢測,同時對此批軌枕進(jìn)行了工地卸車模擬,WG-Ⅰ型軌枕采用專用吊具裝車,到達(dá)施工現(xiàn)場后采用簡易吊具單排卸車;SK-1型軌枕均采用簡易吊具裝車和卸車。測量數(shù)據(jù)如表1。
表1 WG-1型,SK-1型軌枕裝車和卸車檢測 mm
從表1可以看出,對于單排卸車,SK-1型軌枕和WG-Ⅰ型軌枕類似,出場前及卸車后檢測數(shù)據(jù)變化微小,可以認(rèn)為屬于變形之后的彈性恢復(fù);對于成垛卸車,SK-1型軌枕(25根)卸車后檢測最不利軌枕(最底層5根),對出場前及卸車后檢測數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),裝卸過程中最外側(cè)兩根軌枕形變最大(見表中序號16和20),但仍在合格范圍內(nèi)。
本次試驗沒有檢測軌枕的軌底坡及扭曲,參照WG-Ⅰ型雙塊式軌枕生產(chǎn)時每班軌枕抽檢及施工后現(xiàn)場軌枕抽樣檢查(中鐵18局武廣客專施工現(xiàn)場),軌枕尺寸均合格,即沒有發(fā)生大的不利形變。
針對已經(jīng)完成無砟軌道施工的某一段,抽取部分軌枕進(jìn)行檢測,其檢測結(jié)果如表2。從表2可以看出,完成無砟軌道施工之后,軌枕主要外形尺寸仍然在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
表2 無砟軌道檢測數(shù)據(jù) mm
為保證雙塊式軌枕成型尺寸,在生產(chǎn)過程中,須做到①保證鋼模型的尺寸精度;②對鋼模型進(jìn)行定期檢查;③鋼筋桁架須安裝在正確的位置,以保證結(jié)合部位的尺寸。對于成品軌枕,應(yīng)保證軌枕縱向兩端平衡受力;簡易吊具吊點在桁架支點上,兩側(cè)起吊點基本對稱。裝車及卸車時,建議出場裝車采用專用吊具;現(xiàn)場卸車在具備條件時采用專用吊具,不具備條件時采用簡易吊具單排卸車;要求吊具加工對稱,并對稱吊取軌枕;按照規(guī)范要求實施軌枕的轉(zhuǎn)運(yùn),軌枕在現(xiàn)場多次堆碼時,要求墊木上下一線放置;同時,要求存放現(xiàn)場的地基承載力大于150 kPa。
[1]中華人民共和國鐵道部.科技基[2008]74號 客運(yùn)專線鐵路雙塊式軌枕無砟軌道雙塊式混凝土軌枕暫行技術(shù)條件[S].北京:中國鐵道出版社,2008.
[2]趙國堂.高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)[M].北京:中國鐵道出版社,2006.