張文麗
(中鐵二十三局集團第四工程有限公司 成都 610091)
板式無砟軌道混凝土軌道板預制施工淺析
張文麗
(中鐵二十三局集團第四工程有限公司成都610091)
近些年,我國高速鐵路迅猛發(fā)展,運營速度逐步提高,因此對軌道線路提出了更高的要求,本文以改進的CRTSⅢ型混凝土軌道板為研究對象,介紹了軌道板預制施工技術,指出了預制過程中的注意事項。
板式無砟軌道;混凝土軌道板;預制施工
隨著高速鐵路的大面積發(fā)展,無砟軌道使用越來越普遍。目前國內使用的主要有兩類:①板式無砟軌道;②雙塊式無砟軌道。板式無砟軌道精度要求高,更加美觀、舒適,在高速鐵路施工中越來越被廣泛采用。本文以成灌線CRTSⅢ為例進行闡述,成灌線以CRTSⅠ、CRTSⅡ型為基礎,進行了工藝改進。
2.1選址原則
采用工廠化生產(chǎn),根據(jù)軌道板生產(chǎn)要求,場地需要平整、排水暢通、交通便利,同時減少用地、節(jié)省投資。
2.2場地總體規(guī)劃
根據(jù)本工程軌道板任務量、總工期安排及進度要求,進行了功能分區(qū),分為原材料存放區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、存放區(qū)。
2.2.1原材料存放區(qū)
選擇地勢平坦、交通便利且方便裝卸的地段作為原材料存放場。存放場要考慮運輸、市場供應等做好材料儲備。
砂石料設6個倉,其中3個待檢倉,倉內地面進行硬化,頂部及周圍進行封閉。
鋼材存放區(qū)采取上蓋下墊的方式防止銹蝕。
2.2.2生產(chǎn)區(qū)
混凝土攪拌站采用2臺HZ75全自動攪拌站,其中配備4個100t的粉料儲存罐。
軌道板預制場按工藝及生產(chǎn)規(guī)模要求,布置生產(chǎn)臺座60個,鋼結構廠房3000余平方米,內設5臺起重天車。
2.2.3存放區(qū)
根據(jù)《客運專線鐵路CRTS-Ⅰ型板式無砟軌道混凝土暫行技術條件》(科技基[2008]74號)的要求,結合養(yǎng)護時間、脫模后檢查的需要進行設置,設置水養(yǎng)池1300m2,存放量300塊。
3.1工藝流程(如圖1)
3.2關鍵工序控制
3.2.1鋼筋綁扎
綁扎鐵線采用絕緣型鐵線其線尾應扭向骨架內,綁扎點間絕緣電阻不得小于2MΩ。
墊塊應呈梅花形交錯布置,設置數(shù)量為每平方米4塊,鋼筋骨架易變形處可適當增加墊塊數(shù)量。
3.2.2鋼筋骨架安裝
圖1
首先安絕緣預埋套管抽拔芯棒,然后將骨架放于底模上,骨架如有偏斜、扭曲,應進行調整。避開絕緣預埋套管拔芯棒位置。若鋼筋骨架影響預埋件位置和預應力鋼筋位置,可適當移動普通鋼筋位置,對鋼筋骨架在軌道板厚度方向的位置進行調整。對環(huán)氧涂層鋼筋不得損壞表面涂層。
3.2.3PC鋼棒安放
PC鋼棒安裝前必須檢查包裹層是否完好,嚴禁采用包裹層損壞嚴重的預應力鋼筋。合模時,人工抬起預應力鋼筋,穿入相應錨穴成孔器,并安裝張拉端預緊裝置。保證預應力鋼筋的平直,以PC鋼棒張緊為準。
3.2.4套管安裝
首先將合格的螺旋筋緊緊地擰在螺旋套管上,清理干凈套管定位軸周圍混凝土殘渣后,安裝螺旋套管。
該工序操作簡單,但其質量直接混凝土軌道板扣件安裝,因此安裝時,應檢查定位軸是否有歪斜、松動,套管定位軸應滿足一定的周轉使用次數(shù),避免套管安裝歪斜或者沉陷從而影響混凝土軌道板質量。
3.2.5混凝土施工
混凝土攪拌站各種材料的計量系統(tǒng)必須滿足稱量精度要求,必須經(jīng)有資質的計量單位檢定合格后,方能使用。
混凝土強度等級C60,水膠比應不大于0.35,混凝土的含氣量應不大于3%。
混凝土拌合前,所有原材料應檢查合格,并嚴格按照試驗室當天開具的施工配合比進行配料、計量,材料計量誤差:粗、細骨料為±2%,水泥、減水劑、摻合料、水為±1%。已拌合完畢的混凝土中不得隨意加水,也不得在混凝土出料未凈時投入新料。
灌注前,確認鋼筋及預埋件的位置和間距,同時用500V兆歐表測量確認鋼筋骨架的絕緣性能,電阻應補小于2MΩ。
混凝土灌注時每套鋼模配置底震震動器和平板振動器,灌注采取一端向另一端延伸的辦法。混凝土澆筑分兩層連續(xù)進行,第一層100mm厚第二層90mm厚。嚴禁澆筑間隔超過初凝時間的混凝土。
布料過程中,隨混凝土的灌注,依次開動底面振動器,并配插入式振動棒輔助振搗。振動棒操作應淺插輕搗、快插慢拔,傾斜插入混凝土內,不能與鋼模垂直接觸,避免直接接觸鋼筋和預埋件。以混凝土表面不再冒氣泡、表面泛漿且無顯著下沉為準。振動時不要撞動各種配件。
混凝土拌合物的性能是保證產(chǎn)品成品質量的基礎,其性能應符合《客運專線鐵路CRTS-Ⅰ型板式無砟軌道混凝土暫行技術條件》(科技基[2008]74號)的相關要求。振搗時間和頻率直接影響產(chǎn)品質量,嚴格按照試生產(chǎn)時確定的參數(shù),嚴禁操作人員私自調整、更改。
3.2.6蒸汽養(yǎng)護
由于板體面積較大,不利于水化熱的散發(fā),故應在試生產(chǎn)階段通過多次測試混凝土芯部溫度與環(huán)境溫度、養(yǎng)護溫度,繪制出三者之間關系圖。批量生產(chǎn)時通過跟蹤環(huán)境溫度和養(yǎng)護溫度控制芯部溫度。
蒸汽養(yǎng)護分為:靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段,蒸汽養(yǎng)護可以加快模具周轉,提高生產(chǎn)效率。
質量改進、提高合格率:
4.1外觀質量改進
軌道板投產(chǎn)初期產(chǎn)品質量不穩(wěn)定,混凝土軌道板的外觀質量問題主要表現(xiàn)為:表面沾皮、蜂窩麻面及氣泡、硬傷掉角、表面色差等。造成外觀質量缺陷的原因主要有模型清理不徹底、脫模劑涂刷不均勻、野蠻施工等。
通過成立QC小組,從施工人員、材料等方面查找問題,經(jīng)過工藝改進和人員素質教育,合格率從投產(chǎn)之初的98%提高至99.7%。
混凝土軌道板表面沾皮、氣泡等外觀質量的優(yōu)化:①加強脫模后模板的清理,清理完畢及時噴涂脫模劑;②通過試驗改變振搗時間和振搗頻率。
以往人工方式涂刷脫模劑,涂刷隨意性大、均勻性差、且易造成材料的浪費。經(jīng)過試驗,采用噴霧器進行脫模劑噴涂,噴涂均勻,無流淌現(xiàn)象,這樣既節(jié)省了材料,也改善了因脫模劑流淌、不均勻造成的色差問題。
設置專人進行模板清理,澆筑混凝土時采用底膜振搗為主,插入式振搗棒振搗為輔。生產(chǎn)出的產(chǎn)品有小氣泡,影響產(chǎn)品外觀,通過計算底膜振動器的頻率和間距均滿足要求,所以就從插入式振搗著手改進,通過多少試驗改變振動間距和振動器頻率以及振搗方式,最終得出振動間距0.2m、30cm直徑的插入式振搗棒進行梅花型振搗,產(chǎn)品外觀氣泡、色差問題得到有效的控制。
4.2提高日產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本
提高日產(chǎn)量主要進行了脫模后的運輸優(yōu)化。脫模后的混凝土軌道板要運出生產(chǎn)車間進行翻板,原來運輸使用卸貨汽車,為了避免硬傷掉角,在汽車上墊放方木條,運輸量少且容易損傷軌道板、增加人工費,又降低生產(chǎn)效率。通過技術人員協(xié)商,增加一條軌道運輸線,通過軌道平板車將軌道板直接輸送至翻板砂池。采用汽車運輸一次運輸2塊,來回需要5min。采用軌道平板車運輸一次可運輸4塊,來回需要4min,效率提高50%以上。
軌道板預制雖然各項工作進展正常,合格率也提高,但在生產(chǎn)過程中也存在一些問題尚需進一步完善。
根據(jù)產(chǎn)品要求,混凝土軌道板需在水中養(yǎng)護不少于7d,但水養(yǎng)池中的水3d左右就開始長水苔,需要換水、清池,但產(chǎn)品倒運增加了人工、設備等費用,還需有一個備用水養(yǎng)池。生產(chǎn)任務重的時候無法實現(xiàn)轉運,考慮將水養(yǎng)池中的水換成循環(huán)水。
建場時因技術人員對生產(chǎn)線基礎測算不準確,導致臺座有沉降可能,后期生產(chǎn)過程中進行了加固處理。建議建場時必須對基礎工程加強檢算和質量控制。
軌枕水養(yǎng)池和存放場地的大小要根據(jù)任務工期統(tǒng)籌規(guī)劃考慮,但也要增加富裕量,以免線路施工受阻不能按期發(fā)運和線路趕工生產(chǎn)無法滿足等情況。規(guī)劃時要綜合考慮瓶頸工期、工期長短和存放80%的任務量。
CRTSⅢ型板式無砟軌道混凝土軌道板是一項新技術,是在CRTSⅠ、CRTSⅡ基礎上的改進,對生產(chǎn)工藝、模板要求和產(chǎn)品精度等都提出了更高的要求,我公司獲得鐵道部CRTSⅢ型“中國第一板”的榮譽稱號。軌道板生產(chǎn)中雖然取得了一定的成績,但也有一些不盡如人意的地方,在以后的施工生產(chǎn)中進一步探討和完善。
[1]王繼軍,范佳,牛斌.科技基[2008]74號客運專線鐵路CRTS-Ⅰ型板式無砟軌道混凝土暫行技術條件.北京:中國鐵道出版社,2008.
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U215
A
1673-0038(2015)04-0130-02
2015-1-5
張文麗(1982-),女,漢族,工程師,本科,主要從事鐵路工業(yè)制品技術管理工作。