【摘要】軌枕作為鐵路線路的基礎(chǔ)設(shè)施之一，起到支撐和固定軌道的作用，對于保證鐵路線路的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的混凝土軌枕在承載能力和使用壽命方面存在一些限制，而預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕作為一種新型軌枕結(jié)構(gòu)，通過預(yù)先施加預(yù)應(yīng)力鋼筋，使其在使用過程中具有更好的承載能力和抗裂性能，此軌枕結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。通過系統(tǒng)地研究預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的施工工藝和質(zhì)量控制以達(dá)到此次研究的目的，以探討如何有效地進(jìn)行軌枕的制作和施工，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求并具有良好的性能和可靠性。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土；鐵路軌枕；施工工藝；施工質(zhì)量

【中圖分類號】TU753.3；TU712.3" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）04-0123-03

0" 引言

隨著鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕作為一種新型軌道支座，具有優(yōu)異的承載性能和耐久性，對于提高鐵路線路的安全性、降低維護(hù)成本和改善運(yùn)行效果具有重要意義。在實(shí)際工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的施工工藝和質(zhì)量控制是影響其性能和使用壽命的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的混凝土軌枕在承載能力、耐久性和維護(hù)成本等方面存在一些局限性，如裂縫、疲勞損傷和滲水等問題。為了克服這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕逐漸應(yīng)用于鐵路工程中，通過在制作過程中施加預(yù)應(yīng)力鋼筋，使其在使用過程中具有更好的承載能力、抗裂性能和耐久性，能夠有效延長軌枕的使用壽命，并提高線路的運(yùn)行質(zhì)量。

1" 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕概述

1.1" 軌枕的定義和功能

軌枕是鐵路線路中起到支撐和固定軌道的關(guān)鍵組件。它位于軌道床上方，作為軌道和地基之間的連接部分，承擔(dān)著多重功能和責(zé)任。

軌枕的主要功能之一是支撐和固定軌道，它們通過與軌道座之間的接觸和固定，確保軌道的位置和軌距保持恒定，這種支撐和固定作用對于保持鐵路線路的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性至關(guān)重要。軌枕的穩(wěn)定性和牢固性能夠承受列車的重量和荷載，防止軌道的位移和變形，確保列車在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定和安全。

軌枕還承擔(dān)著荷載的傳遞功能。當(dāng)列車行駛在軌道上時(shí)，軌枕承受列車荷載，并將荷載傳遞到軌道床和地基上。軌枕需要具備足夠的承載能力，以保證線路的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，軌枕能夠通過均勻分散荷載，減小軌道床和地基的應(yīng)力集中，從而保護(hù)線路的結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性。

1.2" 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的特點(diǎn)和優(yōu)勢

首先，通過預(yù)先施加預(yù)應(yīng)力鋼筋，軌枕的強(qiáng)度和剛度得到增強(qiáng)，能夠承受更大的荷載，有效提高鐵路線路的承載能力，這對于重載鐵路線路和高速鐵路來說尤為重要，使其能夠滿足運(yùn)輸需求和保證列車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。其次，預(yù)應(yīng)力鋼筋的施加可以有效抵抗混凝土的收縮和溫度變化引起的應(yīng)力，減少裂縫的發(fā)生和擴(kuò)展，延長軌枕的使用壽命。這種抗裂性能使得軌枕能夠更好地保持結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性，降低了更換的頻率和維護(hù)成本。第三，預(yù)應(yīng)力鋼筋的引入使得軌枕的整體結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固和穩(wěn)定，能夠抵抗外界環(huán)境的侵蝕和損害，延緩材料的老化和損失。這種耐久性可以確保軌枕在長期使用過程中保持穩(wěn)定的性能和功能，減少維護(hù)和修復(fù)的需求。最后，與傳統(tǒng)木質(zhì)軌枕相比，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的制作和施工過程相對簡便，且可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)和模具化施工，提高施工效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

2" 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕施工工藝概述

2.1" 前期準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)計(jì)和制定施工方案。在施工前，需要進(jìn)行軌枕的設(shè)計(jì)和制定施工方案。設(shè)計(jì)階段需要考慮軌枕的尺寸、形狀、預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置和張拉方案等因素。設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并根據(jù)具體工程要求進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。制定施工方案時(shí)，需要考慮施工過程中的施工工藝、材料選擇、設(shè)備配置和施工進(jìn)度等因素，以確保施工順利進(jìn)行[1]。

（2）材料準(zhǔn)備和質(zhì)量控制。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕施工前，需要準(zhǔn)備所需的材料，并進(jìn)行質(zhì)量控制。材料準(zhǔn)備包括混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、模具和其他輔助材料的采購和儲備。在材料選擇方面，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工程特點(diǎn)選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，確保其質(zhì)量和性能符合要求[2]。

質(zhì)量控制是確保施工過程中材料質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它涉及材料的驗(yàn)收、儲存和使用過程中的質(zhì)量監(jiān)控。驗(yàn)收應(yīng)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，對材料進(jìn)行抽樣檢測和實(shí)驗(yàn)室測試，確保其符合質(zhì)量要求。在儲存和使用過程中，要注意材料的分類、編號和標(biāo)識，防止混淆和誤用。此外，還需要對材料的保質(zhì)期和環(huán)境要求進(jìn)行控制，以確保材料在施工過程中保持良好的質(zhì)量狀態(tài)。

2.2" 軌枕制作

在軌枕制作過程中，首先要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的加工和張拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋是為了增強(qiáng)軌枕的承載能力和抗裂性能而施加的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼筋的加工包括剪切、彎曲和焊接等工藝，確保預(yù)應(yīng)力鋼筋的尺寸和形狀符合設(shè)計(jì)要求。其次，通過預(yù)應(yīng)力設(shè)備對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力水平，并錨固在軌枕的兩端[3]。接下來是混凝土的攪拌、澆筑和養(yǎng)護(hù)，混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，并進(jìn)行攪拌以保證混凝土的均勻性和一致性。攪拌完成后，將混凝土倒入準(zhǔn)備好的模具中，采用振動和壓實(shí)等方法確?；炷脸浞痔畛淠＞?，并消除氣泡和空隙。完成澆筑后，需要對軌枕進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，包括保持適宜的濕度、溫度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間，以促進(jìn)混凝土的充分硬化和強(qiáng)度發(fā)展。

2.3" 后期處理

（1）脫模和修整。在混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后，可以進(jìn)行軌枕的脫模，脫模過程中需要小心操作，避免對軌枕造成損壞。完成脫模后，需要對軌枕進(jìn)行修整，包括清除表面的不平整和瑕疵，以及修復(fù)可能存在的裂縫或缺陷。修整的目的是確保軌枕的表面質(zhì)量滿足要求，以提供良好的運(yùn)行條件和軌道安裝的可靠性[4]。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固。錨固是將預(yù)應(yīng)力鋼筋固定在軌枕中的過程。通過錨固，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)能夠得以保持，使軌枕具有所需的承載能力和抗裂性能。錨固的方法可以采用預(yù)埋式鋼筋錨具、錨固板或其他錨固系統(tǒng)。在進(jìn)行錨固前，需要檢查預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力和位置是否滿足設(shè)計(jì)要求，以保證錨固系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

（3）檢驗(yàn)和測試。施工完成后，需要對軌枕進(jìn)行檢驗(yàn)和測試，以保證其質(zhì)量和性能。檢驗(yàn)和測試的內(nèi)容包括軌枕尺寸和幾何形狀、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力以及軌枕的荷載試驗(yàn)和性能評估等。這些檢驗(yàn)和測試的目的是確保軌枕的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，并能夠滿足實(shí)際使用的需要。

3" 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕施工質(zhì)量控制措施

3.1" 施工工藝控制

（1）工藝選擇。施工工藝的選擇應(yīng)根據(jù)具體的工程要求和現(xiàn)場條件進(jìn)行合理確定。工藝選擇需要考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉和錨固方法、混凝土攪拌和澆筑方式，以及施工設(shè)備選擇等。在選擇過程中，應(yīng)綜合考慮工藝的經(jīng)濟(jì)性、施工效率和質(zhì)量控制的可行性，以確保施工工藝能夠滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。

（2）施工操作規(guī)范執(zhí)行。在施工過程中，施工操作的規(guī)范執(zhí)行是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工人員應(yīng)具備良好的技術(shù)素質(zhì)和操作技能，熟悉施工要求和操作規(guī)程。施工操作應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，包括預(yù)應(yīng)力鋼筋的加工和張拉、混凝土的攪拌和澆筑，以及模具的安裝和拆除等環(huán)節(jié)。施工操作中應(yīng)注意操作順序和方法，確保每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效率。

（3）施工現(xiàn)場管理。施工現(xiàn)場的管理是施工工藝控制的重要組成部分，包括施工現(xiàn)場應(yīng)進(jìn)行合理的布置和組織，確保施工操作順利進(jìn)行。施工現(xiàn)場管理包括施工人員的組織和協(xié)調(diào)、設(shè)備的調(diào)配和維護(hù)，以及安全和環(huán)保管理等方面。管理人員應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督和檢查，及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的問題和難題，確保施工質(zhì)量和安全。

（4）質(zhì)量控制。施工工藝控制中的質(zhì)量控制是保證施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，包括材料的質(zhì)量控制、工藝參數(shù)的控制和施工質(zhì)量的檢測等方面。材料的質(zhì)量控制應(yīng)包括材料的驗(yàn)收和檢測，確保材料符合質(zhì)量要求。工藝參數(shù)的控制涉及預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力、混凝土的配合比和澆筑方式等，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行控制，如表1所示。

3.2" 施工質(zhì)量檢測

（1）尺寸和幾何形狀檢測。施工質(zhì)量檢測的首要任務(wù)之一是對軌枕的尺寸和幾何形狀進(jìn)行檢測。包括軌枕的長度、寬度、高度，幾何形狀的平直度、垂直度和水平度等方面的檢測。這些檢測可以通過使用測量儀器和設(shè)備，如激光測距儀、水平儀和測量尺等工具來進(jìn)行。檢測結(jié)果需要與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，確保軌枕的尺寸和幾何形狀滿足要求。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力檢測。預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕中的預(yù)應(yīng)力鋼筋是其承載能力和抗裂性能的關(guān)鍵因素之一。對預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力進(jìn)行檢測的方法可以采用電子測力計(jì)、應(yīng)變計(jì)等儀器設(shè)備，檢測結(jié)果應(yīng)與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，確保預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力符合要求，以保證軌枕的承載能力和性能。

（3）荷載試驗(yàn)和性能評估。為了驗(yàn)證軌枕的承載能力和性能，需要進(jìn)行荷載試驗(yàn)和性能評估。荷載試驗(yàn)可以模擬實(shí)際列車荷載作用下的軌枕響應(yīng)，通過測量軌枕的變形和應(yīng)力來評估其承載能力。性能評估可以涵蓋軌枕的抗裂性、疲勞性和耐久性等方面，這些檢測和評估需要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，并將結(jié)果與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，確保軌枕的承載能力和性能符合要求，如表2所示。

4" 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕作為現(xiàn)代鐵路工程中的重要組件，具有廣闊的應(yīng)用前景。通過合理的設(shè)計(jì)、精確的施工工藝控制和有效的質(zhì)量檢測，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕能夠?yàn)殍F路線路的安全性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性作出重要貢獻(xiàn)。未來的研究和實(shí)踐將進(jìn)一步推動軌枕技術(shù)的發(fā)展，為鐵路運(yùn)輸提供更加安全、高效和可靠的基礎(chǔ)設(shè)施。

參考文獻(xiàn)

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[作者簡介]付昌璽（1984—），男，遼寧大石橋人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)質(zhì)量控制。