無砟軌道雙塊式軌枕成型各階段外形尺寸控制

王 旭

(中鐵軌道系統(tǒng)集團株洲橋梁有限公司 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。

1 雙塊式軌枕各階段尺寸質(zhì)量控制措施

1.1 軌枕澆筑成型

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］，雙塊式軌枕鋼模應采用具有足夠強度、剛度和穩(wěn)定性的鋼模，鋼模應能保證雙塊式軌枕各部形狀、尺寸及預埋件的準確性，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。鋼模進場時須全部檢查，同時，應對模型實行日常檢查和定期檢查，其方法要求分別如下:進場檢查包括日常檢查和定期檢查的全部指標;日常檢查應在每班作業(yè)前進行，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，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。

1.2 脫模后堆碼

雙塊式軌枕脫模后，通過成品輸送鏈條運送至堆碼區(qū)域。首先，考慮叉車貨叉可以到達的最低高度，同時考慮貨叉厚度，在叉車進入堆碼區(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，叉車的貨叉容易進出;同時為保證軌枕堆碼時上下一線，須在一邊設置堆碼對位彈性檔，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，每層之間的墊木應上下一線，考慮到軌枕轉(zhuǎn)運設備能力，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)場的散枕機性能參數(shù)，堆碼軌枕時，每層5根，如圖1。

1.3 軌枕轉(zhuǎn)運入庫

軌枕脫模堆碼完成，通過叉車轉(zhuǎn)運入庫。這樣的運輸只是短距離的運輸，比如工廠內(nèi)轉(zhuǎn)運入庫［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，尤其是在進行整垛運輸?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，貨叉的間距須相應地減小，此時，軌枕的運輸層數(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 整垛軌枕的鏟運方式

圖3 叉取或放置軌枕

1.4 軌枕儲存和堆放

軌枕儲存和堆放可采用平整地面和條形基礎，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齊，咸寧軌枕場的軌枕主要采用了條形基礎存放形式。

1.5 軌枕裝車及運輸

產(chǎn)品裝車應按照“先入先出”的原則進行。采用火車發(fā)運時，裝車方案須報有關(guān)部門批準;采用汽車發(fā)運時，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，又由于線下施工進度等因素的限制，必須進行儲備式生產(chǎn)。針對雙塊式軌枕產(chǎn)品與國內(nèi)常見的預應力軌枕有顯著不同以及雙塊式軌枕生產(chǎn)后的裝運易變形等特點，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計，主跨度38 m，每邊有效懸臂6 m，有效起升高度9 m。司機操作室隨小車一起同步運行，司機視野開闊，始終處于裝吊物正上方，確保起重機司機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處置情況，加快作業(yè)速度。該龍門吊的起升卷揚采用雙鉤同步運行，確保吊運軌枕對稱平穩(wěn)，不會產(chǎn)生傾斜，安全性能更進一步提高。在咸寧軌枕場成品庫東頭設有裝車區(qū)，同時也可利用一側(cè)的運輸通道就近裝車。裝車方式靈活、高效，利于軌枕遠距離的發(fā)運。

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一人操作，即可對軌枕進行整齊碼放，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，極大地保護了雙塊式軌枕，使之不變形。

1.6 施工現(xiàn)場軌枕卸車

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。

2 尺寸檢測情況及數(shù)據(jù)分析

2.1 出場前檢測

按照科技基［2008］74號《客運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)尺寸進行抽檢，不合格的不予出場。

2.2 工地卸車后檢測

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行了出場前檢測，同時對此批軌枕進行了工地卸車模擬，WG-Ⅰ型軌枕采用專用吊具裝車，到達施工現(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，可以認為屬于變形之后的彈性恢復;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。

2.3 無砟軌道檢測

針對已經(jīng)完成無砟軌道施工的某一段，抽取部分軌枕進行檢測，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準范圍之內(nèi)。

表2 無砟軌道檢測數(shù)據(jù) mm

3 結(jié)語

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，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.