CRTSⅡ型無(wú)砟軌道軌道板模板的安裝與調(diào)整技術(shù)

黃大春

(中鐵十七局集團(tuán) 第二工程有限公司，西安 710043)

1 工程概況

中鐵十七局集團(tuán)有限公司承建的某線路標(biāo)段需要完成25 000塊軌道板的預(yù)制工作，為此，建設(shè)了制板場(chǎng)裝配毛坯板生產(chǎn)線3條，每條生產(chǎn)線安裝模板27套，共投入標(biāo)準(zhǔn)板模板81套，自2009年5月1日開始，至2009年6月29日全部安裝完成。

CRTSⅡ型軌道板厚度為0.20 m，寬度為2.55 m，標(biāo)準(zhǔn)軌道板長(zhǎng)度為6.45 m，每塊軌道板設(shè)置10對(duì)承軌臺(tái)，承軌臺(tái)中心間距為0.65 m，相鄰兩承軌臺(tái)之間設(shè)置橫向預(yù)裂縫，縫深4 cm，軌道板上設(shè)置兩種類型承軌臺(tái)[1]。

模板結(jié)構(gòu)采用了厚鋼板(12 mm)框架與工字鋼橫梁結(jié)合，可調(diào)高度式多支腿的受力結(jié)構(gòu)。面板采用10 mm厚拋光鋼板，承軌臺(tái)為用3 mm厚冷軋鋼板沖壓成型。模板面帶有承軌臺(tái)安裝窗口、承軌臺(tái)位置定位孔、表示方向的測(cè)量錐體、預(yù)留灌漿孔的支墩、預(yù)留預(yù)裂縫條和輔助軌道板脫模的進(jìn)氣孔等;板端有固定上層鋼筋網(wǎng)片，同時(shí)可預(yù)留縱向連接鋼筋的橡膠端模以及端模壓塊;模板的8條支腿下為硬質(zhì)彈性橡膠塊及調(diào)高支撐鋼板和螺栓;為平衡真空吸盤吊具脫模時(shí)5個(gè)支撐油缸的壓力，模板下還安裝有對(duì)應(yīng)位置的5根可調(diào)節(jié)高度的支撐腳;模具兩側(cè)有側(cè)模拉栓，用于混凝土澆注前固定側(cè)模和在混凝土初凝后打開拉栓及時(shí)取出側(cè)模。

2 模板的安裝技術(shù)[2]

2.1 模板安裝準(zhǔn)備工作

為適應(yīng)軌道板設(shè)計(jì)先張法預(yù)應(yīng)力張拉工藝特點(diǎn)，Ⅱ型板模具布置在張拉臺(tái)座的張拉池中(見圖1)，每個(gè)張拉臺(tái)座安裝27套模板。模板安裝前應(yīng)首先要在張拉池的底板上進(jìn)行27塊模具的統(tǒng)一布置放樣，利用植筋法打孔和安裝地腳螺栓，安裝調(diào)高螺母和支撐鋼板。

圖1 CRTSⅡ型板模具

2.2 模板安裝步驟

2.2.1 模板整體布局

測(cè)量張拉池兩端張拉橫梁上鋼絲鉗口的高程，全局布置模板。采用萊卡DNA03數(shù)字水準(zhǔn)儀測(cè)出張拉臺(tái)座兩端張拉橫梁上張拉鋼絲鉗口的高程(在每個(gè)橫梁的 20 個(gè)張拉塊中取第 1、2、10、11、19、20 塊測(cè)量其高程)，并求出兩端的高程平均值。按設(shè)計(jì)要求張拉池兩端張拉橫梁的高度應(yīng)處于同一水平，最大允許相差±1 mm。如果滿足此要求，將27塊模板在同一水平面安裝。如果兩端高度差超出±1 mm，則安裝時(shí)將此高度差均分到各個(gè)模板上。

2.2.2 安裝首塊模板

1)粗調(diào)模板高程:先用橋式吊車將模板吊入張拉池，并將其放置在支撐鋼板上，按照模板邊沿高程比張拉槽口高程平均值高1.5～2.0 mm的原則將模板粗調(diào)平。

2)縱向槽口定位:采用張拉鋼絲法或經(jīng)緯儀定位法，以兩端張拉臺(tái)座上的φ5 mm鋼筋張拉槽口中心為基準(zhǔn)線，移動(dòng)模具，使模板V型槽口中線與之對(duì)齊，其精度要求達(dá)到 ±1 mm。

3)精調(diào)模板高程:用數(shù)字水準(zhǔn)儀通過(guò)測(cè)量模板中1、4、7、10、11、14、17、20 號(hào)承軌臺(tái)的高程，調(diào)節(jié)地腳螺母使其高程在同一水平面上，誤差為±0.3 mm。

2.2.3 其它模板的安裝

1)支撐鋼板的調(diào)整:調(diào)節(jié)地腳螺母使支撐鋼板與前一個(gè)已安裝模板的支撐鋼板基本處于同一水平面。吊入已制作好的合格模板，安置于8個(gè)支撐鋼板上。

2)縱向槽口定位(同首塊模板)，并使模板長(zhǎng)方向棱邊與相鄰已安裝的模板邊平行，調(diào)整模板的位置，使相鄰模板緊靠的長(zhǎng)棱的內(nèi)邊緣距離控制在50 mm，外緣距離控制在34 mm，此處要考慮后續(xù)模板的安裝位置，確保有足夠的空間下放最后一塊模板。

3)高程定位:用數(shù)字水準(zhǔn)儀通過(guò)測(cè)量模板高程，調(diào)節(jié)地腳螺母使其與已安裝的模板在同一水平面上，誤差范圍<1.0 mm，同一模板內(nèi)部承軌臺(tái)達(dá)到同一平面，其高程精度要求達(dá)到±0.3 mm。

安裝好模板的軌道板生產(chǎn)線，詳見圖2。

圖2 模板安裝到位的軌道板生產(chǎn)線

3 模板的檢測(cè)與調(diào)整

3.1 模板安裝的檢測(cè)與調(diào)整的方法

CRTSⅡ型板模板的檢測(cè)與調(diào)整就是對(duì)承軌臺(tái)的方向和平整度進(jìn)行檢測(cè)與調(diào)整。安裝過(guò)程承軌臺(tái)的方向和平整度的檢測(cè)與調(diào)整承軌臺(tái)的方向是利用制作模具時(shí)預(yù)留的承軌臺(tái)定位孔和定位銷來(lái)調(diào)整的。模具制作時(shí)定位孔的直線度誤差要求為0.2 mm，安裝模具時(shí)用與定位孔相同直徑的定位銷垂直插入，使承軌臺(tái)方向與定位孔方向一致。

承軌臺(tái)的平整度是通過(guò)調(diào)節(jié)模具下的可調(diào)支撐鋼板實(shí)現(xiàn)的，安裝過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)用高精度數(shù)字水準(zhǔn)儀(如萊卡DNA03數(shù)字水準(zhǔn)儀)測(cè)量控制，工人在模具下通過(guò)擰調(diào)支撐鋼板的調(diào)高螺母來(lái)調(diào)節(jié)板面承軌臺(tái)的高程，直至20個(gè)承軌臺(tái)高程誤差在±0.3 mm以內(nèi)。

3.2 模板周期性的檢測(cè)與調(diào)整方法[3]

在軌道板第一次生產(chǎn)和每生產(chǎn)20次后，要檢測(cè)毛坯板是否符合精度要求，如不符合，要對(duì)模具承軌臺(tái)進(jìn)行方向和水平的精度調(diào)整。調(diào)整依據(jù)是對(duì)毛坯板的檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。模板檢測(cè)可通過(guò)打磨機(jī)床對(duì)軌道板幾何尺寸進(jìn)行復(fù)核，進(jìn)而驗(yàn)證模板的變形情況;也可用高精度數(shù)顯全站儀對(duì)毛坯板進(jìn)行檢測(cè)，為不影響正常打磨，常采用全站儀的檢測(cè)方案。

檢測(cè)儀器采用萊卡TCA1800型電子精密全站儀及配套棱鏡和遙控裝置，最大測(cè)量范圍為20 m，橫向誤差為±0.1 mm;高度誤差為±0.1 mm。

①測(cè)量?jī)x器架設(shè)在專用支架上，并強(qiáng)制對(duì)準(zhǔn)軌道板一端中線。②測(cè)點(diǎn)編號(hào)采用四位數(shù)，前兩位代表模板編號(hào)，后兩位代表承軌臺(tái)測(cè)量點(diǎn)編號(hào)，如1501，表示第15塊模板生產(chǎn)軌道板的左側(cè)第一個(gè)承軌臺(tái)第1點(diǎn)，編號(hào)1～20為左側(cè)承軌臺(tái)測(cè)量點(diǎn)，21～40為右側(cè)承軌臺(tái)測(cè)量點(diǎn)。③將軌道板放在專用測(cè)量平臺(tái)上，此測(cè)量平臺(tái)可通過(guò)重力分配使軌道板處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)軌道板的水平。④用測(cè)量平臺(tái)上的螺桿將起點(diǎn)、中間、末端的荷載分配比例調(diào)整為13.75%、22.50%、13.75%。可通過(guò)平臺(tái)一側(cè)的傳感儀表讀數(shù)顯示獲得(誤差控制在100 kg范圍)。⑤測(cè)量每個(gè)承軌臺(tái)的平面和高度數(shù)據(jù)，儀器自動(dòng)在磁卡內(nèi)形成記錄。⑥對(duì)測(cè)量記錄用專用Excel軌道板測(cè)量軟件進(jìn)行處理得出測(cè)量結(jié)果，通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果和圖形分析可確定需要調(diào)整承軌臺(tái)的方向和水平及調(diào)整量。

3.3 模板檢測(cè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

模板尺寸標(biāo)準(zhǔn)值及允許偏差見表1。

3.4 模具檢測(cè)與調(diào)整實(shí)例

圖3為30號(hào)模具在生產(chǎn)112塊毛坯板后的平面度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線。圖3中，以模具中軸為界，上部分曲線為左側(cè)10個(gè)承軌臺(tái)的平面度曲線，下部分為右側(cè)10個(gè)承軌臺(tái)的平面度曲線，可以看出，所有檢測(cè)數(shù)據(jù)均在±3 mm范圍內(nèi)，滿足模板允許偏差，該模板無(wú)需調(diào)整。

表1 模板尺寸標(biāo)準(zhǔn)值及允許偏差

圖3中曲線(實(shí)線)表示的是承軌臺(tái)平面度，若其偏離0值線，且偏離值>0.3 mm，就需要對(duì)模具進(jìn)行調(diào)整;若向遠(yuǎn)離模具中軸方向變化，就需要向外側(cè)調(diào)整，若向靠近模具中軸方向偏離就需要向內(nèi)側(cè)調(diào)整。具體調(diào)整措施為:首先用游標(biāo)卡尺測(cè)量承軌臺(tái)位置的原始數(shù)據(jù)，然后去掉定位銷，松開固定承軌臺(tái)的螺栓，插入合適的定位銷，調(diào)整承軌臺(tái)向內(nèi)或外側(cè)偏移(曲線偏移值±0.3 mm)，上緊承軌臺(tái)固定螺栓并再次復(fù)核調(diào)整后的承軌臺(tái)位置直至符合要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

CRTS II型軌道板模板的制造安裝精度是實(shí)現(xiàn)軌道板質(zhì)量及打磨精度質(zhì)量的保證，通過(guò)螺絲調(diào)整模具水平，數(shù)字水準(zhǔn)儀現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)量，準(zhǔn)確地解決了高精度模具的調(diào)平;通過(guò)力平衡原理調(diào)整軌道板的水平，科學(xué)地解決了測(cè)量軌道板需要在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下的水平條件要求[4]。本套模板最大限度地控制了模具長(zhǎng)、寬、高的誤差偏差，為控制后續(xù)軌道板的現(xiàn)場(chǎng)安裝、軌道板灌漿等工序創(chuàng)造了更好的條件。

圖3 模具平面度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)曲線

[1] 中鐵第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.鐵建函［2008］1122號(hào)新建鐵路天津至秦皇島客運(yùn)專線施工圖CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道軌道板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［S］.天津:中鐵第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2008.

[2] 王晉生.CRTSⅡ型板高精度模具的安裝與檢測(cè)［J］.鐵道建筑，2008(增):52-54.

[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.科技基［2008］74號(hào) 客運(yùn)專線鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道混凝土軌道板(有擋肩)暫行技術(shù)條件［S］.北京:人民鐵道出版社，2008.

[4] 鐵道部工程管理中心.客運(yùn)專線鐵路技術(shù)管理手冊(cè):客運(yùn)專線鐵路預(yù)制軌道板(枕)場(chǎng)建設(shè)手冊(cè)［S］.北京:人民鐵道出版社，2009.