CRTSⅡ型板式無砟軌道板預制工藝及質(zhì)量控制

余海洪

摘要：介紹CRTSⅡ型軌道板廠的廠房總體布置和7個生產(chǎn)及生活區(qū)的建設情況；軌道板生產(chǎn)的設施、設備建設情況；CRTSⅡ型軌道板生產(chǎn)過程中鋼筋網(wǎng)片制作、熱縮套管加工、模具清理、鋼筋網(wǎng)片入模、預應力鋼筋張拉、混凝土澆注、拉毛、混凝土養(yǎng)護、毛坯板脫模、運輸存放、翻轉打磨、扣件安裝、成品板檢測存放。

關鍵詞：CRTSⅡ型軌道板；預制工藝；質(zhì)量控制

1.工程概況

橫峰軌道板場負責DK293+500～DK430+172.34范圍內(nèi)軌道板預制，全長共計270.654公里，數(shù)量約41640塊。工期為2010年6月開始建場，2010年12月開始軌道板正式規(guī)模生產(chǎn)，2012年7月31日打磨完畢。平均每月需要生產(chǎn)毛坯板2025塊，打磨成品板2025塊。

CRTSⅡ型軌道板為有擋肩、單向先張預應力混凝土軌道板，橫向設置60根直徑為10mm的預應力筋、縱向通過6根直徑為20mm的精軋螺紋鋼連接成整體。軌道板設置10對存軌臺，縱向間距650mm，采用添加超細復活摻合料、高效聚羧酸減水劑C55高性能混凝土，HRB500級8mm，HRB335級16mm鋼筋。通過在高精度的鋼制模型中澆筑混凝土，經(jīng)過養(yǎng)護、脫模及自然存放后的混凝土預制毛坯板，然后利用數(shù)控磨床依據(jù)設計數(shù)據(jù)對軌道板存軌臺進行精確打磨加工、實現(xiàn)高速鐵路的高精度、高平順性的要求。

2.主要工裝設備及材料

2.1主要工裝設備

2.1.1根據(jù)工期要求，施工進度按1塊/（天、模）考慮，設置3條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線設置27組鋼模，共計81套模具，軌道板長6450mm，寬2550mm，厚200mm。

2.1.2預制車間內(nèi)配置3臺桁車（2臺16t單梁，1臺16t雙梁），3套張拉系統(tǒng)，2套脫模設備。

2.1.3 鋼筋加工車間設置10套鋼筋加工胎模，2臺5t桁車。

2.1.4 打磨車間配置1臺數(shù)控磨床、滾輪運輸線、運輸車、1臺16t桁車，外部配置軌道板翻轉切割設備、水循環(huán)處理系統(tǒng)1套。

2.1.5根據(jù)混凝土用量配置1臺HZS180型攪拌站主機。

2.2主要材料

2.2.1混凝土：C55高性能混凝土

2.2.2鋼筋：普通鋼筋、預應力鋼筋、精軋螺紋鋼

2.2.3預埋件：預埋套管、定位塊

2.2.4扣件系統(tǒng)

3.工藝流程

施工準備及原材料檢驗合格—模具檢測及調(diào)整—定位筋入?！惭b下層鋼筋網(wǎng)片—φ10預應力筋入模、絕緣檢驗—預應力筋初張拉（20%）—安裝縱向隔板及預埋套管—預應力筋終張拉（100%）—安裝上層鋼筋網(wǎng)片及橡膠端模、絕緣檢驗—混凝土灌注振動成型、刮平、安裝定位塊、刷毛—初凝后吊起側模、清理—覆蓋養(yǎng)護膜、養(yǎng)護—緩慢放張預應力—切割預應力筋、II型板脫?！囬g靜放24h—運至毛坯板區(qū)存放28d—翻轉軌道板、切割外露預應力筋—打磨并編號、安裝扣件系統(tǒng)—運至成品板區(qū)檢驗及存放

4.施工質(zhì)量控制

4.1鋼筋網(wǎng)片加工

4.1.1熱縮套管定位及加工

首先在特制的胎具上對軌道板所用φ10、φ16、φ20鋼筋穿上相應規(guī)格及長度的熱縮套管，其位置誤差為±5mm，然后用專業(yè)加熱設備對定位后的熱縮套管進行熱縮加工，直至其固定到鋼筋上為止。熱縮工序完成后的鋼筋分類存放且保護好套管不被劃破。

4.1.2鋼筋網(wǎng)片制作

鋼筋網(wǎng)片制作在鋼筋加工車間進行，網(wǎng)片在定制胎具上利用絕緣扎絲固定成型，橫、縱向鋼筋交叉處均作絕緣處理。

4.2毛坯板預制

4.2.1模具檢測

模板經(jīng)檢驗合格后方可投入使用，且應實行日常檢查和定期檢查，檢查結果應記錄在檢查表中。日常檢查應在每天作業(yè)前進行，內(nèi)容包括外觀、平整度；定期檢查每月一次，內(nèi)容包括長度、寬度、厚度、承軸槽細部尺寸、平整度及模板間高度偏差等。

4.2.2模板清理

軌道板脫模后應將模板和中間擋板、橡膠端模、兩側平臺上的雜物清理干凈。模具清理完成后，再噴涂一定量的脫模油。用量要均勻適量，避免存在過量和不足。噴涂完畢后，再次檢查脫模油噴涂效果，沒有噴到的地方要補噴，過量的地方要用面紗擦拭均勻，以免對軌道板表面造成污染。

4.2.3預應力筋及鋼筋網(wǎng)片入模

①首先安裝Φ5預應力鋼筋（橫向6根），預應力鋼筋放入定位槽口，手工安裝錨具，將預應力鋼筋固定在張拉橫梁上。

②預應力鋼筋放置完成后由桁車配合人工安裝下層鋼筋網(wǎng)片。

③下層鋼筋網(wǎng)片安裝完成后安裝Φ10預應力鋼筋（橫向60根）。安裝方法和Φ5預應力鋼筋一致。安裝完成后進行20%的初張拉，再安裝分隔板，然后終張拉。放置上層鋼筋網(wǎng)片，放下鋼筋網(wǎng)片時用模具兩端的橡膠端模固定在Φ20的精扎螺紋鋼筋上。

④安裝完鋼筋網(wǎng)片后，調(diào)整鋼筋網(wǎng)片的保護層，采用500MΩ電阻表測試鋼筋的絕緣性能，合格后方可澆注混凝土。

4.2.4預應力鋼筋張拉

預應力材料為Φ5、Φ10預應力鋼筋，預應力鋼筋張拉采取雙向雙控方案，張拉完成后，實際張拉力、伸長量讀數(shù)與理論計算值的誤差不得超過5%，否則將停止使用張拉設備。張拉分兩個過程：先張拉到理論拉力的20%，再張拉到理論拉力的100%。

4.2.5混凝土澆筑

澆注混凝土采用布料機布料、振動器配合振搗的方法。

①布料入模：在布料斗裝滿混凝土后，開啟排料閘門，同時走行布料機，將混凝土均勻倒入模具內(nèi)。根據(jù)實際情況選擇混凝土輸出的速度，使混凝土均勻的注入模具內(nèi)。

②布料方法：混凝土采取3次布料，第一次行走從模具上方到下方，注入50%的混凝土；第二次從模具下方行走到上方，注入90%；第三次將模具注滿，如有差異可以在繼續(xù)補料。

③混凝土振搗：第二次注入的時候開啟模具下附著式震動器，一直到振搗密實為止。密實以混凝土表面泛漿，無氣泡冒出為準。

4.2.6混凝土拉毛

混凝土初凝前，應立即進行拉毛作業(yè)。拉毛深度為1-2mm。拉毛完成后將定位塊按施工設計要求壓入混凝土中。

4.2.7混凝土養(yǎng)護

①模具加熱：提前開啟模具加熱系統(tǒng)，保證模具溫度在澆注混凝土時應在10～30℃。混凝土入模溫度一般控制在5～30℃。板體混凝土芯部溫度不宜超過55℃。

②在軌道板澆注完畢后，及時在混凝土表面覆蓋帆布保溫。覆蓋帆布用專用覆模器進行覆蓋。在混凝土澆注完1～2小時達到初凝后，拆除帆布取出分隔板，再重新覆蓋帆布。在混凝土澆注完成16小時后，試件強度達到48MPa以上時，可撤掉帆布，開始軌道板脫模。

③毛坯板脫模后放置到臨時存板臺上1d，并覆蓋帆布保溫，防止軌道板因溫差過大發(fā)生裂縫。

4.2.8預應力鋼筋放張、切割

當軌道板混凝土強度經(jīng)過養(yǎng)護達到48MPa以上后，可進行預應力放張。預應力放張采取整體放張方式，4臺千斤頂同步動作。

放張作業(yè)完成后，按順序開始切割預應力筋。切割采用專用切割小車，第一個切口安在臺座的1/2處，第二個切口在3/4處，第三個切口在1/4處，之后在按照出板順序逐個切割。

4.2.9毛坯板脫模

毛坯板脫模采用桁車配合真空吊具使用空氣壓縮法進行脫模。軌道板脫模時，軌道板表面與周圍環(huán)境溫差不應大于20℃。軌道板脫模后應立即進行覆蓋養(yǎng)護，當軌道板運輸?shù)矫靼宕娣艆^(qū)時，表面溫度和外面環(huán)境溫度不應大于15℃。

4.2.10毛坯板存放、翻轉

毛坯板在車間存放24小時后，運到毛坯板存放區(qū)堆放。毛坯板存放每跺不超過12層，為三點支承，板間用175mm×175mm×120mm的硬質(zhì)木塊起墊。堆放期間，每周對存板臺進行1次檢測。檢測包括墊木的支撐情況、存板臺地基沉降情況、板跺的垂直狀態(tài)等。毛坯板放置28天后，用特制翻轉機將其翻轉。

4.3成品板打磨及扣件安裝

打磨軌道板由數(shù)控打磨機完成，按照設計數(shù)據(jù)對毛坯板承軌槽處進行打磨。

軌道板經(jīng)過精確打磨后，由托架線運輸?shù)娇奂惭b工位。在此，要對軌道板進行套管銷孔干燥，注射油脂、安裝扣件等作業(yè)。

4.4成品板堆放

成品板每跺存放不超過9層，為三點支承，板間用175mm×175mm×200mm的硬質(zhì)木塊起墊。成品板堆放到臺座后，及時形成記錄，記錄包括：軌道板編號、打磨日期、堆放臺座號、幾何狀態(tài)等。

4.5軌道板檢測

軌道板檢測包括毛坯板檢測和成品板檢測。

測量儀器選型及布設類似調(diào)置模板測量時的情況進行，檢測需在所有承軌臺凹槽內(nèi)進行，每個凹槽上需要測量2個點，并可以依據(jù)支點處的傾斜度來驗證兩點高程正確與否。

模板承軌臺凹槽中40個測高點位如：軌道板1號1-40，檢測過程應注意方向一致。

成品板的檢測和毛坯板方法一樣，為了確保所有軌道板均能如同在施工現(xiàn)場進行精調(diào)時一樣堆放，進行檢測時，必須將軌道板放置在力傳感器上進行調(diào)置。板上的13.5%～22.5%～13.5%（分別為板首-板中-板尾）負荷分布是借助調(diào)置架上的調(diào)高螺栓調(diào)定的。所測數(shù)據(jù)經(jīng)軟件分析確定軌道板是否合格。

4.6軌道板絕緣性能檢測

軌道板絕緣性能檢測通過ZL5電橋測繪儀進行測試。

將打磨完成的軌道板運輸?shù)街付ǖ臋z測位置，將兩根60㎏/m鋼軌慢慢放在安裝完扣件的軌道板上，鋼軌間間距為1435mm，鋼軌兩端伸出軌道板的長度應相同。檢測軌一端用2m長鋼包銅線連接，另一端用焊接方式安裝檢測接線端子。在檢測過程中檢測鋼軌下部的金屬物與其檢測軌間的相對位置不應發(fā)生變化。軌道板運送小車必須斷電。

在檢測作業(yè)前，應完成檢測裝置的校正、修正值的度數(shù)操作；每塊軌道板檢測時應讀取兩組數(shù)據(jù)，取較大的數(shù)據(jù)用于絕緣性能的判定。

總之，通過對CRTSⅡ型板式無砟軌道板的預制生產(chǎn)及其過程中的質(zhì)量控制，有效提高了軌道板的質(zhì)量，優(yōu)化了工藝流程，節(jié)約了施工成本。