雙塊式軌枕生產(chǎn)中常見質(zhì)量問(wèn)題及其防治措施

朱鴻飛張 璐徐元?jiǎng)贄?戈

1鄭州市建設(shè)工程治理檢測(cè)有限公司（450000） 2河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

雙塊式軌枕生產(chǎn)中常見質(zhì)量問(wèn)題及其防治措施

朱鴻飛1張 璐2徐元?jiǎng)?楊 戈2

1鄭州市建設(shè)工程治理檢測(cè)有限公司（450000） 2河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

總結(jié)了我國(guó)雙塊式軌枕實(shí)際生產(chǎn)中所出現(xiàn)的一些具體產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，分析了這些產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題并依據(jù)其質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生機(jī)理提出了一些相應(yīng)防治措施。

雙塊式軌枕；質(zhì)量問(wèn)題；防治措施

0 引言

在我國(guó)，為了滿足日益增長(zhǎng)的鐵路運(yùn)輸需求，高速鐵路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)客運(yùn)專線鋪設(shè)里程將會(huì)超過(guò)1.2萬(wàn)公里。而雙塊式無(wú)道砟軌道也被廣泛應(yīng)用于高速鐵路的鋪設(shè)之中?？梢姡覈?guó)對(duì)雙塊式軌枕需求量也非常巨大。

現(xiàn)階段，我國(guó)具有較強(qiáng)生產(chǎn)能力的雙塊式軌枕生產(chǎn)企業(yè)已有幾十家之多。這些企業(yè)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，采用環(huán)形流水化生產(chǎn)方式生產(chǎn)了大量適合我國(guó)高速鐵路建設(shè)的雙塊式混凝土軌枕[1]。但是，大多雙塊式軌枕生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中（特別是投產(chǎn)初期）往往會(huì)遇到軌枕質(zhì)量問(wèn)題的情況。而軌枕質(zhì)量問(wèn)題不單對(duì)我國(guó)高速鐵路的安全性產(chǎn)生負(fù)面影響，而且還會(huì)為軌枕生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失[2]。

因此，我們有必要采取一定措施，降低所生產(chǎn)的軌枕出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的幾率顯得尤為重要和迫切。

然而，軌枕產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題種類較多，產(chǎn)生的原因也錯(cuò)綜復(fù)雜，很難較快的在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中找到合適的防治措施。所以，需要將產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題總結(jié)出來(lái)并逐個(gè)分析原因，根據(jù)原因采取適宜的防治措施。

1 雙塊式軌枕常見質(zhì)量問(wèn)題

雙塊式軌枕產(chǎn)品中在混凝土塊上出現(xiàn)的常見質(zhì)量問(wèn)題有：軌枕的斷面出現(xiàn)裂縫（圖1）、軌枕表面有大量氣孔、蜂窩（圖2）、出現(xiàn)麻面（圖3）、產(chǎn)生龜裂（圖4）、軌枕的混凝土發(fā)生離析（圖5）、軌枕掉變掉角（圖6）等[3]。此外，在軌枕其他部位上出現(xiàn)的常見產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題還有：軌枕套管位置下沉、鋼筋桁架尺寸誤差較大或變形等[4]。

2 軌枕出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因及其防治措施

2.1 軌枕斷面出現(xiàn)裂縫的原因及防治措施

軌枕斷面出現(xiàn)裂縫的原因較多，例如：脫模強(qiáng)度不足、脫模工藝參數(shù)不合理、鋼筋桁架尺寸誤差較大等。但是其根本原因是在沖擊脫模過(guò)程中，軌枕的自身強(qiáng)度不足，不能抵抗由于沖擊作用在其截面薄弱區(qū)產(chǎn)生的集中應(yīng)力，從而造成混凝土產(chǎn)生開裂。常見質(zhì)量問(wèn)題如下圖所示：

圖1 斷面裂縫

圖2 氣孔、蜂窩

圖3 麻面

圖4 龜裂

圖5 離析

圖6 掉角

避免混凝土軌枕開裂的防治措施根據(jù)途徑的不同可分為兩類。

第一類措施是利用一定手段來(lái)減小軌枕脫模過(guò)程對(duì)其造成的損害。具體防治措施有：1）加固鋼模支撐平臺(tái)地基的強(qiáng)度，避免其在脫模時(shí)受到鋼模反復(fù)沖擊后發(fā)生不均勻沉降，使其頂起高度相對(duì)增加，致使混凝土軌枕開裂。2）調(diào)整脫模參數(shù)，關(guān)鍵的脫模參數(shù)有：脫模時(shí)鋼模底面同承接鋼模的平臺(tái)的最大距離（也就是模具的頂起高度）、沖擊次數(shù)、承接軌枕的承接平臺(tái)上橡膠墊厚度及寬度、承接鋼模的平臺(tái)同承接軌枕的平臺(tái)高度差。生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，頂起高度應(yīng)控制在8～12 cm，沖擊次數(shù)以3～4次為宜。最好采用“兩高一低的”脫模方法。即前兩次將頂起高度設(shè)置在10 cm以上，第三次將頂起高度控制在10 cm以內(nèi)。承接軌枕的承接平臺(tái)上橡膠墊的厚度應(yīng)控制在8 cm左右，橡膠墊寬度以約35 cm為宜，承接鋼模的承接平臺(tái)應(yīng)高于承接軌枕的承接平臺(tái)1～2 cm。3）控制鋼筋桁架尺寸誤差范圍，使兩桁架構(gòu)成的軌枕底面較為平整，從而利于軌枕從模具的脫出[5]。

第二種是從增強(qiáng)軌枕混凝土強(qiáng)度使其不易開裂的方面著手，可以采取的防治措施有：1）調(diào)整配合比，使所用配合比更加合理，從而使混凝土的工作性和強(qiáng)度得到改善。2）配合比合理的條件下，對(duì)所澆筑的混凝土進(jìn)行充分振搗，使混凝土的密實(shí)性提高，從而使其強(qiáng)度得到提高。3）嚴(yán)格依照養(yǎng)護(hù)制度，對(duì)混凝土軌枕充分養(yǎng)護(hù)，使混凝土軌枕脫模強(qiáng)度得到保障[6]。

從脫模環(huán)節(jié)控制混凝土的開裂更為有效，可以說(shuō)是避免其開裂的關(guān)鍵。即便是在混凝土強(qiáng)度不足時(shí)，采用合理的脫模方式及參數(shù)也可以取得較好的脫模效果。

2.2 軌枕表面出現(xiàn)氣泡、蜂窩原因及防治措施

造成軌枕表面產(chǎn)生氣泡、蜂窩的根本原因是：混凝土中存在大量的氣泡或水泡，在混凝土振搗過(guò)程中這些水份及氣體上浮到了聚集區(qū)，造成氣泡、水泡富集?；炷聊虝r(shí)水份蒸發(fā)形成了表面缺陷。從生產(chǎn)工藝的角度看來(lái)，軌枕表面產(chǎn)生缺陷的原因是所制備的混凝土坍落度不足,振搗不充分等。

因此，避免軌枕表面出現(xiàn)氣泡、蜂窩的防治措施是：1）減小用水量，添加適量減水劑，調(diào)整混凝土顆粒級(jí)配，使混凝土坍落度控制在較為合理的范圍內(nèi)，使軌枕混凝土氣泡易于排出。2）采用合理的振動(dòng)成型參數(shù)和振動(dòng)方式，使混凝土得到充分振實(shí)。較為關(guān)鍵的振動(dòng)成型參數(shù)有振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)時(shí)間，所采用的振動(dòng)方式通常為二次布料法。所應(yīng)注意的是振頻應(yīng)控制在可以使較多骨料產(chǎn)生共振的范圍內(nèi),振動(dòng)時(shí)間應(yīng)控制在混凝土表面無(wú)氣泡，適度泛漿為宜[7]。

2.3 軌枕表面出現(xiàn)龜裂原因及防治措施

在混凝土軌枕的生產(chǎn)中，軌枕表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象通常是因?yàn)榛炷两Y(jié)硬后，隨著表層水份逐漸蒸發(fā)、損失，其濕度也逐步降低，致使混凝土體積減小。由于混凝土表層水份損失較快，內(nèi)部水份的損失較慢，因此產(chǎn)生了表面收縮程度大、內(nèi)部收縮程度小的情況。而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土約束，致使表面混凝土承受拉力作用，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度，便會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫，造成混凝土軌枕表面龜裂。

因此，在養(yǎng)護(hù)期間為了避免混凝土軌枕表層水份的過(guò)多蒸發(fā)，應(yīng)該適時(shí)的將混凝土軌枕覆膜、灑水[8]。

2.4 軌枕出現(xiàn)麻面原因及防治措施

軌枕表面出現(xiàn)麻面的主要原因是脫模劑噴涂不均勻，模具內(nèi)多余的脫模劑匯聚在模具溝槽內(nèi)，同澆筑入模的混凝土混合在了一起[9]。所以，在噴涂脫模劑時(shí)應(yīng)該注意不是噴得越多越好，具體操作時(shí)一定要做到噴涂均勻。

2.5 軌枕混凝土發(fā)生離析原因及防治措施

軌枕混凝土發(fā)生離析的根本原因是，所制備的混凝土黏性不足,致使混凝土中的粗集料下沉，混凝土中不同組分相互分離，通常表現(xiàn)為粗集料與砂漿相互分離。在實(shí)際生產(chǎn)中，出現(xiàn)該類產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題通常是由于水泥存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成需水量減少、下料時(shí)配合比控制不準(zhǔn)確造成用水量偏大、減水劑用量過(guò)大、級(jí)配較為不合理、砂石含泥量大等引起的。

為了避免該類質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)，首先應(yīng)該對(duì)原材料存放、檢測(cè)以及混凝土制備加強(qiáng)監(jiān)管。保證原料質(zhì)量過(guò)硬，下料準(zhǔn)確。其次，應(yīng)該選擇同軌枕生產(chǎn)所用水泥相容性較好的減水劑，適量添加。最后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況選取合理的級(jí)配。

2.6 軌枕掉邊掉角原因及防治措施

引起軌枕掉邊掉角的原因主要有所用軌枕模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、脫模結(jié)束后對(duì)模具的清理不徹底等。

針對(duì)該類問(wèn)題采取的措施有：1）優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，將模具內(nèi)棱角分明之處做圓倒角處理，避免在軌枕棱角之處產(chǎn)生過(guò)大的集應(yīng)力損壞軌枕。2）對(duì)模具表面進(jìn)行電鍍、涂蠟等處理，增加模具表面的光潔度。

2.7 其他質(zhì)量問(wèn)題及防治

除了上述軌枕產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題外，還有漏裝套管、套管下沉、桁架焊頭脫焊等其他問(wèn)題。對(duì)于諸如漏裝套管或套管下沉等人為操作失誤造成的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該加強(qiáng)和規(guī)范對(duì)生產(chǎn)操作的管理，必要時(shí)應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn)。而對(duì)于像焊頭脫焊這種由于生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)需要調(diào)整的問(wèn)題，也應(yīng)該在日常生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

雙塊式軌枕的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是每一個(gè)軌枕生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)該高度關(guān)注的，也只有根據(jù)自身實(shí)際情況，結(jié)合多方實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能準(zhǔn)確高效的解決產(chǎn)品質(zhì)量所出現(xiàn)的問(wèn)題。我們不但應(yīng)當(dāng)想辦法避免產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也應(yīng)對(duì)采取經(jīng)濟(jì)有效的措施，對(duì)已經(jīng)生產(chǎn)出的質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)，節(jié)約能源和資源。

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[2]牛建成.談鐵路雙塊式無(wú)砟軌道軌枕預(yù)制的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)[J].山西建筑,2008,34(32)：258-259.

[3]張科強(qiáng),趙旭清.武廣鐵路客運(yùn)專線雙塊式軌枕預(yù)制質(zhì)量控制[J].鐵道建筑,2010(1)：23-26.

[4]楊基好.提高雙塊式混凝土軌枕合格率的改進(jìn)技術(shù)[J].安徽建筑,2012(6)：148-150.

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