淺析馴馬山烏江船閘軌道膠泥技術(shù)的成功應(yīng)用

孫必俊

摘要：駟馬山烏江船閘2009年擴(kuò)建完成，通過近4年的船閘高效益運(yùn)行，烏江船閘下游橫拉門底軌預(yù)埋螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，預(yù)埋鋼墊板上蹺變形，底軌磨損嚴(yán)重，軌道下沉錯(cuò)位，嚴(yán)重影響了下游橫拉門的正常運(yùn)行，閘門運(yùn)行過程中總是引起跳軌現(xiàn)象，影響閘門頂臺(tái)車動(dòng)力平衡，扭曲力加大，以致于經(jīng)常造成減速器的損壞，包括液力耦合器的傷害。本文以駟馬山烏江船閘為例，分析了軌道膠泥技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：船閘；軌道膠泥

2012間多次進(jìn)行潛水作業(yè)，針對(duì)底軌預(yù)埋螺絲進(jìn)行緊固，但是由于軌道鏈接缺陷，以及普通水泥無法承受鏈接處的長期震動(dòng)，閘門運(yùn)行一段時(shí)間后，毛病又出來了，具體表現(xiàn)為混凝土基礎(chǔ)松動(dòng)，軌道下沉或懸空，固定螺絲松動(dòng)，軌道發(fā)生較大的位移。所以根除這一弊端必須進(jìn)行大修，改變?cè)械能壍梨溄?，?duì)固定軌道的水泥又提出了新的要求。2014年2月4日，船閘進(jìn)行全面大修，下游橫拉門底軌檢修成為此次烏江船閘大修工程的重中之重。橫拉門底軌檢修需更換底軌鋼墊板、預(yù)埋螺栓等，并要進(jìn)行二次砼澆筑及養(yǎng)護(hù)。橫拉門正常運(yùn)行時(shí)，底軌需承受81.6噸的橫拉門重量，所以對(duì)底軌鋼墊板及預(yù)埋螺栓二次砼澆筑后的強(qiáng)度要求頗高。而且此次大修工程工期要求緊，正值冬季，雨雪天氣多，溫度低，二次砼澆筑后的養(yǎng)護(hù)存在很大的問題。在這種特殊情況下，使用普通的二次砼澆筑明顯達(dá)不到要求。為了解決這個(gè)難題，船閘組織科技人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，大膽采用新材料、新工藝。一種高科技產(chǎn)品“軌道膠泥”被船閘技術(shù)人員應(yīng)用在烏江船閘下游橫拉門底軌基礎(chǔ)工程中。

一、軌道損壞的原因

（一）由于原有的軌道鏈接采用膨脹螺栓直接固定在混凝土中，然后通過一塊30*30的鋼板軌道，兩邊交叉固定的方式固定，當(dāng)承重閘門車輪通過接口處時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，頻繁振動(dòng)造成壓板固定螺絲松動(dòng)，損壞接口下的混凝土，導(dǎo)致軌道變形。

（二）液壓效應(yīng)。船閘低軌道長期浸泡在水下，軌道松動(dòng)，原有的混凝土松動(dòng)，當(dāng)閘門底滾輪通過接口處時(shí)，水會(huì)被滲入和擠出，造成液壓效應(yīng)。

（三）鋼軌接觸面只是簡單的點(diǎn)接觸，接口處也只是側(cè)面通過簡單的鋼板進(jìn)行螺絲固定連接，長時(shí)間以來造成連接處錯(cuò)位，螺絲松動(dòng)。

（四）由于船閘底軌的特殊工作性質(zhì)，一直在3.5米以下運(yùn)行，軌道維護(hù)保養(yǎng)工作幾乎無法開展，也就是潛水進(jìn)行簡單的作業(yè)，無法做到周到。

（五）因81.6噸的閘門過重，又由于長期在水下，普通混凝土對(duì)于接口處振動(dòng)，承載力不夠。

二、軌道膠泥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）高強(qiáng)、早強(qiáng)：1-3天抗壓強(qiáng)度可達(dá)30-50Mpa以上，設(shè)備安裝完畢一天后即可運(yùn)行。

（二）自流性高：可填充全部空隙，滿足設(shè)備二次灌漿的要求。現(xiàn)場只需加水?dāng)嚢?，直接灌入設(shè)備基礎(chǔ)，砂漿自流，施工免振。確保無振動(dòng)、長距離的灌漿施工。

（三）微膨脹性：保證設(shè)備與基礎(chǔ)之間緊密接觸，二次灌漿后無收縮。

（四）有效承載面積：確保灌漿料與設(shè)備底板、鋼柱腳板、超大鋼板的接觸面積在95%以上。

（五）低溫施工性：允許在負(fù)10℃氣溫下進(jìn)行室外施工。

（六）絕緣性好：高致密性結(jié)構(gòu)，固化后具有很好的抗?jié)B和絕緣性能。

（七）耐久性強(qiáng)：本品屬無機(jī)膠結(jié)材料，使用壽命大于基礎(chǔ)混凝土的使用壽命。經(jīng)上百萬次疲勞試驗(yàn)，50次凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度無明顯變化。在機(jī)油中浸泡30天后強(qiáng)度無明顯變化。

（八）多種澆注方式，可采用高位自流、機(jī)械泵送和高壓注漿等，確保灌漿料澆筑施工后不離析、不泌水、不沉降。

三、軌道膠泥技術(shù)的缺點(diǎn)

（一）灌注環(huán)境要求高

灌注前要清掃設(shè)備基礎(chǔ)表面，不得有碎石、浮漿、灰塵、油污和脫模劑等雜物。灌漿前24h，設(shè)備基礎(chǔ)表面應(yīng)充分濕潤。灌漿前1h，應(yīng)吸干積水。

（二）特定的灌漿方式

1.漿料應(yīng)從一側(cè)灌入，直至另一側(cè)溢出為止，以利于軌道底座與混凝土基礎(chǔ)之間的空氣，使灌漿充實(shí)，不得從四側(cè)同時(shí)進(jìn)行灌漿。

2.在灌漿過程中不宜振搗，必要時(shí)可用竹板條等進(jìn)行拉動(dòng)導(dǎo)流

3.每次灌漿層厚度不宜超過100mm。

4.在灌漿施工過程中直至脫模前，應(yīng)避免灌漿層受到振動(dòng)和碰撞，以免損壞未結(jié)硬的灌漿層。

5.養(yǎng)護(hù)的特除性。灌漿完畢后30分鐘內(nèi)，應(yīng)立即噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜并加蓋巖棉被等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，或在灌漿層終凝后立即灑水保濕養(yǎng)護(hù)。

四、固定技術(shù)的施工工藝

（一）軌道固定件準(zhǔn)備

壓板底座：長20CM，寬60CM，鋼板2塊

上壓板：長10CM，寬12CM，壓板8塊

壓板螺栓：直徑20CM高強(qiáng)度螺栓50個(gè)

鋼軌：GB43KG長20M重軌

頭寬70mm高度140mm底板114mm腰厚14.5mm2根

地腳螺栓：T行槽直徑20CM高強(qiáng)度螺栓50個(gè)

（二）預(yù)埋地腳螺栓。首先制作一個(gè)框架，用以保障地腳螺栓的中心距和垂直度。

（三）地板鋪設(shè)。兩塊墊板端頭留間隙，安放好后，借助水平儀通過調(diào)校螺栓和地腳螺栓調(diào)平。

（四）填充膠泥。在基礎(chǔ)與墊板之間填充膠泥，灌入膠泥后，迅速攪拌均勻，膠泥連續(xù)從墊板一側(cè)灌入，直至從墊板的另一側(cè)冒出，中間不能有空隙。由于天氣寒冷，我們采用了一些保暖措施，使用棉被以及電熱毯進(jìn)行保暖，保證膠泥的固化溫度在5℃以上。

（五）以墊板中心線為中心鋪設(shè)膠墊板，并在膠墊板上安裝鋼軌，鋼軌安裝完成后，用經(jīng)緯儀通過壓板進(jìn)行鋼軌調(diào)直，以保證安裝尺寸符合要求，然后按規(guī)定緊固壓板螺栓。

五、結(jié)語

在施工前，船閘技術(shù)人員模擬大修環(huán)境進(jìn)行了多次試驗(yàn)，試驗(yàn)證明軌道膠泥澆筑養(yǎng)護(hù)后的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于要求，7天抗壓強(qiáng)度高達(dá)36Mpa，比普通砼養(yǎng)護(hù)期縮短了20多天，烏江船閘大修工程底軌鋼墊板及預(yù)埋螺栓己采用軌道膠泥作為灌漿料進(jìn)行二次澆筑，澆筑后使用棉被加插電熱毯進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。軌道膠泥的成功應(yīng)用，大大縮短了烏江船閘大修工期。二年來，由于當(dāng)初成功的使用軌道膠泥技術(shù)，完整地將兩段軌道合理的鏈接在一起，橫拉門一直運(yùn)行平穩(wěn)，未出現(xiàn)跳軌現(xiàn)象，減速器和液力耦合器也未發(fā)生一起事故。

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