生產(chǎn)工藝對混凝土軌枕質(zhì)量的影響

計(jì)舒生

（建華建材（陜西）有限公司 陜西省咸陽市三原縣西陽鎮(zhèn)工業(yè)園 713807）

0 前言

混凝土軌枕（英譯 Sleeper）是用以支承鋼軌，并將鋼軌傳來的壓力傳遞給道床，從而保持鋼軌位置和軌距，并配有鋼筋的混凝土構(gòu)件產(chǎn)品。我國鐵路中混凝土軌枕也分有擋肩和無擋肩兩種類型。有擋肩混凝土枕，有承軌槽，生產(chǎn)時預(yù)埋塑料套管或者留置預(yù)埋孔，通過螺栓緊固或者硫磺錨固的方式固定道釘進(jìn)行定位。無擋肩混凝土枕，沒有有承軌槽，生產(chǎn)時要預(yù)埋鐵座，使用彈條插入預(yù)埋鐵座扣壓鋼軌，無需使用道釘。

混凝土軌枕屬于先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。正常采用設(shè)計(jì)標(biāo)號為C60 的干硬性混凝土和帶有螺旋肋的低松弛鋼筋，經(jīng)過高溫蒸養(yǎng)生產(chǎn)制造。由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，原材料和生產(chǎn)工藝對混凝土軌枕的質(zhì)量影響較大。

1 原材料

1.1 水泥

水泥堿含量應(yīng)不超過0.60%，三氧化硫含量應(yīng)不超過3%，不能再使用早強(qiáng)型水泥。

1.2 骨料

粗骨料最好采用5mm～25mm 連續(xù)級配碎石，當(dāng)采用碎卵石時，盡量用大卵石破碎，因?yàn)橹行〉乃槁咽茡p面應(yīng)大于70%很難做到，會影響混凝土的質(zhì)量，最終影響結(jié)構(gòu)性能，靜載和疲勞，這方面感覺還是比較明顯的。特別是對工廠通過檢驗(yàn)不利。現(xiàn)場使用表明其耐久性也較差。很多廠家現(xiàn)場堆放的沙子含泥量都被認(rèn)為超標(biāo)，或者過粗過細(xì)。大部分軌枕廠在骨料堆放庫沒有雨棚，造成配合比控制不嚴(yán)密。和高速混凝土產(chǎn)品相比更談不上保溫。

1.3 鋼材應(yīng)符合下列要求：

箍筋采用低碳鋼熱軋光圓鋼筋時，其性能應(yīng)符合GB1499.1 的規(guī)定；采用低碳冷拔鋼絲時，其性能應(yīng)符合YB/T5294 的規(guī)定且所用鋼材不低于Q235；箍筋擺放位置不到位，特別是在枕端部，如果間距過大，容易造成端部微細(xì)裂紋過早出現(xiàn)。螺旋筋圈數(shù)不夠或螺距不符合。

2 預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉

混凝土軌枕采用的是先張法張拉工藝，通過張拉鋼筋，人為的預(yù)先對結(jié)構(gòu)使用階段產(chǎn)生拉應(yīng)力的混凝土區(qū)域施加壓力，構(gòu)件承受外載荷后，此項(xiàng)預(yù)應(yīng)力將抵消一部分或全部由外載荷所引起的拉應(yīng)力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的展開，提高混凝土軌枕的性能。

3 混凝土拌和成型

混凝土軌枕要求采用C60 的干硬性混凝土，其水膠比一般控制在0.2 以內(nèi)，膠凝材料的用量一般低于500 公斤/方。攪拌機(jī)必須采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。配料稱量系統(tǒng)精度必須達(dá)到骨料精確到2%，膠凝材料和液劑精確到1%.

軌枕成型作業(yè)應(yīng)在成型設(shè)備上進(jìn)行，并確保混凝土密實(shí)和外形符合設(shè)計(jì)要求。振動臺的震動和振幅在一個鋼模范圍要均勻，至少不能讓人看出鋼模的兩端的振動頻率或振動振幅有明顯的差別，否則至少有一端鋼模的軌枕振搗會不夠密實(shí)。

加壓震動后抬起加壓蓋板，由于真空吸附作用，往往會拉松枕底表面混凝土。注意到了沒有？如果有這種現(xiàn)象，可采取最后邊振動邊抬起加壓蓋板的方式或者振動完成后再慢慢抬起壓板的方式。

混凝土入模時，鋼模溫度應(yīng)為5℃～35℃，混凝土入模溫度應(yīng)為5℃～30℃，沒有測溫，主要問題出現(xiàn)在夏天炎熱季節(jié)。

4 養(yǎng)護(hù)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的開始養(yǎng)護(hù)的靜停環(huán)境溫度應(yīng)為5℃～35℃，很嚴(yán)的，華中地區(qū)夏天車間很容易達(dá)到35～40 之間；在溫度5℃～35℃的環(huán)境中靜停時間不小于3h；

養(yǎng)護(hù)結(jié)束時軌枕表面與外部環(huán)境（注意這里的外部環(huán)境是指全過程直至到庫，如何延續(xù)脫模后到進(jìn)庫這段時間的溫差記錄是個值得進(jìn)一步開展的工作，是人工測量和記錄還是有什么自動測量設(shè)備和記錄的方法），溫差不大于15℃這一點(diǎn)可以說很多廠家達(dá)不到，特別是北方廠家在秋冬季節(jié)連接段，初春時節(jié)生產(chǎn)時；很多廠家認(rèn)為脫模是要養(yǎng)護(hù)要降溫到與坑外環(huán)境溫差到達(dá)15℃即可脫膜，嚴(yán)格的說，必須是軌枕表面與整個過程的外部環(huán)境的溫差，難以達(dá)到。高速混凝土產(chǎn)品是在車間預(yù)留緩沖區(qū)或增加緩沖車間，保溫保濕，溫差達(dá)標(biāo)后才能出車間進(jìn)庫。

軌枕脫模后，應(yīng)繼續(xù)濕潤養(yǎng)護(hù)3d 以上；環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)采取自動的保溫措施。很多廠家沒有措施，有的廠家有措施有設(shè)備了，但是只是做個形式，上級來檢查時打開電閘噴淋一下，或者人工淋一下，那也只能水淋鴨背、雨過地皮濕的應(yīng)付而已，而且，碼垛的層數(shù)越高，澆到水的軌枕就地相對越少，不起到作用。

5 施加預(yù)應(yīng)力

采用液壓旋轉(zhuǎn)式放張?jiān)O(shè)備最好，有試驗(yàn)研究初步表明，脫模時，鋼筋由于受到混凝土硬化干縮繃緊作用的影響，鋼筋的繃緊程度和張拉時差別不大。要注意不要拉過頭了，破壞端部的鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。

6 清邊

加壓震動完畢后，對有清邊要求的軌枕，一定要做好此項(xiàng)工作，否則在做靜載試驗(yàn)時也要清邊，防止底邊參差不齊或者有微細(xì)裂紋而引發(fā)靜載裂紋過早出現(xiàn)。另外對于已經(jīng)振動好的混凝土，不要再次用力撥動和敲打致使其產(chǎn)生較大的變形，對混凝土密實(shí)性有影響。

7 枕底壓花

枕底凹形花紋深度各處很不均勻，很容易在受到嚴(yán)格檢查時，出現(xiàn)較大的不合格率。太深對軌枕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有影響，太淺對現(xiàn)場使用也不利。

8 預(yù)留孔孔壁光滑

如果橡膠棒成孔器使用時間過長，磨光了其側(cè)面的突起顆粒，使得預(yù)留孔孔壁周邊不做出足夠深的麻坑，變得光滑了。熱錨的硫磺錨固劑收縮后，與孔邊形成微小間隙，錨固的螺栓在施工或者使用階段受力上拔時，沒有麻坑的共同抵抗作用，整個孔壁周邊提供給硫磺錨固劑的上拔的阻力或者說抵抗力下降了，由于倒錐形的作用，預(yù)留孔周邊受到均勻的膨脹力，很容易在上面自由表面形成一些微小裂紋，如圖10-1 給后面運(yùn)營釘孔處裂紋的進(jìn)一步發(fā)展提供了的索引，這個過去是有過經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的。麻坑的作用能明顯起到咬合作用，及大地承擔(dān)了道釘?shù)呢Q向拉力，降低了預(yù)留孔周邊的水平分力即膨脹力，這個問題在過去一般軌枕上道審查時，經(jīng)常給一些工廠提醒的，關(guān)鍵是要認(rèn)識到這個道理。這也是我們設(shè)計(jì)上不重視的一個缺陷，幾乎在設(shè)計(jì)文件上沒有強(qiáng)調(diào)到這個問題的。

圖10 -1