罗 强
浅谈 CRTSⅠ型轨道板预制工艺的优化
罗 强
结合安全、质量、工期等要求研究了轨道板制造工艺,通过试验、比选,对轨道板制造工艺进行了优化改进,并用于京沪高速铁路的CRTSⅠ型轨道板预制取得了良好的效果,为今后类似工程积累了宝贵经验。
高速铁路,CRTSⅠ型轨道板,无砟轨道,预制技术
京沪高速铁路是新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路,京沪高铁大胜关南北引桥采用 CRTSⅠ型轨道板,通过对轨道板模具的重新设计加工,采取新的振捣工艺、定位销制作工艺和采用新的钢筋骨架绝缘控制措施,明显的提高了工作的效率,确保了轨道板外观保持在高水平,解决了以往施工过程中存在的一系列问题。
1 轨道板模具优化
轨道板混凝土浇筑后在模具内凝固、硬化、成型,因此模具的加工质量对轨道板的几何尺寸和外观质量至关重要,CRTSⅠ型板支腿固定于条形基础上,轨道板模具由侧模、端模、底模面板和支腿四部分组成。
1.1 模具安装
采用平地式台座法安装模具,台座之间间距保持在 2.5m左右,安装完成的模具顶面距车间地面高度为 0.9m。模具安装高度结合人的身高设计,方便操作,有利于各项作业的开展。
模具支撑设计为钢支腿,模具采用桁车吊装人工配合安装,安装前在地面浇筑宽 30 cm条形基础,条形基础内安置钢筋笼,钢筋笼与埋入地下的膨胀螺栓焊接,在条形基础内对应于支腿的位置预埋钢板和固定螺栓,安装时,先将H型钢与模具连接,使之成为一体,然后将预埋螺栓与 H型钢相连并初步放置平稳,使用DZ02光学水准仪对底模面板相对于支腿的位置进行高程测量,通过调节支腿下的固定螺栓调节模具高程,当模具达到水平即完成模具的安装。支腿螺栓预留足够长丝口,日常检测过程中,如发现模具安装水平度有问题,只需调整支腿螺栓即可轻松完成模具的调校工作。为避免激振力对地基的破坏,在H型钢上方与模具连接处加装弹性垫板,减小激振力向地基的传递。
1.2 侧模拆装
每次轨道板混凝土施工前,均需将端(侧)模紧固,而脱模时则需将端(侧)模从四个方向拆开,传统做法采用螺栓进行栓结,为防止模具在使用过程中发生变形移位,通常需要使用较多螺栓。通过将模具拆卸机构设计为 C形卡栓,改进了侧模装拆工艺,模具侧模紧固时,将C形卡栓向上扳起,拧紧固定螺栓,即完成侧模的安装,拆模时先将紧固螺栓松开,将 C形卡栓扳下即可,无论侧模紧固或松开,均只需简单的几个步骤,大大减少了一般方式安装拆卸螺栓的工作量。
1.3 预埋套管定位销的改进
轨道板预制过程中预埋套管需要安装在定位销上,传统模具上预埋套管定位销的制作方法是：事先将定位销锁定在模具上,然后将套管拧至定位销上,轨道板脱模时,松开锁定机构,定位销随轨道板一同从模具内吊出,放至专用出板小车或专用支撑架上,由作业人员将定位销旋出后投入循环使用。
为了提高生产效率,对模具定位销进行了全新改进,定位销由两部分组成：芯轴和推杆,推杆位于芯轴内部与锁定机构相连并通过传动机构连接至模具边模处,通过传动机构可以方便地将推杆推出或收回,当推杆全部收回至芯轴内部时,紧固销部分被挤出于芯轴之外,紧固销被挤出后,其外露面最外侧之间的距离正好能将预埋套管锁住,与定位销底部的密封圈配合,可以防止套管安装时混凝土浇筑振动过程中套管上浮。当拧动传动机构将推杆推出芯轴时,紧固销对套管的锁定解除,此时可以开始脱模作业。
1.4 锚垫板的改进工艺
传统方式是将锚垫板采用贯穿锚穴的固定螺栓紧固,此种方式在使用时需频繁拆装,而拆装螺栓部位空间狭窄,施工困难,且费时、费力、繁琐。通过在锚垫板上设置两个定位圆孔,将在成孔器端部采用永久磁铁制造,从而能够将锚垫板简便的精确固定,提高了功效。传统工艺中轨道板脱模后容易产生锚穴口崩边问题,经仔细分析研究后在锚穴模芯大端面部位,加装环形的聚氨酯环,聚氨酯环与锚穴模芯外表面齐平,由于聚氨酯环与混凝土不会粘结,从而对锚穴进行了有效保护。
2 混凝土施工工艺优化
2.1 布料机改进
混凝土采用布料斗进行浇筑,布料斗由运输车负载,往返于台座和搅拌站之间,运送到生产车间的料斗由起重设备吊起移动至台座上方后开始布料。混凝土浇筑时掌握好布料量,浇筑完成的轨道板厚度允许偏差为：+3mm,0mm。通过布料机上安装了遥控装置和振动电机,使用遥控操作可以控制出料口的开合和振捣时间,较之手动开启料门的粗笨办法,此种方式可节省人工,有效减少劳动强度,容易掌握下料量,当混凝土与料斗有粘连时,还可以适当开启振动器,确保下料的完整性。
2.2 振捣工艺改进
为避免混凝土浇筑过程中振动不密实,影响轨道板外观和内在质量,模具侧面各布置 3台,端部各布置 1台,共 8台。振动电机交错布置,可避免激振力相互之间的消减,充分保证轨道板各个部分的密实度。电机通过模具上预留的悬挂螺栓安装,安装简单容易,能有效减少振动电机的投入量。对模具悬挂振动器位置用槽钢进行加固,防止振动器位置钢板疲劳损坏,影响轨道板的平整度。
3 钢筋骨架绝缘的有效措施
传统CRTSⅠ型轨道板钢筋骨架采用绝缘套管对钢筋交叉点进行绝缘,并用普通绑扎丝进行绑扎,为了提高施工效率,提高轨道板绝缘质量,采用了绝缘垫片对钢筋交叉点进行绝缘,并用绝缘绑扎丝进行绑扎。
3.1 绝缘材料比选
为了解绝缘垫片对钢筋笼绝缘性能的影响,分别试制了两片由聚乙烯绝缘垫片和热缩管绝缘垫片作为钢筋间支垫的钢筋笼,用 500 V兆欧表分别测试两钢筋笼同位置钢筋间的绝缘电阻值并进行比较,测试结果表明采用聚乙烯绝缘垫片的钢筋笼绝缘性能良好。个别不绝缘点经检查发现是由于带肋钢筋间由外力挤压将绝缘垫片挤破,更换厚度为 1mm的绝缘垫片后彻底解决绝缘垫片问题。
3.2 U形筋与其他钢筋绝缘处理
钢筋笼入模后绝缘检测发现,不绝缘位置常为U形筋端头和主筋相碰处。在吊装过程中,钢筋位置发生移动,U形筋和纵横向钢筋相碰。U形筋切口不平齐,部分端头涂层厚度不够,在和纵横向钢筋相碰后搭接在一起。钢筋绑扎过程中在U形筋与纵横向钢筋间留 5mm～10mm间距,并对U形筋端头处进行绝缘处理,在U形筋端头和主筋位置加垫绝缘垫片,严禁直接接触形成闭合回路,经实践检验上述措施绝缘效果良好。
3.3 钢筋接触点绑扎方式
针对钢筋笼在吊装转运过程中钢筋位置移动和绝缘垫片掉落的现象,采用两种绑扎方式。边角钢筋交叉点采用十字交叉绑扎,采取这种绑扎方式可以确保在钢筋笼吊装过程中钢筋间距不发生变化;其他交叉点采用两根绑扎丝绑扎,保证绝缘垫片在吊运时不发生脱落。
3.4 钢筋绑扎胎具改进
钢筋绑扎胎具的骨架采用钢板加工制作,确保使用过程中不会发生变形,与钢筋接触的地方则应用高强、高硬塑胶材料,此种材料耐磨损且不会对环氧树脂涂层钢筋造成损伤,确保钢筋在绑扎过程中,不会因涂层钢筋与胎具接触,造成划伤,影响绝缘性能。
4 结语
采用的CRTSⅠ型轨道板预制技术与之前轨道板预制技术相比,能够显著提高施工效率,确保满足CRTSⅠ型轨道板预制工艺的要求,此项施工技术于 2009年 9月在京沪高速铁路五标段投入使用,生产的轨道板已经用于南京大胜关长江大桥,通过对介绍轨道板预制工艺的优化措施为以后类似工程施工提供借鉴和参考。
[1]科技基[2008]74号,客运专线铁路 CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件[S].
[2]铁建设[2005]160号,铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].
[3]韩 蓉.郑西 CRTSⅡ型双块式无砟道施工技术[J].山西建筑,2009,35(29)：276-277.
On optim ization for CRTSⅠtrack plate's prefabrication craft
LUO Qiang
Combiningwith the safety,the quality and the engineering period,the paper researches themanufacturing craftof the track plate,undertakes the track reconstruction of themanufacturing craftby experiments and selection,and achieves better effectby app lying the prefabrication of CRTSⅠtrack plate along Beijing to Shanghai express railway,so as to accumu late p recious experience for similar projects in future.
express railway,CRTSⅠ track plate,ballastless track,prefabrication technique
U 213.244
A
1009-6825(2011)03-0135-02
2010-09-29
罗 强(1980-),男,工程师,中铁三局集团有限公司,山西太原 030000
