高速鐵路混凝土預(yù)制道岔板生產(chǎn)技術(shù)研究

中鐵二十三局集團(tuán)軌道交通工程有限公司 上海 201300

1 研究背景

隨著無砟軌道的探索和研究，我國迎來了無砟高速鐵路的建設(shè)高潮。無砟高速鐵路提高了列車的平均運(yùn)行速度，高速度就需要高質(zhì)量的道岔區(qū)來保證列車平穩(wěn)地運(yùn)行，道岔區(qū)可以是現(xiàn)澆式或者預(yù)制道岔板式2 種，由于道岔板有維修更換快、工廠化生產(chǎn)等特點，其應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。因此，本文結(jié)合杭甬高速鐵路無砟軌道中道岔板施工經(jīng)驗，對高速鐵路道岔板生產(chǎn)工藝原理及關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，為以后類似的預(yù)制板生產(chǎn)提供參考。

2 道岔板生產(chǎn)工藝原理

采用了工廠化生產(chǎn)，設(shè)立道岔板生產(chǎn)車間、通用工機(jī)具、專用工裝、專用設(shè)備、臺位法生產(chǎn)。生產(chǎn)過程采用料斗灌注，附著式振搗為主、插入式振搗棒振搗為輔的復(fù)合振搗方式，集中控制柜控制振搗效果，自動溫度控制器控制蒸養(yǎng)溫度，自動翻板機(jī)進(jìn)行翻身作業(yè)，采用專業(yè)吊架轉(zhuǎn)運(yùn)道岔板出入水養(yǎng)池。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)[1-7]

3.1 模板安裝及調(diào)整

組合模板主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是在共用底模的基礎(chǔ)上對道岔板外形結(jié)構(gòu)的組合，另外一個是不同承軌臺之間定位孔的組合。

外形在共同形狀的基礎(chǔ)上，通過變換不同的端側(cè)模在底模上的位置關(guān)系，實現(xiàn)了道岔板不同外形的組合，通過更換不同的定位塊，實現(xiàn)了不同承軌臺之間定位孔的組合。把這2 項組合放到一起就可以實現(xiàn)一套模板生產(chǎn)出不同道岔板的技術(shù)特點。

道岔板的模型是組合型模板，要在每個類型的板生產(chǎn)完成以后調(diào)整到下一個模板的類型才可以生產(chǎn)；模型的調(diào)整是控制的重點。

調(diào)整模型時應(yīng)注意：調(diào)整過程中要進(jìn)行模板型號的測量；調(diào)整過的模型要通過質(zhì)檢人員的檢驗才能進(jìn)入生產(chǎn)過程。

3.2 鋼筋籠骨架的綁扎

根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度安排提前2 d綁扎需要生產(chǎn)的骨架。綁扎鋼筋應(yīng)在臺架上進(jìn)行，臺架應(yīng)標(biāo)明加工產(chǎn)品的型號，固定所有鋼筋的位置。應(yīng)先擺放下層鋼筋，綁扎架立鋼筋，架立鋼筋同主筋的綁扎按照十字交叉進(jìn)行。綁扎完畢后剩余扎絲長度不得超過30 mm。扎絲不得出現(xiàn)破皮、擰斷等現(xiàn)象。如若出現(xiàn)，應(yīng)立即更換。上下層鋼筋彎鉤應(yīng)互相平行擺放，不得出現(xiàn)彎鉤曲扭現(xiàn)象。并排鋼筋處應(yīng)加強(qiáng)一道綁扎。骨架綁扎完畢后每根鋼筋應(yīng)通順，互相平行，不得出現(xiàn)10 mm以上的偏差。

接地鋼筋應(yīng)在骨架編制時焊接，單面焊接長度不得小于 100 mm，雙面焊接長度不得小于55 mm。不得出現(xiàn)過燒、結(jié)瘤、 虛焊等現(xiàn)象。焊接時不得損壞環(huán)氧樹脂鋼筋的涂層。綁扎完畢應(yīng)進(jìn)行絕緣電阻測試，其阻值不得小于2 MΩ。90°彎曲其彎鉤長度為5 倍直徑，直線段為3 倍直徑，允許誤差±5 mm。

3.3 鋼筋籠入模

鋼筋籠入模檢查相應(yīng)的鋼筋籠型號，分清楚要生產(chǎn)的道岔的左右線，對應(yīng)相應(yīng)的模板吊取相應(yīng)型號的鋼筋籠骨架，吊裝過程中平穩(wěn)，行車運(yùn)行不許出現(xiàn)大的波動。

鋼筋籠在入模前進(jìn)行型號核對。入模后檢查保護(hù)層厚度是否符合要求，接地端子、埋件數(shù)量和位置是否按要求安放正確。

3.4 混凝土的拌制

混凝土的拌制程序：C55混凝土配合比下達(dá)→粗細(xì)骨料含水率檢測→原料計量及下料→攪拌→坍落度檢驗→出料。

工程調(diào)度提前2 h通知攪拌作業(yè)時間和工程數(shù)量。攪拌站根據(jù)實驗室下達(dá)的配合比通知單配料，并由實驗室對使用狀態(tài)粗細(xì)骨料進(jìn)行含水率檢測，對配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。材料計量誤差應(yīng)控制在以下范圍內(nèi)：水泥、摻合料、水、外加劑±1％，粗細(xì)骨料±2％。一般情況下在自動控制狀態(tài)下進(jìn)行攪拌，特殊情況可用手動控制。每盤料攪拌時間為3 min。不同強(qiáng)度等級混凝土在攪拌前應(yīng)對攪拌機(jī)用水清洗。

3.5 混凝土的澆筑及拉毛

混凝土應(yīng)分層四周向中間平鋪，并輔以人工攤平，鋪完1 層應(yīng)進(jìn)行30～45 s的振搗。振搗時間主要由混凝土的坍落度決定。振搗頻率90～120 Hz。混凝土鋪設(shè)滿以后用90～120 Hz頻率振搗90 s。振搗過程中對堆積、不平的料用人工鏟平。制作同條件強(qiáng)度試件2 組，標(biāo)養(yǎng)試件1 組。

在澆筑過程中要嚴(yán)格按照下列要求：確?；炷撂涠确霞夹g(shù)要求，澆筑混凝土?xí)r必須由四周向中間分層澆筑，振搗時間依據(jù)混凝土實際坍落度直到混凝土表面停止沉落或者沉落不顯著、沒有氣泡冒出、表面呈水平，并有灰漿出現(xiàn)。 振搗完畢用塑料布覆蓋，混凝土初凝前（靜停1 h）掀開塑料布用平底鏟子拍打混凝土表面，再用軋花機(jī)將混凝土面拉槽（毛），拉毛后覆蓋篷布。

3.6 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)采用自動化控制養(yǎng)護(hù)程序進(jìn)行控制，混凝土蒸養(yǎng)一共分為4 個區(qū)段，分別是靜停3 h、升溫2 h、恒溫8 h、降溫2 h?；炷领o停3 h后開始蒸養(yǎng)，蒸養(yǎng)溫度控制在45℃。蒸養(yǎng)過程中每小時記錄一次蒸養(yǎng)溫度。升溫、降溫速度控制在≤15 K/h。降溫時關(guān)閉蒸養(yǎng)，將篷布按照對角掀起，2 h后掀開篷布，并試壓同條件養(yǎng)護(hù)的試件，強(qiáng)度合格后，停汽降溫。

3.7 道岔板的起板和翻板

起板是用吊架下的鋼絲繩鎖住預(yù)埋板里面的4 根鋼筋埋件后，由行車吊起吊架進(jìn)行起板。起板后的道岔板吊到翻板機(jī)上進(jìn)行翻板作業(yè)，翻板前注意翻板機(jī)周圍除操作設(shè)備人員外沒有其他人員，翻板工序中做到平穩(wěn)，防止出現(xiàn)翻板工程中的板撞擊、滑落等危險，翻板后吊到臨時存放區(qū)。

3.8 道岔板的修補(bǔ)及水養(yǎng)

道岔板出模后應(yīng)對其外觀進(jìn)行質(zhì)量檢驗，對不合格質(zhì)量點提出處理方案，對存在缺陷但按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許進(jìn)行修補(bǔ)的道岔板進(jìn)行修補(bǔ)。氣孔、小裂紋、黏皮、色差等小缺陷可以進(jìn)行修補(bǔ)。使用的材料為灌漿料、鈦白粉按照比例進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)配，色差可以用砂布打磨。修補(bǔ)氣孔用灌漿料潤濕，放在抹布中用手搓入氣孔。修補(bǔ)裂紋把灌漿料用0.3 mm方孔篩篩出粗砂，把干粉灌漿料鋪上裂紋處，用木錘敲擊板面，用掃帚來回掃動干粉2 遍，灑上少許水，用木錘敲擊板面，如此反復(fù)兩三道即可修補(bǔ)。

修補(bǔ)完成后在道岔板溫度同環(huán)境溫差小于10 K時進(jìn)入水養(yǎng)池進(jìn)行水養(yǎng)3 d，養(yǎng)護(hù)水溫度應(yīng)大于5℃。

4 結(jié)語

采用工廠化組合模型預(yù)制道岔板生產(chǎn)技術(shù)，道岔板質(zhì)量得到有效控制，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)生產(chǎn)證明，本文所提及的道岔板生產(chǎn)技術(shù)有效地降低了生產(chǎn)成本，精確保證了道岔板的外形尺寸、外觀質(zhì)量、鋼筋保護(hù)層厚度等技術(shù)要求，該技術(shù)不僅可以給類似的高速鐵路無砟軌道提供預(yù)制板的生產(chǎn)經(jīng)驗，還可以為地鐵、有軌電車等城市軌道交通領(lǐng)域提供寶貴的參考價值。