CRTSⅡ型軌道板預制技術

甘 軍

1 概述

京石客專2標軌道板由徐水Ⅱ型板場生產,統一調運鋪裝。軌道板場計劃生產量為21851塊。CRTSⅡ型軌道板包括標準塊、特殊塊和補償塊。標準塊長 6450mm,寬2550mm,厚度200mm。混凝土的設計強度為 C55,每塊軌道板混凝土用量3.45 m3,重約8.6 t,特殊塊和補償塊按具體設計確定。CRTSⅡ型軌道板橫向配置60根φ 10預應力鋼筋,縱向配置6根φ 20精軋螺紋鋼筋,用于CRTSⅡ型軌道板的縱向連接。在橫、縱向鋼筋上、下分別配置一層鋼筋網片,所有的鋼筋交叉點均要做絕緣處理。每組承軌臺之間設有一道V形槽控制板開裂。

2 CRTSⅡ型軌道板制造

2.1 軌道板預制場

軌道板預制場按功能劃分為8個區域:軌道板預制區、鋼筋加工區、混凝土拌合區、軌道板裝配區、軌道板存放區、砂石存放區、輔助生產區、辦公生活區。軌道板預制區采用長線臺座直列布置。預制場按每天72塊板生產能力計,需設置3個臺座,每個臺座配置24套鋼模,設置兩條存放線。鋼筋加工區設8套鋼筋加工胎具,4個存放臺。混凝土拌合區設一座180m3/h的計算機自動控制混凝土拌合站。軌道板裝配區以數控磨床為中心,設置1條打磨裝配的生產流水線。

2.2 工藝流程

工藝流程見圖1。

2.3 主要工藝要點

1)鋼筋網片制作與入模。軌道板鋼筋骨架主要由上、下層鋼筋網片組成,分別在專用的胎具上編制成型,在編制過程中除了對鋼筋間距進行檢查外,關鍵是做好鋼筋間的絕緣處理,確保鋼筋間的電阻值不小于1010Ω。采用專用的絕緣塑料卡和熱縮管,安置在所有縱橫向鋼筋交叉處,絕緣塑料卡既起絕緣作用,同時又起定位作用。定位鋼筋、預應力鋼筋、上層及下層鋼筋依次吊入鋼模,入模完成后,除了對各層鋼筋相對位置、接地預埋件位置、保護層厚度等進行檢測和調整外,關鍵還是做好各層鋼筋間的絕緣處理。

2)預應力施工。采用在臺座內整體張拉方式,張拉分兩個階段0%～20%設計張拉力→100%設計張拉力。在張拉和放張過程中,實際總張拉力、預應力鋼筋伸長值與設計額定值偏差不大于5%。始終保持同端千斤頂活塞伸長值間偏差不大于2 mm,異端千斤頂活塞伸長值間偏差不大于4 mm。在張拉過程中,若發現千斤頂的活塞位移偏差超出允許范圍,應在PC機上進行微調,直到伸長值偏差在允許范圍內。

3)混凝土施工。混凝土灌注成型主要配置了布料機、刮平機、刷毛機、運輸罐、天車等設備,采用底振振搗。應及時將防護鋼板S2壓入混凝土,其位置和深度符合施工圖紙要求。在混凝土初凝前,啟動刷毛機,對混凝土表面進行刷毛。

4)混凝土養護。混凝土灌注入模前將模具溫度控制在20℃～30℃之間;在混凝土灌注過程中,應及時在混凝土表面覆蓋帆布保溫。覆蓋帆布用多功能車運送專用功能托盤實現。覆蓋帆布前,應將現場制作用于驗證16 h抗壓強度的混凝土試件放在模具上,使試件與混凝土在相同條件下養護,確保混凝土試件強度的代表性。將毛坯板脫模并放置到臨時存板臺上,放夠3塊時,應及時覆蓋帆布,以保溫并防止軌道板因水分散失、風吹等可能產生的裂縫。在毛坯板堆放到存板場后,不需要采取養護措施。

5)脫模。當混凝土試件抗壓強度不小于48 MPa時,便可進行脫模操作。首先啟動自動張拉系統對預應力鋼筋進行整體放張,在放張過程中,要保證4個千斤頂動作緩慢且同步;然后切斷模具之間預應力鋼筋;最后用真空吊具將軌道板從模具中平穩脫出,吊運到靜停臺位上存放養生。

6)軌道板磨削。毛坯板制作完成28 d后,板體混凝土收縮和徐變基本完成,用專用數控磨床對承軌臺進行磨削加工,實現軌道板高精度的要求。磨削工序注意事項:a.翻轉機工作時要注意平穩,鎖緊牢固可靠,避免磕損軌道板。b.經切割后軌道板兩側鋼筋的外露長度不大于2 mm。c.在磨床工位上,按預先設定的參數,通過安裝在側面和下部千斤頂將軌道板調平并夾緊固定。d.軌道板檢測主要由磨床自身的激光、觸點式測量系統實現。e.檢查核對成品板編號。軌道板磨削工藝流程見圖2。

7)扣件系統的裝配。軌道板經過精確打磨后,由托架線運輸到扣件安裝工位。在此,要對軌道板進行套管銷孔干燥、注射油脂、安裝扣件等作業,所用機械設備有工業吸塵器、帶計量裝置的油脂注射器、氣動扳手,每塊軌道板在裝配后進行絕緣性能檢測。

8)存放及運輸。混凝土存放基礎要有足夠的強度和穩定性。軌道板采用3支點存放,高度不超過12層,板間的墊塊要上下對齊。支點分別支承在板的第2個預裂縫和第8個預裂縫處。墊塊規格、強度和變形量等指標滿足承重荷載要求,承重面應平行,誤差控制在2 mm以內。軌道板采用汽車運輸,每車裝6塊,分兩垛。裝車技術要求與存放相同,最下面3個支點與車體固定,并在載重汽車四周設置立柱用條紋帶拉緊,運輸過程中要盡量保持平穩。

9)軌道板驗收。軌道板驗收的主要項目:a.承軌臺的直線度、平面度、鉗口間距及坡度;b.外觀質量、外形尺寸;c.產品編號;d.預埋套筒抗拔力;e.絕緣性能;f.混凝土強度;g.靜載試驗和疲勞試驗。

3 軌道板預制控制要點

1)混凝土入模時,模板的溫度應在20℃～30℃之間。2)在澆筑混凝土之前,鋼筋網的絕緣性能必須滿足絕緣阻值不小于1010Ω。3)預應力筋的整體張拉力與設計張拉力,實際伸長值與設計伸長值的偏差都不得大于4%～5%。張拉時同端千斤頂活塞伸長值偏差不允許超過2 mm,異端千斤頂活塞伸長值偏差不允許超過4 mm。單根預應力鋼筋的張拉力與設計值偏差不得大于±15%。4)無論何種氣候條件,混凝土的入模溫度都應控制在15℃～30℃之間。5)當軌道板混凝土強度符合設計放張強度不小于48 MPa的要求時,預應力混凝土軌道板允許放張。6)軌道板混凝土正面除預裂縫處及板底面可有寬度小于0.2 mm的少量裂紋外,其他部位不得出現裂紋。7)打磨后的軌道板,其承軌臺尺寸允許偏差應符合表1的規定。

表1 承軌臺打磨允許偏差和檢驗方法表

4 結語

CRTSⅡ型軌道板是在引進、吸收德國博格板的基礎上,全面實現工藝、裝備、預制等國產化,并進行了改進和創新。在國內僅在京津城際鐵路上使用,工藝上還需在生產過程中進一步完善。