高速鐵路CRTSⅢ型曲線軌道板預制重難點分析

馬榮生

摘 要 CRTSⅢ型軌道板是具有我國自主知識產權的高速鐵路軌道。CRTSⅢ型軌道板主要有P5600、P4925、P4856三種板型。軌道板采用雙向預應力混凝土結構，板面設置承軌臺。軌道板在固定臺座上采用反向模筑法生產，通過高精度、高剛度的定型鋼模，保證軌道板制造精度和工效。CRTSⅢ型板實現了預制過程中承軌臺空間幾何位置的變化，曲線地段軌道板的制造通過調整承軌臺，實現無砟軌道鋪設后線路的高平順性要求。通過對曲線模具制造和曲線模具的調整與檢測確保曲線地段軌道板的制造精度進行了研究。

關鍵詞 CRTSⅢ型板；預制；曲線軌道板

中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0055-02

CRTSⅢ型板式無砟軌道是在Ⅰ型板、Ⅱ型板和雙塊式無砟軌道的研究基礎上發展而來的，其中一個重要的區別在于CRTSⅢ型板實現了預制過程中承軌臺空間幾何位置的變化。制作精度高，精調工作量小。Ⅱ型板打磨可以提高軌道板精度，但代價較大，通過改進制板工藝和存板方法盡可能提高軌道板制造精度，可大幅度減少現場調整工作量。為實現客專CRTSⅢ型板式無砟軌道板鋪設后線路的高平順性要求，設計結合線路條件的具體情況，針對曲線地段軌道板承軌臺橫向偏移量的大小不同，以及緩和曲線地段由于超高需進行線路外側鋼軌下軌道板承軌臺高低調整，提出緩和曲線地段軌道板的制造通過調整承軌臺，實現高精度的軌道空間幾何線型，實現軌道板承軌臺與平、豎曲線二維匹配。相對于標準軌道板，制造時需對軌道板承軌臺進行橫向偏移和垂向高低調整，采用二維可調式模板生產。

CRTSⅢ型軌道板制造精度的核心是軌道板承軌臺，因此模具與成品板的檢測重點也是在承軌臺。曲線板生產的質量控制要點與標準板的主要區別在于曲線板模型精度的控制，除正常進場檢驗合格后，更重要的是在調整、檢測過程中如何保證精度，一方面是模具調整、檢測完成后的參數要達到制板精度要求，另一方面是在軌道板澆筑混凝土振搗過程中，如何確保模具各細部尺寸不會發生位移變化，尤其是承軌槽部位。

為達到上述要求，必須主要做好以下兩點：①曲線板模具的制造在滿足精度要求的同時，在設計上要科學、合理，同時具備可操作性。在使用過程中，能夠準確、快捷的達到施工要求，提高功效；②優化曲線板模具調整和檢測的方法；研制和改進曲線板模具調整和檢測工裝；提高調整和檢測曲線板模具功效和精度，保證CRTSⅢ型曲線軌道板成品板質量。

1 曲線模具制造

1.1 曲線模具設計

曲線模具主要用于制造曲線地段軌道板，也可用于制造其他軌道板。與直線模具主要區別于承軌槽安裝組合裝置方面，根據承軌槽調整方式不同，主要分為橫向一維調整、垂向一維調整、橫向和垂向二維調整等型式。

曲線模具通過調整底模上的承軌槽，可適應不同線路條件下軌道板的生產。其中橫向和垂向二維調整型、垂向一維調整型模具主要用于緩和曲線地段軌道板的生產，橫向一維調整型模具主要用于圓曲線地段軌道板的生產。

1）二維、垂向一維調整型模具。相對于直線模具，采取對承軌槽橫向偏移或垂向高低進行調整的方法實現模具可調。緩和曲線地段軌道板承軌臺偏移量根據設計文件來確定，模具承軌槽調整偏移量與之相對應。

2）橫向一維調整型模具。相對于直線模具，需對模具承軌槽進行橫向偏移調整。不同半徑圓曲線地段軌道板承軌臺橫向偏移量根據設計參數確定，模具承軌槽調整偏移量與之相對應。可針對不同圓曲線半徑采用橫向一維調整型模具生產，也可針對固定的曲線半徑采用固定式模具（即模具制作時已考慮偏移量）生產。

3）承軌槽設計要點。曲線模具承軌槽除具有直線模具的相關技術標準外，還包括以下技術要求：①承軌槽與底板無多余倒角、錯臺，密閉性好，生產成品板無外觀缺陷，兩邊側模均設置接地端子口，并匹配防護裝置；②橫向一維調整型模具一側承軌槽設有橫向偏移裝置，調整范圍大于設計參數，根據曲率半徑和橫向偏移量加工的一維固定式模具，確保底板及承軌槽位置準確和細部尺寸合格；③垂向一維調整型模具P4925型在制作時要考慮線路左右取向，調整范圍大于設計參數；④二維模具P5600型、P4856型一側承軌槽設有橫向偏移裝置，一側既有橫向又有垂向偏移裝置，P4925型兩側承軌槽均設既有橫向又有垂向偏移裝置，調整范圍均大于設計參數。

4）承軌槽安裝組合裝置設計。為滿足不同線形的軌道板制造技術要求，承軌槽安裝組合裝置設計為可更換的二維可調結構，由導向外框、承軌槽活動內模、套管固定裝置、橫向調整機構和高度調整機構等組成。通過調節橫向、高度調節螺桿，帶動承軌槽底部活動楔形塊，實現承軌槽左右和高低位置的調整。橫向、高度調整機構具有自鎖功能，可防止在生產軌道板時，由于震動引起調整機構的松動。

1.2 曲線模具的保養、維護

由于曲線模具通常采用鋼鐵件加工，同時CRTSⅢ型軌道板預制工藝目中混凝土澆筑后采用蒸汽養護的方式，長時間的蒸養容易造成曲線模具的生銹，尤其是承軌槽調節裝置，生銹后使用不便，同時影響調整精度。通常一周對曲線模具進行一次保養，維護。拆下承軌槽調節裝置，檢查里面的部件，重點是滑塊、螺桿及其鎖緊裝置等，對開裂、變形的構件進行更換，對有浮繡的構件進行除銹工作，對所有構件進行打油保養工作。對承軌槽橫向、垂向調整裝置中的密封圈進行及時更換，確保在施工混凝土振搗過程中不漏漿，也可在承軌槽表面使用密封膠。對各個配件要進行一定量的提前儲備，確保曲線模具的日常保養和維護。

2 曲線模具的調整與檢測

2.1 曲線模具的調整

為實現無砟軌道鋪設后線路的高平順性要求，設計結合線路條件的具體情況，針對曲線地段軌道板承軌臺橫向偏移量的大小不同，以及緩和曲線地段由于超高需進行線路外側鋼軌下軌道板承軌臺高低調整，而對曲線地段軌道板采取“對號入座”的方式將每一塊軌道板都調整到需要的理論值，通過曲線模具的調整使用達到上述要求。endprint

針對每一塊軌道板的設計制板參數，采用人工對曲線模具承軌槽裝置中橫向和垂向調整裝置進行調整，對每個承軌槽進行調整，直至達到制板精度要求。為了保證調整的效率，通常每臺模具配置6-8人。

2.2 曲線模具的檢測

曲線板檢測系統須根據設計提供的平曲線、豎曲線、設計超高、里程斷鏈等線路設計參數，以及線路布設的板縫中心里程數據，計算出曲線段鋪設的軌道板上每個軌座支點位置的理論空間坐標，再將這些坐標數據通過坐標系旋轉和平移以及空間曲面的投影變換，轉化成以軌道板縱向和橫向為坐標軸的相對坐標系下的坐標數據文件（簡稱板數據文件）。

采用高精度全站儀、檢測工裝、球形棱鏡以及檢測數據采集軟件，采集每個承軌臺預埋套管位置的空間坐標數據，通過軟件進行分析，與設計板文件中軌道板承軌臺理論坐標數據相比較，檢驗軌道板預制精度。曲線模具重點檢驗承軌槽線性度與垂直度的情況，同時在檢測承軌槽在橫向、垂向調整過程中注意軌底坡數值是否超限。

曲線模具每調整一次后，檢驗全部項目。調整過程中采用全站儀、電子水準儀、檢驗軟件及工裝測量。

2.3 模具調整、檢測輔助工裝

為提高曲線模具調整、檢測功效，必須研究配套的測量及檢驗工裝。曲線模具調整工裝配置數量根據曲線模具數量及調整單個模具的工效決定。模具調整中采用自制檢測工裝配合百分表。工裝具有測量精度高、結構簡單、讀數直觀、操作簡便等優點。提高檢測效率，同時每循環模具的調整次數減少，降低模具的損耗，提高了曲線模具的使用功效。

1）減少了人員投入。傳統檢測8人/套，采用研制工裝后4人/套。

2）提高工效。傳統采用全站儀檢測、調整，人員在非常熟練的情況下檢測、調整3-4遍才能達到檢測要求，采用研制工裝輔助測量后，通常調整一遍就可達到檢測要求。具體到模具使用，剛開始曲線模具2天一循環，在調整人員非常熟練的情況下3天2循環，采用輔助工裝后能達到一天一循環，基本與直線模具同步。

3 結束語

在確保軌道板制造精度滿足相關技術要求后，曲線模具在調整、檢測過程中，加快施工進度，每循環中模具的調整次數減少，降低模具的損耗，提高模具的使用功效。在滿足施工生產的前提下，減少了檢測設備和人員投入，減少人工費用、模具配件、維修費用和管理費，降低了施工成本。

參考文獻

[1]李饗民，張鎖彥，卞京.淺談高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道緩和曲線段軌道板施工方法[J].城市建設理論研究（電子版），2011（36）.

[2]魯寧生，王紅亮.高速鐵路CRTSⅢ型無砟軌道板鋼模系統設計與應用[J].鐵道建筑，2012（5）：158-161.endprint