軌枕脫模破壞機理分析及其控制對策

◎徐遠龍

軌枕脫模破壞機理分析及其控制對策

◎徐遠龍

由于工藝技術不夠成熟，前期施工軌枕廢品率高，成本高。混凝土養生強度及脫模方法決定了軌枕產品質量的兩個方面。本文針對這兩個方面，對軌枕脫模破壞機理進行分析，提出了控制對策。

云南是一個高原山區省份，地質地貌多樣復雜，鐵路因其造價高等原因發展相對滯后。但隨著時代的進步，新一輪西部大開發、“一帶一路”建設的實施及云南區位優勢的凸顯，云南國有企業借力“一帶一路”建設的東風，整合重組，修筑鐵路，提速助力“一帶一路”穩步推進。

2015年9月，新建線路起自彌勒，經開遠，終至蒙自，線路全長128.5公里的鐵路項目經發改委批復。該項目重要構件短軌枕由我公司承建批量生產，工期緊，工藝技術不夠成熟，生產效率低，產品生產前期廢品率較高，成本高。鑒于此，本文針對軌枕施工工藝，對軌枕施工中的破壞機理進行分析，提出可行的控制對策。

軌枕脫模問題

目前，鐵路建設突飛猛進，行業標準越來越高，施工難度相繼增大，科技水平不斷提高，軌枕生產對混凝土的各種性能要求越來越高，不僅要求混凝土工作性能好、強度指標高、耐久性好等，而且還要求有個好的外觀。

軌枕施工工藝

如圖1所示，首先把模具清理干凈，噴涂脫模劑，安裝套管，然后安裝合格的焊接鋼筋骨架， 并準確定位， 整體起吊放置在澆筑振動臺上，將混凝土人工輔助有序定量地均勻分布到軌枕模具內。邊振動邊下料， 進入蒸汽養護通道，按時蒸養，方可脫模。脫模后，安裝扣件，軌枕出廠房，模具回到清理工位，進入下一個生產循環。

軌枕生產中的問題

軌枕生產以設備為主、人工為輔，對設備依賴性較大，產品合格率對機械設備穩定性及工作性能要求較高，不可預見性因素較多。生產過程中，混凝土配合比不符合設計要求，生產模具制造精度不夠，混凝土蒸汽養護效果不一，人工素質層次不齊，管理制度不規范等因素致使軌枕不符合規范要求，特別是由于脫模阻力過大而產生“吊肩”、裂紋、缺棱掉角、貫通裂縫和龜裂等缺陷。

軌枕破壞機理

軌枕破壞的原因主要有兩方面，一方面是現澆蒸汽養護的混凝土強度不符合設計要求；另一方面是現澆軌枕蒸汽養護合格后，在外力驅使下，因作用力過大或不均勻而使軌枕破壞報廢，從而降低軌枕生產的合格率。

混凝土強度設計。軌枕正式生產前，依據經驗先通過試配、調整與確定混凝土的配合比，將混合料在攪拌機中充分拌制，隨機抽取混凝土試樣進行振動及養護試驗，混凝土試驗強度應符合規范要求。混凝土配合比的確定及生產工藝質量控制直接影響了軌枕產品的合格率，也影響了軌枕脫模后模具清理的用工量。

軌枕脫模破壞。養護好的軌枕用行車起吊到規定位置，用行車人工輔助豎向起吊軌枕。由于每組軌枕混凝土強度不均勻性，起吊軌枕的難度也有差異，特別是軌枕與剛模間粘著阻力過大，需人工用較粗的鋼棒振搗。而混凝土抗壓性能雖好，卻很難經得起較大的振搗沖擊，這就導致每批生產出來的軌枕都有不少廢品。圖2為行車起吊軌枕的方法，兩掛鉤分別掛在軌枕上，通過鋼絲繩由行車用力起吊，若遇到起吊困難時，需人工用鋼棒振搗。通過受力分析，該脫模方法簡易，但行車作用在軌枕上力的方向不是豎直向上的，軌枕與鋼模間粘著阻力增大，工人蠻干很容易產生大量的廢品。

控制對策

根據施工質量“預防為主”的原則，從人員、設備、材料、工藝和環境5個方面分析可能的影響因素，針對可能的質量影響因素制定預控措施，編制質量預控方案并實施。

混凝土施工強度控制。施工前，首先由施工管理人員進行技術交底，明確施工過程中的控制要點，按規定對進場的材料進行檢查驗收，合格后方可投入使用。現場施工機械使用前應進行檢查驗收，保持性能狀態完好。施工中混凝土的配合比嚴格按照設計要求選用，必要時隨機抽取混凝土試樣測試檢驗，及時將試驗數據反饋給技術人員分析研究。焊接的鋼筋骨架應經檢驗合格后方可投入，并明確鋼筋骨架的控制要點。為減小脫模阻力，殘留在內模壁上的混凝土應及時清理干凈，涂抹脫模劑。混凝土蒸汽養護溫度及養護時間由蒸汽設備經人工調試后確定，該套設備蒸汽養護已經程序化控制，能夠滿足混凝土養護溫度要求和養護時間。

軌枕脫模。軌枕的產品合格率不僅與施工中混凝土強度有關，還與軌枕蒸汽養護后脫模方法有關。圖2脫模方法雖然簡單，施工效率高，但由于脫模過程中軌枕受力不盡合理，致使軌枕與模具內壁粘著力增大，軌枕很難脫出來，甚至出現人工用較粗的鋼棒振搗的方法蠻干，軌枕因應力集中而出現裂紋、掉肩、脫皮等缺陷，軌枕不合格造成返修甚至報廢，這就直接影響了施工進度。鑒于此，筆者設計加工出圖3所示機械輔助吊具，以改善軌枕起吊時的受力狀態。

在吊具輔助作用下，行車用力經輔助吊具豎向起吊，極大地改善了軌枕斷面粘著力，緩解了混凝土的設計強度要求，避免應力集中對軌枕破壞，脫模效果好。該吊具焊接了手柄，操作簡易方便，提高了生產的效率。

本文對軌枕施工中的脫模問題從兩個方面進行了分析及控制對策，一是確定混凝土設計強度，嚴控施工工藝，保證現澆蒸汽養護的混凝土強度符合設計；二是軌枕脫模方法不盡合理，理論上進行了受力分析，提出并設計制造出輔助吊具，以解決項目生產中遇到的實際問題。

（作者單位：云南工程建設總承包公司）