軌枕生產(chǎn)線的優(yōu)化

任陟成

（中鐵十四局集團(tuán)房橋有限公司，北京102400）

1 引言

軌枕生產(chǎn)中，生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響投產(chǎn)后的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、安全文明、成本控制等各個(gè)方面。加強(qiáng)軌枕生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計(jì)意義重大[1]。

2 工程概況

中鐵十四局集團(tuán)房橋有限公司新余軌枕場于2016年10月開始建場，在建場過程中充分考慮建場成本、質(zhì)量、安全、現(xiàn)場文明等因素，在傳統(tǒng)軌枕生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)踐證明，改進(jìn)后的生產(chǎn)線在建設(shè)成本、質(zhì)量、安全、現(xiàn)場文明等方面得到了顯著的提高。

3 軌枕生產(chǎn)線的優(yōu)化

對比傳統(tǒng)生產(chǎn)線，新生產(chǎn)線主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1 環(huán)形布局，環(huán)內(nèi)預(yù)留作業(yè)位

傳統(tǒng)的生產(chǎn)線將預(yù)應(yīng)力鋼筋制作工位放在軌枕生產(chǎn)線之外，各崗位工人在生產(chǎn)線外側(cè)作業(yè)，作業(yè)區(qū)域覆蓋整個(gè)車間，車間內(nèi)顯得比較凌亂。為了使生產(chǎn)線布局更加整潔、條理，新余軌枕場用環(huán)形布局，在環(huán)內(nèi)預(yù)留工人作業(yè)位，將鋼絲下料區(qū)域設(shè)置在環(huán)形區(qū)域以內(nèi)，將作業(yè)區(qū)和非作業(yè)區(qū)明顯分開，在車間內(nèi)形成了一條綠色通道，使車間更加整潔有條理。

3.2 養(yǎng)護(hù)池集中布置，提高安全系數(shù)

傳統(tǒng)生產(chǎn)線養(yǎng)護(hù)池采用分開布置，布置于整個(gè)生產(chǎn)線中間。經(jīng)過灌注后的鋼模由行車吊入養(yǎng)護(hù)池中。由于養(yǎng)護(hù)池在車間內(nèi)分散布置，致使行車吊運(yùn)模具的運(yùn)行區(qū)域也覆蓋整個(gè)生產(chǎn)車間，給生產(chǎn)線帶來了較大的不安全因素。采用養(yǎng)護(hù)池集中布置方式，可使灌注后的鋼模直接吊入養(yǎng)護(hù)池，很大程度上縮小了行車運(yùn)行區(qū)域，大大減少了行車在工人作業(yè)區(qū)的運(yùn)行次數(shù)，提高了生產(chǎn)過程中的安全系數(shù)，大大減少了吊裝過程中事故發(fā)生的概率[2]。

3.3 引進(jìn)封閉式箍筋

傳統(tǒng)的軌枕用箍筋是半開口、帶插銷的形式。該形式制作工藝復(fù)雜，工人操作難度大，要求的技術(shù)水平高，安全風(fēng)險(xiǎn)大，人力及設(shè)備投入高。封閉式箍筋的制作過程是使用自動彎箍機(jī)，通過信息輸入系統(tǒng)輸入箍筋尺寸，使箍筋生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化。

使用封閉式箍筋有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1）操作簡單，自動化程度高，精度高，安全性好。降低了對工人數(shù)量和技能的要求，普通工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可操作。而傳統(tǒng)箍筋制作，需要具有一定施工經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)的工人方可勝任此崗位。實(shí)現(xiàn)了機(jī)器自動化制作，減少了生產(chǎn)過程中的安全隱患。

2）勞動強(qiáng)度低，節(jié)省勞動力。封閉式箍筋生產(chǎn)過程中只需2人，即可完成制作；箍筋安放過程中只需安排4名經(jīng)過簡單培訓(xùn)的工人即可完成操作。傳統(tǒng)的箍筋需由6名熟練工種，付出較大強(qiáng)度的體力勞動方能完成該項(xiàng)工序。

3）節(jié)約成本。（1）根據(jù)2）中的敘述，整個(gè)箍筋生產(chǎn)安放過程中可以減少操作人員4名，可以節(jié)約成本4×135×25×11=148 500元；使用普通工種代替熟練工種可以節(jié)約的成本：6×15×25×11=24 750 元；（2）每根箍筋節(jié)省盤條 672-637=35mm。以每年生產(chǎn)5.0×105根IIIA枕（每根軌枕使用13根箍筋）為例計(jì)算，共可節(jié)約鋼材 0.035×13×500 000×0.222×3.7=186 869 元。

綜上，使用封閉式箍筋每年共可節(jié)約成本360 119元。

4）提高軌枕內(nèi)在質(zhì)量。封閉式箍筋自動化程度高，精度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可提高軌枕內(nèi)在質(zhì)量。靜載是表征軌枕內(nèi)在質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，是多年來困擾眾多軌枕生產(chǎn)廠家的一大難題[3]。為了驗(yàn)證封閉式箍筋對軌枕內(nèi)在質(zhì)量的影響，以最常用的IIIa型軌枕為例進(jìn)行靜載試驗(yàn)，分別取了6根采用普通箍筋生產(chǎn)的IIIa軌枕，6根采用封閉式箍筋生產(chǎn)的IIIa軌枕做對比試驗(yàn)。按照1kN/s的速度進(jìn)行加載，枕中加載至162kN，軌下加載至210kN，并恒載180s，未出現(xiàn)裂紋為合格。恒載合格后繼續(xù)進(jìn)行破壞性試驗(yàn)試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證軌枕靜載抗裂性能。試驗(yàn)結(jié)果如表1和表2所示。

表1 采用普通箍筋生產(chǎn)的IIIa軌枕靜載試驗(yàn)結(jié)果

表2 采用封閉式箍筋生產(chǎn)的IIIa軌枕靜載試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用封閉式箍筋能夠提高軌枕靜載抗裂強(qiáng)度。枕中開裂荷載平均提高20kN，軌下開裂荷載平均提高28kN。根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力鋼絲、箍筋與混凝土的工作原理，封閉式箍筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理，能夠更好地發(fā)揮抗剪能力；與主筋的結(jié)合更加緊密，使預(yù)應(yīng)力鋼絲、箍筋、混凝土緊密聯(lián)系在一起，提高了受力構(gòu)件的整體性，減少了結(jié)構(gòu)體局部受力過大產(chǎn)生裂紋的概率，提高了結(jié)構(gòu)抗裂性能，更好地保證了軌在質(zhì)量。

3.4 設(shè)置附跨

在生產(chǎn)車間設(shè)置附跨，將鋼筋加工車間、材料設(shè)備庫房及其他生產(chǎn)班房設(shè)置于附跨內(nèi)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）拉近主生產(chǎn)車間和服務(wù)班組之間的聯(lián)系，使相應(yīng)崗位工人能夠與生產(chǎn)車間緊密聯(lián)系，第一時(shí)間解決現(xiàn)場的問題；（2）減少了箍筋、設(shè)備及配件等的運(yùn)輸搬運(yùn)產(chǎn)生的能源消耗和設(shè)備消耗，減少了領(lǐng)料過程中不必要的時(shí)間消耗，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本；（3）諸如行車等吊運(yùn)設(shè)備能夠達(dá)到資源共享，減少了不必要的設(shè)備投入。

3.5 噪聲控制

傳統(tǒng)的軌枕生產(chǎn)線采用底部整體式定頻振搗成型，振動臺敞開布置于車間內(nèi)，噪聲較大。為了降低噪聲，新余軌枕場采用升降架將初振、加壓振工位下移至地面以下，并設(shè)置在封閉的房間內(nèi)，內(nèi)設(shè)吸聲板，待振動完畢后，開啟房間門，進(jìn)入下一道工序，大大降低了施工噪聲。同時(shí)，改定頻振動為變頻振動，有利于混凝土氣泡的排出，提高了混凝土的密實(shí)度，有利于提高混凝土質(zhì)量[4]。

4 結(jié)語

伴隨著行業(yè)內(nèi)對軌枕生產(chǎn)要求的不斷提高，軌枕生產(chǎn)線的自動化、智能化程度將不斷提高，產(chǎn)品質(zhì)量將能得到更好的控制。