CRTSⅢ型軌道板智能養護技術

張傳順

CRTSⅢ型軌道板智能養護技術

張傳順

（中鐵三局集團有限公司，山西 太原 030073）

介紹了CRTSⅢ型先張法預應力混凝土軌道板結構、智能養護的實現方式，以期確保產品質量。

軌道板；智能養護；翹曲變形；養護單元

1 CRTSⅢ型先張法預應力混凝土軌道板結構

CRTSⅢ型軌道板是薄板結構，以P4925軌道板為例，長度為4.925 m，寬度為2.5 m，厚度為0.2 m，C60混凝土14 h脫模強度達到45 MPa，軌道板平整度要求高±1.0 mm/（5 600 mm×2 500 mm），因此，蒸汽養護直接影響脫模強度（生產效率）及軌道板的翹曲變形。該智能養護技術全過程智能化，養護期間實時全方位滿足養護的溫度濕度要求，提高了早期強度，避免了后期的翹曲變形。

2 智能養護技術

采用按批建養護單元集中養護模式即按照軌道板檢驗批數量要求建設養護單元。建立兩條縱向運輸通道，在縱向通道中間分別建立多個橫向通道，每個橫向通道設置一個獨立的養護單元。縱向通道設置縱向智能小車、橫向通道設置變軌小車。模板通過縱向橫向運輸依次進入養護單元。模板內的軌道板在養護單元內按照養護規則進行養護，養護完成后，模板通過縱橫向運輸，依次駛出養護單元。

該技術主要由智能化養護棚的搭建、模板依次進入養護單位、養護靜停、養護恒溫、養護降溫、模板依次駛出養護單元等智能化組成。

2.1 智能化養護棚建設

2.1.1 養護棚搭建

養護棚由兩道縱向運輸通道及縱向運輸通道之間多個橫向養護單元組成，每個養護單元內設置多個養護支座，用于存放養護的模板。養護單元相互獨立，之間隔墻及屋頂采用保溫防火材料搭建。養護棚的屋頂加設采光瓦，四周對應養護單元的位置設置窗戶，養護單元與縱向通道之間設置自動開啟關閉的保溫門。養護棚如圖1所示。

2.1.2 鋼軌鋪設

縱向通道與所有的橫向養護單元內均鋪設鋼軌，交叉處采用鋼軌平交方式。運輸車通過卡內輪的方式防止脫軌。

2.1.3 支座的建設

養護單元內建設固定支座，用于存放模板。縱向通道設置活動的臨時支座。

養護單元內養護支座如圖2所示。

圖1 養護棚

圖2 養護單元內養護支座

2.1.4 溫度、濕度傳感器的布置

在每個養護單元內設5個溫度傳感器、1個濕度傳感器，其中3個溫度傳感器用于測試養護通道內環境溫度，2個溫度傳感器分別用于測量板芯部溫度和板面溫度。1個濕度傳感器用于測量濕度。傳感器用于對溫度與濕度的采集及控制系統對溫度與濕度控制的依據。

2.1.5 霧化水加濕降溫設備的布置

養護單元內，對應的每塊軌道板上方設置2個霧化水噴頭，控制系統依據檢測到的棚內的溫度與濕度，按照養護規則對養護期間的對到板進行加濕與降溫。霧化水加濕降溫如圖3所示。

2.1.6 蒸汽加溫設備的布置

配置環保型的蒸汽發生器用于供應各養護單元的蒸汽，由蒸汽管道向每個蒸養通道進行自動化供氣。每個蒸養通道內設置兩道供應蒸汽管道。控制系統依據檢測到的棚內的溫度與濕度，按照養護規則對養護期間的對到板進行加溫與 加濕。

2.1.7 通風循環設備

每個養護通道內放置4個自動化排風扇，放置于養護單元內，用于加強養護單元內空氣的內循環，確保養護單元內溫度、濕度均勻。

2.1.8 養護門自動開啟關閉設備

在每個養護單元的入口及出口處各設置1個自動化養護隔熱門，當軌道板混凝土澆筑成型后，由智能小車及變軌小車運至每個養護單元內，在進入養護單元時，入口自動開啟養護門簾，通道放滿后養護門簾自動關閉，出口一直處于關閉狀態。當感應到脫模小車支座時，入口養護門保持關閉狀態，而出口自動開啟。養護期間兩側的門根據需要全部關閉或開啟。養護門自動開啟關閉設備如圖4所示，安裝防水排水設施。

圖3 霧化水加濕降溫

圖4 養護門自動開啟關閉設備

2.1.9 養護工位的編碼及自動識別技術

對每個養護單元、每一個養護支座都進行唯一編碼，每個模具上都安裝了芯片，在關鍵的支座處安裝識別器。

2.2 模板依次進入養護單元

軌道板混凝土澆筑成型后，由智能小車通過縱向運輸，需要向哪個養護單元運輸，就將軌道板模板運輸到對應養護通道的入口臨時存放支座上，變軌小車將臨時支座上的模板運輸至養護單元內依次存放，養護單元存滿后，變軌小車駛出養護單元，并在與該養護單元對應的臨時支座處實現變軌，同時帶上臨時支座縱向運輸至下一個空的養護單元，臨時支座被制動后，對應的養護單元的電動門自動關閉，并啟動養護系統，按照養護規則進行養護。入口處縱向運輸小車如圖5所示。

2.3 養護靜停

每套模板底部配置1個電子芯片，進入養護通道后，自動識別、自動采集養護數據上傳到信息化平臺，由信息化平臺自動形成檢驗批。靜停指澆筑完畢初凝前，混凝土的骨架尚未形成，靜停3 h以上，期間在進行板底粗糙度處置后及時運至養護通道，要求此時養護通道內溫度控制在5～30 ℃之間。當氣溫低于5 ℃時，在靜停期間通蒸汽保證棚內溫度為5～30 ℃，當氣溫高于30 ℃時，在靜停期間通霧化水降溫為5～30 ℃，均由控制系統自動控制。

2.4 養護升溫

升溫是混凝土的定型階段，自動蒸養系統可調節升溫，升溫速度小于等于15 ℃/h，自動控制系統，根據檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制升溫速度。

2.5 養護恒溫

恒溫時間不短于6 h，恒溫時間過短，強度不會太高，恒溫時，板芯溫度不超過55 ℃，通過板芯與環境溫度對比曲線得出，養護環境溫度不超過45 ℃，具體以對比試驗結論為準。恒溫時板體芯部混凝土溫度不超過55 ℃，自動控制系統，根據檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制恒溫溫度。

2.6 養護降溫

降溫是蒸養的關鍵階段，施工時嚴格控制，并根據環境溫度變化時調節降溫時間，降溫速度小于等于10 ℃/h，養護期間板表面與環境、板芯與板表面溫差不大于15 ℃。自動控制系統，根據檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制降溫溫度及速度。養護完成后，自動溫控系統自動顯示養護完畢。

2.7 軌道板駛出養護單元

軌道板養護完成后，出口處變軌小車將攜帶臨時支座縱向移動至改養護單元出口，落下臨時存放支座，橫向移動駛入養護單元，識別第一個模板，將該模板橫移出養護單元，落到出口處的臨時支座上，縱向移動小車，將臨時存放支座上的模板移出養護棚，進入下一工序。橫向變軌小車將該養護單元的模板全部移出后，在該養護單元出口處的臨時支座處實現變軌，由橫向運行改為縱向運行，縱向運行至需要脫模的養護單元出口，這樣不斷地循環，如圖6所示。

圖5 入口處縱向運輸小車

圖6 軌道板模板駛出養護單元

2.8 養護數據自動采集上傳

養護期間，傳感器自動采集溫度和濕度數據，實時上傳至信息化平臺。

3 結束語

通過在鄭濟鐵路鄭州至濮陽段34255塊軌道板的生產實踐，該技術有效地提高了軌道板養護施工工藝水平，實現智能化施工，同時也取得了良好的社會效益、經濟效益，得到了行業內一致好評。設計效果如圖7所示，生產實踐效果如圖8所示。

圖8 生產實踐效果

U216.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.039

2095－6835（2020）09－0098－02

〔編輯：張思楠〕