長枕埋入式徐變及生產工藝的研究

徐小翔

（中鐵十四局集團房橋有限公司，北京 102400）

重載埋入式長枕是近幾年新設計的30 t軸重，其優勢為運量較大，能夠滿足現階段貨運量大、效率高、運距遠的需求。重載無砟軌道使用混凝土枕，其預埋件采用WJ-12型扣件配套預埋鐵座。現有生產預埋鐵座枕的廠家較少，預埋鐵座枕的生產難度遠高于普通預留孔軌枕及預埋套管軌枕，其預埋鐵座部分突出于軌枕頂面，在預應力放張時，鐵座與模具間會發生位移，因此預埋鐵座固定裝置必須確保鐵座與殼體間存在縫隙，或采用柔性可壓縮材料，為鐵座與模具間留有一定伸縮量。混凝土軌枕的鐵座間距要求嚴格，允許誤差范圍小，滿足28 d強度后出廠，經過實際生產研究發現，在這28 d內，混凝土的大小軌距均會發生變化，對其軌枕軌距徐變量及該軌枕生產工藝的研究尤為重要。

1 埋入式長枕徐變的研究

埋入式混凝土軌枕分為路基枕（或隧道枕）和橋枕平直段（曲線段）兩種，路基枕張拉力為348 kN，8根φ7.0 mm鋼絲，橋枕張拉力為200 kN，8根φ7.0 mm鋼絲，張拉力不同導致混凝土徐變量不同。試生產初期，生產1 000根埋入式混凝土軌枕，經檢查，外形尺寸均合格，半年后發運到現場，發現軌距變小安裝費時費力，甚至部分軌距鐵板根本無法安裝，由混凝土徐變造成。后續需生產50 000根軌枕，平均每天生產72根（路基24根，橋枕48根），翻模后1、24、48 h、1周、1月、半年進行分析統計，發現大小軌距超差數較大，24 h小軌距約減小0.3 mm，大軌距約減小0.6 mm；1月數據與24 h數據基本相同；小軌距半年后的數據與24 h變化量基本相同，但大軌距路基枕變化量為1.5 mm，橋枕變化量為1 mm。

埋入式長枕產品如圖1所示。

圖1 埋入式長枕產品

2 埋入式長枕生產工藝

埋入式長枕的生產采用機組流水生產工藝，主要工藝流程為模型清理后噴涂脫模劑→安裝預埋鐵座、固定專用裝置→鋼絲入模、安裝承軌臺補強鋼筋網片及配件（包括側孔成孔器）→張拉預應力鋼絲→螺旋筋安裝、箍筋位置調整→混凝土灌注及振動成型→拆卸橡膠隔板、清邊、清槽→入養護坑進行養護→養護完成→鋼絲放張→拆模、斷筋→長枕成品。

2.1 鋼模清理、更換膠條

長枕定位裝置如圖2所示。

圖2 長枕定位裝置

模型脫模后應及時清灰，將橡膠棒頂面、魚脊及模型內側的干灰清理干凈，避免模型表面粘灰過多，影響軌枕外觀質量，增加脫模的困難。膠條部分需要利用小扁鏟清除膠條與模型中間的積灰，清除后使用廢棄機油均勻涂抹，防止出現積灰難以清理以及膠條難以安裝的問題。及時更換損壞膠條，防止出現漏漿現象，影響成品的外觀。

清除掉落在模型內部的混凝土塊以及側孔多余混凝土，對模型進行涂膜劑噴涂，噴涂脫模劑時，要求噴涂均勻且無積液。

2.2 預埋鐵座的安裝

預埋鐵座如圖3所示。

圖3 預埋鐵座

預埋鐵座安裝前，將模型側立，利用斜撐支住模型防止模型傾倒發生意外，安裝預埋鐵座前，將T型螺栓穿在預埋鐵座上，從模型正面將其穿出，同時在模型背部用電動扳手上緊螺母以及靠背頂絲。全部安裝完畢后，質檢人員需檢查預埋鐵座是否與模型緊貼無縫隙，利用卡尺檢測大小軌距，將不合格預埋鐵座調整合格后，放平模型。

2.3 鋼絲入模承軌臺補強鋼筋網片及配件（包括側孔成孔器）安裝

橋枕鋼絲入模前，將網片筋放入正確位置，鋼絲入模后調整完箍筋位置，將網片筋鉤子用專用鉗子夾緊，防止灌注前后網片筋脫落（路基枕無網片筋則調整完箍筋位置后可直接安裝成孔器），安裝成孔器，錐形成孔器安裝前需用脫模劑充分浸泡，方便取下。安裝端頭插板以及橡膠隔板，安裝時需將插板及橡膠隔板砸到模型底部，并鎖住，防止出現斜頭及漏漿現象。

2.4 張拉預應力鋼絲

全部安裝完畢后，將模型吊入生產線，進入張拉工序。預應力鋼絲張拉力按照圖紙要求設置，以顯示器顯示讀數為準，張拉時做好張拉實際讀數值記錄，操作人員精力應高度集中，并互相配合，張拉到位時立即擰緊螺母，避免鋼絲松動造成預應力損失，如果持荷階段張拉力下降，自動調整到設計張拉力后，及時鎖緊鎖母。

2.5 螺旋筋安裝，箍筋位置調整

張拉完畢后，安裝相應型號的螺旋筋時，之前已安裝的箍筋及網片筋位置會發生相應的移動，張拉完畢后需要質檢人員對其進行專門的調整，直至與圖紙位置相符為止。

2.6 混凝土灌注及振動成型

混凝土的入模溫度為5～30 ℃，與模板、鋼筋的溫差不得大于15 ℃。混凝土入模時，模板溫度為5～35 ℃，鋼筋的溫度不超過40 ℃。混凝土振動前，將松散的混凝土攤平，混凝土量不夠的部分應補充，特別注意混凝土枕的兩端部。振動過程中，應注意觀察橡膠隔板、擋板是否被振倒、歪斜或跳起，有問題及時處理。軌枕底面和兩端不能形成石子堆壘，混凝土較干、有石子堆積現象時，及時清理松散石子。灰面與模型中梗平齊，確保軌枕斷面高度符合設計要求。利用剩余混凝土時，均勻撒在混凝土枕底面中部，及時用掉剩余的混凝土，存放時間不應超過45 min，嚴禁摻水使用。在震動過程中，需要有專人檢查兩側成孔器，防止出現成孔器跳出的現象，造成預留側孔堵孔。

2.7 拆卸橡膠隔板、成孔器、清邊、清槽

拆卸成孔器時，應用撬棍輕輕將其撬出，防止用力過猛擾動預留孔周邊的混凝土。認真清理軌枕邊槽和預留孔周圍多余的混凝土，軌枕底面兩邊保持平直、有倒角，清理干凈橡膠隔板內和清邊、清槽的混凝土，不能夠將清理出的混凝土放在軌枕表面。針對剛剛拔出的成孔器，將其清理干凈并用脫模劑浸泡，防止出現沾灰現象，也方便于下次的安裝。

2.8 脫模

軌枕蒸養結束后，將模型吊出側立，在模型背面用電動扳手將螺母取下，頂絲擰松。全部擰完后將模型放倒進行放張工作，放張結束后用氧氣在預留鋼絲中部進行切割，保證每根枕鋼絲預留的長度。切割完成后，行車使用專用鋼絲繩將每根枕一根根吊出，在吊的過程中需注意安全，防止鋼絲繩脫落甩到工人并對其造成傷害。

專用吊具如圖4所示。

圖4 專用吊具

2.9 長枕埋入式大小軌距的檢驗

檢驗長枕埋入式大小軌距時，需要在軌枕出坑24 h后進行，保證大小軌距的準確性，為提高效率及測量準確性，小軌距用28 mm厚專用通止規進行測量；大軌距用2 m游標卡尺及28 mm厚墊塊進行測量。若發現軌距尺寸偏小則需用拋光機對其預埋鐵座打磨，但打磨不能超過1 mm，打磨完畢后對其進行噴砂處理。

軌距墊塊如圖5所示。

圖5 軌距墊塊

2.10 廢棄軌枕的處理

針對廢棄的軌枕（尺寸偏差過大，無法進行打磨、軌距偏大或者軌枕裂紋等），需將其里邊預埋鐵座鑿出，以減小其經濟損失，鑿的過程中禁止損壞預埋鐵座，損壞的預埋鐵座直接報廢處理，以免影響成品軌枕的質量。鑿出的預埋鐵座須經質檢人員進行認真檢驗合格后再進入下一次的投產。

3 結語

對埋入式長枕徐變量進行分析，確定其定位裝置的具體尺寸；進而根據定位裝置的具體設計確定了其生產工藝的要求。該工藝不需要更改生產線即可生產預埋鐵座類產品，具有推廣應用價值。