浅谈严寒地区无砟轨道板施工质量控制

浅谈严寒地区无砟轨道板施工质量控制

宋望春

宋望春（中铁二十三局集团有限公司,四川成都610091）

摘要：高速铁路无砟轨道板的制造工艺和其他地区生产的轨道板没有什么本质上的区别，然而在严寒地区生产过程的质量控制要求很高，轨道板裂纹、平整度等要求直接影响无砟轨道的耐久性。

关键词：严寒地区；无砟轨道板；质量控制

1概述

本工程是齐齐哈尔至哈尔滨铁路客专线上的轨道板预制，位于黑龙江省哈尔滨市香坊区滨绥线成高字车站，北纬45.4度，年环境温度为+37.8~39.9℃。轨道板的制造与一般的钢筋混凝土构件没什么区别，但是轨道板的平顺性、裂纹、外型尺寸的要求很高，因此，轨道板的制造，需要齐全的生产设备、试验和计量设备、施工细则和熟练的施工队伍以及高素质的施工管理人员并建立有效的质量管理体系。

2轨道板的结构形式

轨道板结构为双向无粘结部分预应力混凝土结构，采用无粘结PC钢棒后张工艺施加预应力。预应力施工方面首次采用了低回缩锚具及配套张拉千斤顶，使锚具在预应力施工的过程中其回缩量控制在0.1mm。产品钢模加工精度高，均要经过数字机加工和热处理。在轨道板内部使用绝缘钢筋，保证板的绝缘性能。

3轨道板的预制工艺

轨道板的预制在工厂内进行，采用专用预制模具，流水作业，主要有以下几个工序：模板的组装、钢筋的加工制作、预埋件的安装、张拉筋的预紧、模板及钢筋埋件的检查，绝缘性的测量、混凝土的浇筑与养护、脱模与二次养护、张拉、封锚、轨道板的储存与堆放十几个工序组成。

3.1模板的基础施工。模板的基础施工是在生产前按照生产规模进行施工的，按照与模板的连接型式，配合不同的基坑，施工设计时应考虑以下因素。

模板底部振捣器要便于拆装，留有空间；轨道板施工作业面的高度，要符合人体工作的标准高度，易于施工；轨道板养护水的收集与排放；基底的坚实性和平整性；基坑的开控面积及相应的成本；与模板连接的准确性。

3.2模板的设计要求及日常维护。轨道板的外形尺寸要求严格，必须通过高精度的钢模才能保证其技术要求，产品内的预埋件多，尺寸偏差要求高，板面平整度要求为±0.5mm，要达到其产品的技术要求，必须设计和制造具有高精度的模板才能保证轨道板的产品质量。

钢模的设计要便于施工、安装和拆卸方便；要保证钢模板具有足够的刚度、稳定性、可行性、耐久性、准确性；模板应实行日常检查和定期检查，日常检查在每天作业前进行，包括外观、平面度。定期检查每月进行一次，内容包括：长度、宽度、厚度、和平面度。对各种配件要检查有无松动等现象，由于侧模长度为5m，在组装模板时要保证受力均匀，同步进行，防止发生侧弯变形；由于东北地区风沙比较大，在生产前要清理好模板内表面粉尘，不得用尖锐的利器碰伤模的内表面。对暂时不用的轨道板模型应涂油覆盖防止生锈和变型。

3.3轨道板原材料的控制。主要原材料和配件入场，管库员应根据出厂合格证、材质单、试验报告单等质量证明文件及技术资料，核对资料与实物是否相符、有效，对其外观、规格型号等进行验收。需要做复试检验的材料，按规定批次取样检验，没有复试或复试不合格的不得投入使用，并在此过程中对物资检验状态进行标识。

原材料的技术指标必须符合技术条件的要求，并按要求作型式检验。不合格不允许使用。

3.4钢筋加工及制作。普通钢筋的制作在常温下进行，钢筋采用组合下料方式，不进行对焊。因为轨道板的保护层要求偏差小，为保证钢筋加工，根据设计图纸制作与实物相同比例的大样图，每种型号的钢筋进行试弯，试弯后与大样图进行比较，合格后方可成批下料，进行弯制，过程中进行抽检。钢筋由切断机下料，钢筋下料时去掉钢筋有缺陷的地方。钢筋弯制过程中如发现钢筋脆断、过硬、回弹等现象要及时反馈，找出原因及时处理。成型后的钢筋要求形状正确，平面上没有凹曲现象，在弯曲点处不得有裂纹。钢筋加工成型后，按编号分类、分批存放整齐，设置标识牌，并做防护措施。

绝缘钢筋由专业化工厂进行加工弯曲工作，加工完的钢筋在弯曲部位不得有损坏，拆包装时，要轻拿轻放，不得损坏绝缘层，有损坏的及时用绝缘涂料进行局部修复。

轨道板内部套管32个、锚孔48个、起吊螺母8个、接地端子2个、注浆孔4个，预埋件之多，为避免钢筋绑扎误差影响其位置，钢筋骨架利用专用台架进行制作，台架在使用前用钢卷尺检查，并每月定期检查1次。

3.5预埋件安装。预埋件安装没有什么技术要点，但是，往往不合格品的根源就出现在这里，起吊螺栓问题不大，主要是在预埋套管上，轨道板对套管的要求十分严格。标准见表1。

所以，预埋套管的安装必须严加控制。在安装前，对套管的内径及内螺纹进行检查，不合格不允许使用；安装后对套管的垂直度进行测量，与底模的密贴程度进行专人控制，在吊入钢管笼、穿张拉钢筋、调整混凝土保护层时可能会碰到套管，要求在浇注混凝土前重新对套管进行检查。并在脱模后及时对各部尺寸进行复检，出现问题及时调整，定期紧固定位系统。防止定位系统失效而影响产品质量。

3.6张拉筋的安装及预紧。轨道板预应力系统采用定长PC钢棒，钢棒在混凝土浇注前预先穿入模板内部，强度达到要求后进行张拉，为防止钢棒在混凝土内部产生弧度，影响张拉，在混凝土浇注前要对其进行预紧，做到混凝土浇注后钢棒不下沉，安装时要按照张拉端与固定端的丝扣长短进行穿束，不得穿反，影响张拉筋外露保护层的大小，从而影响轨道板的耐久性。

3.7绝缘性的测量。为了解决严寒地区无砟客运专线板式无碴轨道与铁路信号系统之间的冲突问题，特在轨道板内部设置绝缘钢筋，每块板在浇筑前都要进行绝缘性的测量，测量时要使每一根横向钢筋与每纵筋节点所有的节点都为绝缘，不合格者及时修补。

3.8混凝土灌注。（1）灌注前要检查塑料套管、锚垫板、起吊螺母、CA沙浆芯棒等预埋件是否全部安放齐全牢固和准确（所有予埋件必须与固定位置的钢模表面密贴，不允许有缝隙存在），同时检查螺旋筋安放是否正确。检查底部震动器及平板振动器是否完好。并作好记录，检查人员签字认可后方可进入下道工序。（2）混凝土灌注时每套钢模配置底震震动器和平板振动器，灌注采取一端向另一端延伸的办法。混凝土浇筑分两层连续进行，第一层100mm厚，第二层100mm厚。严禁浇筑间隔超过混凝土的初凝时间。（3）浇筑温度必须进行严格控制。在夏季的浇筑温度必须控制在32℃以内，骨料、水泥及拌合水应进行遮盖，避免长时间日照。冬季浇筑温度应控制在10~20℃，应做好骨料、水泥和水的保温工作，并用蒸汽对模板进行预热。（4）混凝土灌注，料斗距模型高度以1m左右为宜，下料时扶斗人员应注意控制料斗的摆动，以确保下料均匀，并保证安全。下料量要适度，以振动后混凝土平齐钢模顶面为准。（5）布料过程中，随混凝土的灌注，依次开动底面震动器，当底震力不足时上部再采用插入式振动棒进行震动，每个振动棒距离0.2m左右插入一次，深度应至模型底部，每次震动30秒钟左右。震动棒操作应浅插轻捣、快插慢拔，倾斜插入混凝土内，不能与钢模垂直接触，避免直接接触钢筋和预埋件。以混凝土表面不再冒气泡、表面泛浆且无显著下沉为准。震动时不要撞动各种配件。（6）最后用平板振动器沿模型长度方向震动，以确保模型边角和预埋件周边的混凝土密实。并将混凝土表面赶压密实，至表面泛浆和无石子裸露为准。

3.9轨道板的养护。（1）轨道板的养护是很关键的工序，在东北地区，夏天早晚温差大，春、秋风大，冬天寒冷，这样的天气对混凝土制品的生产是很不利的，若养护不当，极易出现温差裂纹。（2）混凝土灌注完毕后应静置3小时后方可开始送蒸汽养护（冬季可在静停期微送蒸汽保温，但不得超过30℃）。蒸汽养护升温/降温速度不应大于15℃/h,最高恒温温度应不超过55℃，其持续时间不超过6小时。揭篷布前的混凝土板表面与环境温度差不大于15℃。轨道板表面的温度与芯部温度还是有一定的温差的，所以必须要控制升降温速度，防止温差应力对混凝土的影响。

3.10脱模与二次养护。轨道板强度达到要求后，方可进行脱模，边模采用同步平衡设计，模板拆除过程中，应同步协调，模型平行外移，防止损伤边角和锚穴位置混凝土。模移开后再将轨道板水平用10t千斤顶利用模型的起板装置将轨道板顶起，然后采用专用的吊架进行起吊轨道板。起吊时充分拧紧起吊螺栓，轨道板保持水平起吊，缓慢进行。吊装过程中必须有操作人员扶稳板体，防止轨道板摇摆受到振动和撞击。

轨道板翻面：利用行车和轨道板起吊螺母先将轨道板吊垂直，然后向另一侧缓慢放下，注意不得碰撞损坏轨道板。轨道板翻面后应立即进行外观和尺寸的质量检验。

将检验后的轨道板半成品吊入养生区域进行3天水养，养生的水温不低于5℃。当环境温度低于5℃时，轨道板表面应喷涂养生剂，并采取保温措施，禁止对混凝土洒水。

3．11预加应力。在轨道板混凝土强度、弹性模量达到要求，养护时间至少7天以上时方可进行张拉。安张拉杆前必须清除锚穴内的灰渣和杂质，保证锚固螺母与锚垫板的垂直。清除预应力筋表面的包裹层和油脂，以保证锚具的锚固性能不受影响。

轨道板纵、横向预应力筋单根张拉以控制力为主，伸长值作为复核的双控张拉作业原则。张拉前钢棒的调整是非常关键的，为了使张拉后两端的混凝土保护层一至，必须在张拉前使两端外露长度调整差为钢棒伸长量的长度，才能满足严寒地区耐久性要求。

3.12张拉孔封锚。封锚前应将穴孔内表面混凝土凿毛，预应力钢棒外露部分应及时地清理干净，然后用聚氨酯防水涂料涂抹张拉端锚具及固定端锚具。封锚混凝土可分层填塞，并捣固密实，不能有空洞，不密实现象，其表面用抹子抹平、抹光，与原混凝土之间无错台，表面应与原混凝土颜色一致，无收缩裂纹。封锚混凝土的养护采用草帘覆盖，且初凝后的12小时需加强洒水养护。封锚混凝土施工不宜在温度较高的阳光直射下施工。

3．13轨道板的存放。（1）轨道板可采用立放（长度方向着地）或平放（100%张拉前）方式进行堆放，短期平放最多可堆放4层。轨道板垫木设置在起吊螺用两螺栓孔之间，且上下处于同一位置。存放轨道板的基础要求坚固、平整，无沉陷，严禁出现三点支撑现象，长期储存时不得平放。（2）轨道板采用立放时应用连接螺栓板将紧邻两块轨道板连接，使轨道板堆放成一整体，轨道板堆放端头应有良好的防倾倒支撑架，第一块轨道板连接在支撑架上。（3）轨道板贮存时，用胶带或塑料盖对预埋件孔眼进行封堵，防止雨水或杂物进入。（4）露天存放时，要用篷布遮盖，避免阳光直射，造成混凝土表面龟裂和变形。

结束语：轨道板的施工质量要求很严格,从钢模板、原材料的检验以及施工中的各道工序都需要精细的控制。特别是隐蔽工程的质量更是不能忽视，其质量控制还需要进一步的提高和控制。

参考文献

[1]许保舟，李结元.浅谈客运专线无砟轨道板预制工业[J].铁道勘察.

[2]中铁二十三局集团有限公司.客动专线无砟轨道技术综合实力汇报[R].