CRTSⅡ型无砟轨道板制造综合技术

【摘要】 CRTSⅡ型无砟轨道板制造是CRTSⅡ型无砟轨道系统技术的关键，本文以曲阜轨道板场CRTSⅡ型无砟轨道板制造为例，介绍CRTSⅡ型无砟轨道板场规划布置和预制、打磨生产。

【关键词】 CRTSⅡ型轨道板场规划预制打磨

1 前言

伴随着中国高速铁路跨越式发展，无砟轨道技术得到了不断完善和飞速发展。与有砟轨道板相比，其具有轨道稳定性高、平顺性好、结构耐久性强、维修工作量显著减少、列车安全性和舒适性显著提高等优点；其具有结构稳定，利于工厂化生产，利于提高施工效率等特点。

2 工程概况

曲阜轨道板场共计生产CRTSⅡ型无砟轨道标准板23878块。标准板长6.45m，宽2.55m，厚0.2m（详见图1 CRTSⅡ型轨道板结构图），为横向先张预应力混凝土结构。纵向设置10对承轨道台，承轨台间设置横向预裂缝；横向每个承轨台配有6根Φ10 mm预应力筋，纵向配有6根20mm精轧螺纹钢筋，板与板之间通过张拉锁和精轧螺纹钢筋连成整体。

3 曲阜轨道板场规划

轨道板在厂房内集中预制，实行工厂化施工管理。毛坯板采用先张法长线台座法生产，设两条生产线，每条生产线作业周期为24小时（其中作业时间8h,养护时间约16h），生产能力41块；采用两班作业制，每天生产毛坯板82块；成品板生产线以数控磨床为中心，采用三班作业制，每班打磨27-36块，每天打磨81-108块；设置4个月成品板储存区，1个月毛坯板储存区，最大存板能力约12000块。

4 施工工艺

4.1 施工工艺流程

CRTSⅡ型无砟轨道板施工工艺流程详见图2。

4.2钢筋网片制作

在轨道板内依次布置有Ф5mm预应力筋、下层钢筋网片、Ф10mm预应力筋及上层钢筋网片。Ф5mm和Ф10mm预应力筋在场内采用定长切割机进行下料。上、下钢筋网片在定型胎具上绑扎，通过横移小车运送至制板车间进行安装。轨道板内预应筋及上下层钢筋网片各层的交点均通过环氧涂层、绝缘热缩套管、绝缘垫片进行了绝缘处理。

4.2.1钢筋加工

钢筋网片主要包括Φ8mm结构钢筋、Φ8mm环氧涂层钢筋、Φ16mm接地钢筋、Φ20mm精扎螺文钢筋。除Φ8mm结构钢筋进场为盘圆外，其余均为定尺寸加工。

绝缘热缩管安装在专用胎架上进行，比照标准件将绝缘热缩管穿入φ20精轧螺纹钢和φ16接地钢筋上，精确定位后进行加热。加热时，喷火枪与绝缘热缩管保持10～15cm的距离，移动速度控制在1m/s，直至热缩管处钢筋螺纹痕迹露出1～2mm，热缩管颜色不发黄为止。

接地端子及接地扁钢焊接在下层钢筋绑扎胎具上进行。接地端子采用单面焊焊缝长度不小于100mm，接地扁钢与φ16接地钢筋采用双面满焊。

4.2.2上、下层钢筋网片绑扎

上、下层钢筋网片在专用胎具上进行绑扎，将结构钢筋放置在绑扎胎具纵向定位凹槽中，再将环氧树脂涂层钢筋放入横向定位凹槽中，纵、横向钢筋通过绝缘垫片、绝缘热缩管进行绝缘，采用绝缘绑扎丝进行绑扎。

4.2.3钢筋网片绝缘检测

钢筋网片绑扎完成后采用500V兆欧表对网片进行绝缘检测，检测前对电阻仪进行调零处理，然后检测每根横向钢筋与相连的纵向钢筋间电阻值。若电阻值大于2MΩ，则绝缘电阻检测合格，否则，需查明原因并进行处理。

4.3模具检测与清理

4.3.1模具检测

⑴模具安装完成经检验合格后方可投入使用，在使用中对模具进行检查，并记录检查结果。

①日常检查：每次脱模后进行日常检查。日常检查包括模具的外观、平整度。

②定期检查：在每个月对所有模具进行一次检查，检查采用全站仪、电子水准仪、游标卡尺、球形棱镜、钢板尺等仪器工装，主要检查：长度、宽度、厚度、承轨槽细部尺寸、平整度及模具间高度偏差等。

⑵模具尺寸对轨道板形状、尺寸及预埋件位置有很大影响，其尺寸允许误差如表1所示。

4.3.3模板清理

脱模后采用刮刀、工业吸尘器将模具上的杂物清理干净，然后均匀喷涂脱模剂。注意检查承轨槽、橡胶端模安装处、橡胶端模、预裂缝等表面脱模剂是否喷涂均匀。

4.4 钢筋网片安装

4.4.1 预应力筋制作

轨道板内布置有6根Ф5mm定位预应力筋和60根Ф10mm预应力筋，预应力钢筋采用钢筋定长切断机切断。制作好的预应力筋长度误差控制在±10mm内。

4.4.2预应力筋及钢筋网片安装

将6根φ5mm预应力筋安放在V型槽中，采用专用工具锚固定在横梁上，外露长度控制在10～20mm。

采用桁车将下层钢筋网片依次安放在定位筋上方的相应位置，接地端子位置和定位销位置相对应。

下层钢筋安装完成后，人工按每3根一批将φ10mm预应力筋放入模具内。先将预应力筋一端采用锚具固定在横梁上，使其外露长度控制在10～20mm，梳理拉紧后固定另一端至相对横梁上，其外露长度不小于10mm。

预应力筋张拉分两个阶段，先初张拉至20％，安装分丝隔板后终张拉至100％。20％初张拉采用伸长量控制，张拉力校核。终张拉以张拉力控制，伸长值做校核。实际张拉力及伸长值与设计值偏差不得超过5%。张拉过程中，始终保持同端千斤顶活塞伸长值间偏差不大于2mm，异端千斤顶活塞伸长值间偏差不大于4mm。

预应力筋终张拉完成后，人工配合桁车将检测合格的上层钢筋网片吊入模具中。

钢筋安装完成后，对钢筋的保护层厚度、安装位置偏差、绝缘电阻等进行检查。

4.5 混凝土作业

1）混凝土采用全自动拌和机生产，电瓶车装载料斗运输。

2）混凝土布料机从生产线的一端到另一端，依次、连续、均匀地将混凝土浇筑入模，混凝土浇筑方向垂直于布料机的行驶方向，同时以每块模板为独立单元启动振动装置，将混凝土密实成型。

3）混凝土分三次布料，第一次注入到分丝横隔板处；第二次注入板高的80%；第三次注入剩余混凝土。

4）在第一层混凝土布料完成后，开始振捣，直至第三层布料结束后停止，振捣至混凝土表面泛浆后，气泡不持续涌出为准。

5）刮平：放下整平板，布料机向前运行，将混凝土表面刮平，并将多余混凝土刮到相邻模具内。

6）刷毛：在混凝土初凝前，移动刷毛机到模具纵向挡板上，控制毛刷与轨道板接触深度在1mm～2mm，依次对轨道板进行刷毛作业。

7）调高装置安装：刷毛完毕后，按设计要求在轨道板的相应位置安装调高预埋板。

8）拆除分丝横隔板：在每块轨道板混凝土浇筑完成2～3小时后，人工配合桁车拆除分丝横隔板。

9）覆盖养护：在混凝土刷毛完毕后覆盖塑料养护膜，分丝横隔板拆除后，再覆盖专用养护膜。

4.6毛坯板脱模及存放

4.6.1 预应力筋放张与切割

当同步养生试件抗压强度达到48MPa，且轨道板表面温度与周围环境温度不大于20℃时，进行预应力筋放张和切割作业。

放张作业完成后，开始切割预应力筋。预应力筋切割采用切割小车进行，先切断在张拉台座1/2处模板间的预应力筋，再切断在张拉台座1/4和3/4处模板间的预应力筋，最后切断其余模板间的预应力筋。

4.6.2 轨道板脱模

脱模采用桁车配真空吊具进行。将真空吊具移到要脱模的轨道板上方，调整桁车位置，降低吊具高度使吸盘落到轨道板混凝土表面固定区域，启动真空泵，使吸盘紧紧吸附于混凝土表面上，直到达到预先设定好的吸附力。在真空吊具调平之后，开启压缩空气系统，通过模具底部的6个入风口吹入压缩空气。将轨道板平稳地从模具中吊出。

4.6.3轨道板存放

人工将4块垫木按设计位置摆放在存板台上。采用龙门吊运送毛坯板至存放位置，对准4个存放支点后，将毛坯板放置在垫木上。在存板期间，每周对毛坯板存放台座进行一次检查，内容包括：垫木的支承情况、存板台地基沉降情况、板垛垂直状态等。

4.7轨道板打磨、安装扣件

4.7.1毛坯板翻转

毛坯板翻转由特制的翻转机完成，其作业程序如下：

1）启动翻转机，将翻转装置下降到极限位置，并打开锁紧装置。

2）用龙门桥式起重机将毛坯板放到翻转框架上。

3）启动翻转机液压装置，将毛坯板夹紧。

4）将翻转装置上升到极限位置，并翻转180°。

5）将翻转装置下降到极限位置后，解开翻转机锁紧装置。

6）用滚轮运输线将毛坯板运送到打磨工位。

4.7.2轨道板预应力筋余头切割

运进打磨工位前，对毛坯板两侧预应力筋余头进行切割。

4.7.3轨道板打磨

轨道板打磨由数控磨床完成。

1）数据输入：将设计单位提交的线路设计资料输入计算机控制系统。

2）固定轨道板：托架线将轨道板运送到打磨工位，通过4个油缸将轨道板顶起并进行找平调整，最后用6个油缸从侧面将轨道板卡紧。即可开始磨削加工。

3）生成子程序：通过系统测量传感器测量轨道板的各个关键点，计算出板平面相对于加工面的位置，然后将加工面转换到轨道板上，并借助路线控制数据（每个承轨台的Y、Z坐标和倾斜角）自动生成加工该块轨道板的数控子程序。

4）打磨：根据给定值，对轨道板进行多个粗磨行程和一个精磨行程，直至符合质量标准。

5）清洗出板：用固定在机床架梁冲洗装置冲洗轨道板。

4.7.4安装扣件

打磨后，由托架线运输到扣件安装工位。在此，要对轨道板进行套管销孔干燥、注射油脂、安装扣件等作业。

4.7.5成品板绝缘检测

成品板绝缘检测使用ZL5-LCR智能测量仪。将轨道板运至测量架正下方，由电动平车将轨道板顶起使轨垫与检测钢轨底面紧贴，最后进行绝缘检测。

4.7.6产品标识

每块轨道板相对应于线路上一个固定位置，经质量检验合格后，系统将自动在轨道板上铣出识别号码。

4.8成品板存放

采用运输车将轨轨道板运至成品板存放区进行存放。存放垫块顶面高差不大于2mm，且每垛成品板不超过9层，每层上下对齐。

5 主要机械设备配置

CRTSⅡ型轨道板生产主要设备参见表2。

6 结束语

在国内，CRTSⅡ型无砟轨道板应用时间较短，生产技术和生产功效还存在一定不足，还需通过不断技术研究，使CRTSⅡ型无砟轨道板生产技术更加成熟，生产功效不断提高，为中国铁路无砟轨道系统进一步发展做出贡献。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。