CRTSⅡ型板式无砟轨道板预制工艺及质量控制

余海洪

摘要：介绍CRTSⅡ型轨道板厂的厂房总体布置和7个生产及生活区的建设情况；轨道板生产的设施、设备建设情况；CRTSⅡ型轨道板生产过程中钢筋网片制作、热缩套管加工、模具清理、钢筋网片入模、预应力钢筋张拉、混凝土浇注、拉毛、混凝土养护、毛坯板脱模、运输存放、翻转打磨、扣件安装、成品板检测存放。

关键词：CRTSⅡ型轨道板；预制工艺；质量控制

1.工程概况

横峰轨道板场负责DK293+500～DK430+172.34范围内轨道板预制，全长共计270.654公里，数量约41640块。工期为2010年6月开始建场，2010年12月开始轨道板正式规模生产，2012年7月31日打磨完毕。平均每月需要生产毛坯板2025块，打磨成品板2025块。

CRTSⅡ型轨道板为有挡肩、单向先张预应力混凝土轨道板，横向设置60根直径为10mm的预应力筋、纵向通过6根直径为20mm的精轧螺纹钢连接成整体。轨道板设置10对存轨台，纵向间距650mm，采用添加超细复活掺合料、高效聚羧酸减水剂C55高性能混凝土，HRB500级8mm，HRB335级16mm钢筋。通过在高精度的钢制模型中浇筑混凝土，经过养护、脱模及自然存放后的混凝土预制毛坯板，然后利用数控磨床依据设计数据对轨道板存轨台进行精确打磨加工、实现高速铁路的高精度、高平顺性的要求。

2.主要工装设备及材料

2.1主要工装设备

2.1.1根据工期要求，施工进度按1块/（天、模）考虑，设置3条生产线，每条生产线设置27组钢模，共计81套模具，轨道板长6450mm，宽2550mm，厚200mm。

2.1.2预制车间内配置3台桁车（2台16t单梁，1台16t双梁），3套张拉系统，2套脱模设备。

2.1.3 钢筋加工车间设置10套钢筋加工胎模，2台5t桁车。

2.1.4 打磨车间配置1台数控磨床、滚轮运输线、运输车、1台16t桁车，外部配置轨道板翻转切割设备、水循环处理系统1套。

2.1.5根据混凝土用量配置1台HZS180型搅拌站主机。

2.2主要材料

2.2.1混凝土：C55高性能混凝土

2.2.2钢筋：普通钢筋、预应力钢筋、精轧螺纹钢

2.2.3预埋件：预埋套管、定位块

2.2.4扣件系统

3.工艺流程

施工准备及原材料检验合格—模具检测及调整—定位筋入模—安装下层钢筋网片—φ10预应力筋入模、绝缘检验—预应力筋初张拉（20%）—安装纵向隔板及预埋套管—预应力筋终张拉（100%）—安装上层钢筋网片及橡胶端模、绝缘检验—混凝土灌注振动成型、刮平、安装定位块、刷毛—初凝后吊起侧模、清理—覆盖养护膜、养护—缓慢放张预应力—切割预应力筋、II型板脱模—车间静放24h—运至毛坯板区存放28d—翻转轨道板、切割外露预应力筋—打磨并编号、安装扣件系统—运至成品板区检验及存放

4.施工质量控制

4.1钢筋网片加工

4.1.1热缩套管定位及加工

首先在特制的胎具上对轨道板所用φ10、φ16、φ20钢筋穿上相应规格及长度的热缩套管，其位置误差为±5mm，然后用专业加热设备对定位后的热缩套管进行热缩加工，直至其固定到钢筋上为止。热缩工序完成后的钢筋分类存放且保护好套管不被划破。

4.1.2钢筋网片制作

钢筋网片制作在钢筋加工车间进行，网片在定制胎具上利用绝缘扎丝固定成型，横、纵向钢筋交叉处均作绝缘处理。

4.2毛坯板预制

4.2.1模具检测

模板经检验合格后方可投入使用，且应实行日常检查和定期检查，检查结果应记录在检查表中。日常检查应在每天作业前进行，内容包括外观、平整度；定期检查每月一次，内容包括长度、宽度、厚度、承轴槽细部尺寸、平整度及模板间高度偏差等。

4.2.2模板清理

轨道板脱模后应将模板和中间挡板、橡胶端模、两侧平台上的杂物清理干净。模具清理完成后，再喷涂一定量的脱模油。用量要均匀适量，避免存在过量和不足。喷涂完毕后，再次检查脱模油喷涂效果，没有喷到的地方要补喷，过量的地方要用面纱擦拭均匀，以免对轨道板表面造成污染。

4.2.3预应力筋及钢筋网片入模

①首先安装Φ5预应力钢筋（横向6根），预应力钢筋放入定位槽口，手工安装锚具，将预应力钢筋固定在张拉横梁上。

②预应力钢筋放置完成后由桁车配合人工安装下层钢筋网片。

③下层钢筋网片安装完成后安装Φ10预应力钢筋（横向60根）。安装方法和Φ5预应力钢筋一致。安装完成后进行20%的初张拉，再安装分隔板，然后终张拉。放置上层钢筋网片，放下钢筋网片时用模具两端的橡胶端模固定在Φ20的精扎螺紋钢筋上。

④安装完钢筋网片后，调整钢筋网片的保护层，采用500MΩ电阻表测试钢筋的绝缘性能，合格后方可浇注混凝土。

4.2.4预应力钢筋张拉

预应力材料为Φ5、Φ10预应力钢筋，预应力钢筋张拉采取双向双控方案，张拉完成后，实际张拉力、伸长量读数与理论计算值的误差不得超过5%，否则将停止使用张拉设备。张拉分两个过程：先张拉到理论拉力的20%，再张拉到理论拉力的100%。

4.2.5混凝土浇筑

浇注混凝土采用布料机布料、振动器配合振捣的方法。

①布料入模：在布料斗装满混凝土后，开启排料闸门，同时走行布料机，将混凝土均匀倒入模具内。根据实际情况选择混凝土输出的速度，使混凝土均匀的注入模具内。

②布料方法：混凝土采取3次布料，第一次行走从模具上方到下方，注入50%的混凝土；第二次从模具下方行走到上方，注入90%；第三次将模具注满，如有差异可以在继续补料。

③混凝土振捣：第二次注入的时候开启模具下附着式震动器，一直到振捣密实为止。密实以混凝土表面泛浆，无气泡冒出为准。

4.2.6混凝土拉毛

混凝土初凝前，应立即进行拉毛作业。拉毛深度为1-2mm。拉毛完成后将定位块按施工设计要求压入混凝土中。

4.2.7混凝土养护

①模具加热：提前开启模具加热系统，保证模具温度在浇注混凝土时应在10～30℃。混凝土入模温度一般控制在5～30℃。板体混凝土芯部温度不宜超过55℃。

②在轨道板浇注完毕后，及时在混凝土表面覆盖帆布保温。覆盖帆布用专用覆模器进行覆盖。在混凝土浇注完1～2小时达到初凝后，拆除帆布取出分隔板，再重新覆盖帆布。在混凝土浇注完成16小时后，试件强度达到48MPa以上时，可撤掉帆布，开始轨道板脱模。

③毛坯板脱模后放置到临时存板台上1d，并覆盖帆布保温，防止轨道板因温差过大发生裂缝。

4.2.8预应力钢筋放张、切割

当轨道板混凝土强度经过养护达到48MPa以上后，可进行预应力放张。预应力放张采取整体放张方式，4台千斤顶同步动作。

放张作业完成后，按顺序开始切割预应力筋。切割采用专用切割小车，第一个切口安在台座的1/2处，第二个切口在3/4处，第三个切口在1/4处，之后在按照出板顺序逐个切割。

4.2.9毛坯板脱模

毛坯板脱模采用桁车配合真空吊具使用空气压缩法进行脱模。轨道板脱模时，轨道板表面与周围环境温差不应大于20℃。轨道板脱模后应立即进行覆盖养护，当轨道板运输到毛坯板存放区时，表面温度和外面环境温度不应大于15℃。

4.2.10毛坯板存放、翻转

毛坯板在车间存放24小时后，运到毛坯板存放区堆放。毛坯板存放每跺不超过12层，为三点支承，板间用175mm×175mm×120mm的硬质木块起垫。堆放期间，每周对存板台进行1次检测。检测包括垫木的支撑情况、存板台地基沉降情况、板跺的垂直状态等。毛坯板放置28天后，用特制翻转机将其翻转。

4.3成品板打磨及扣件安装

打磨轨道板由数控打磨机完成，按照设计数据对毛坯板承轨槽处进行打磨。

轨道板经过精确打磨后，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。

4.4成品板堆放

成品板每跺存放不超过9层，为三点支承，板间用175mm×175mm×200mm的硬质木块起垫。成品板堆放到台座后，及时形成记录，记录包括：轨道板编号、打磨日期、堆放台座号、几何状态等。

4.5轨道板检测

轨道板检测包括毛坯板检测和成品板检测。

测量仪器选型及布设类似调置模板测量时的情况进行，检测需在所有承轨台凹槽内进行，每个凹槽上需要测量2个点，并可以依据支点处的倾斜度来验证两点高程正确与否。

模板承轨台凹槽中40个测高点位如：轨道板1号1-40，检测过程应注意方向一致。

成品板的检测和毛坯板方法一样，为了确保所有轨道板均能如同在施工现场进行精调时一样堆放，进行检测时，必须将轨道板放置在力传感器上进行调置。板上的13.5%～22.5%～13.5%（分别为板首-板中-板尾）负荷分布是借助调置架上的调高螺栓调定的。所测数据经软件分析确定轨道板是否合格。

4.6轨道板绝缘性能检测

轨道板绝缘性能检测通過ZL5电桥测绘仪进行测试。

将打磨完成的轨道板运输到指定的检测位置，将两根60㎏/m钢轨慢慢放在安装完扣件的轨道板上，钢轨间间距为1435mm，钢轨两端伸出轨道板的长度应相同。检测轨一端用2m长钢包铜线连接，另一端用焊接方式安装检测接线端子。在检测过程中检测钢轨下部的金属物与其检测轨间的相对位置不应发生变化。轨道板运送小车必须断电。

在检测作业前，应完成检测装置的校正、修正值的度数操作；每块轨道板检测时应读取两组数据，取较大的数据用于绝缘性能的判定。

总之，通过对CRTSⅡ型板式无砟轨道板的预制生产及其过程中的质量控制，有效提高了轨道板的质量，优化了工艺流程，节约了施工成本。