碼頭軌枕預制缺陷成因分析及改善措施

徐忠軍，鄭國成

（1.廈門港口開發建設有限公司，福建 廈門 361012；2.廣州南華工程管理有限公司，廣東 廣州 510230）

1 工程概況

劉五店南部港區作為廈門港“一灣八區”之一，位于廈門灣東部海域同安灣口，東南向與大、小金門島隔海相望，相距約7 n mile，是距離臺灣最近的深水岸線。工程為新建3個5萬噸級散雜貨泊位，碼頭前沿岸線總長785 m，陸域形成總面積47.38 hm2，縱深約1 056.6 m。

2 結構方案

碼頭水工結構主體采用重力式沉箱結構。碼頭上部門機軌道分為中軌和后軌，軌距分別為10.5 m和16 m，碼頭前軌距碼頭前沿線3 m，中軌位于沉箱結構寬度范圍以外，直接采用道碴軌枕基礎；后軌直接座落在回填砂上，不僅承載力不足、產生不均勻沉降，而且不利于結構的抗震，設計要求先對回填砂進行振沖密實后再實施水泥攪拌樁加固，形成后軌下部的復合地基，既能滿足承載力要求，又能消除后軌使用階段的沉降。

3 軌枕設計

中軌分為后Ⅰ-Ⅴ型，后軌分為A型、B型和接頭型，軌枕板均為C30混凝土預制，軌枕板頂部軌道槽內應按鋼軌錨固的要求預埋安裝螺栓，螺紋長70 mm，露頭80 mm。軌枕強度達到100%設計強度后方可起吊安裝，安裝就位后，吊孔采用瀝青砂填平。各規格軌枕設計尺寸見表1。

4 軌枕預制

軌枕于2010年4月開始預制。2010年5月，工程參建各方依據JTS257—2008《水運工程質量檢驗標準》對已經預制的Ⅰ型軌枕進行抽樣檢查，檢查后統計軌枕預制的合格率僅為81.58%。經過綜合分析，預制軌枕缺陷主要有拆模、轉存、安裝時碰損等外形缺陷、吊孔位置偏差大、漏漿嚴重、表面氣泡較多等表觀質量及預埋螺栓位置偏差大等，其中吊孔位置與預埋螺栓位置可歸結為預埋件安裝精度問題，外形缺陷和表觀質量可歸結為觀感質量問題。產生上述缺陷的主要原因是模板密封性差、施工工藝不精細。

表1 各規格軌枕設計尺寸Table 1 Design sizes of various specificationsof sleepers

為進一步推動水運工程質量通病的治理，全面提高水運工程質量水平，交通運輸部開展水運工程質量通病治理活動[1]。質量通病治理活動過程就是一個精細化管理的過程，質量通病治理的效果，不僅反映了工程的外觀、內在質量和工程整體質量，同時也體現了工程參建單位的質量管理水平。為此，工程所在地質量監督部門也出臺了關于水運工程小型預制構件集中標準化生產指導意見的通知要求。

5 改善措施

5.1 提高模板密封性

1）改進現有模板工藝，重新加工制作一批模板。首先，在模板中央底部增設1道φ12的拉條，以有效抵御混凝土振搗產生的側壓力；其次，側模兩對角拼縫間磨平，對角模板頂部修平，以增加模板間契合度[2]，見圖1。

圖1 改進后的模版Fig.1 The template after improvement

2）增設雙面止漿條。混凝土澆筑前在鋼模和底模接觸處、側模對角拼縫處增設雙面止漿條，以加強止漿效果。

5.2 改進預埋件定位工藝

1）用槽鋼開孔加焊套管，對預埋螺栓限位，控制其位置和垂直度，見圖2。

圖2 改進預埋件定位工藝Fig.2 Improved embedded part positioning process

2）采用雙層導向架固定圓臺型吊孔鋼套筒，導向架高5 cm，精確控制吊孔的位置和垂直度。

5.3 推進無棱化施工

針對拆模、轉存及安裝時軌枕容易出現缺棱掉角易破損的問題，從兩方面解決：一是對現場操作人員進行再次交底，要求拆模、吊裝作業時輕拿輕放，注意對成品的保護；二是推行無棱角化，改進模板工藝，將原設計模板相鄰處的直角邊改為3 cm圓弧倒角，消除不利應力，減少碰損的概率，見圖3。

圖3 實行構件邊角無棱化Fig.3 Making no edges in the corners of component

6 取得的成效

通過上述工藝措施，預制軌枕觀感質量得到了明顯提高：漏漿情況得到很好的控制，預埋件的埋設精度有了較大提高，合格率為95%以上[3]，推行無棱角化施工后，成品邊角損壞情況得到較大改善，在拆模、堆存、安裝過程中均未出現較嚴重的缺棱掉角。改進工藝后現場預制效果見圖4。

圖4 現場構件堆放Fig.4 Component stacking in site

7 結語

通過對模版工藝的改進，預制軌枕質量得到了明顯提高，但仍存在一些需繼續完善的地方，比如本次軌枕底模采用10 mm×10 mm格柵+竹膠板結構，具有裝拆方便，適應不同規格尺寸軌枕的優點，但在反復使用后，底模側邊容易磨損、變形，在混凝土澆筑過程中，容易被振搗器損壞[3]。在今后類似的項目中，建議采用鋼筋混凝土底胎膜，頂部采用鋼板或者大理石鑲面以進一步提高預制軌枕質量。

[1]交通運輸部工程質量監督局.水運工程質量通病防治手冊[M].北京：人民交通出版社，2013.Engineering Quality Supervision Bureau of Ministry of Transport.Common problems prevention manual of port＆waterway quality[M].Beijing：China Communications Press，2013.

[2]JTS202—2011，水運工程混凝土施工規范[S].JTS202—2011，Specification for concreteconstruction of port and waterwayengineering[S].

[3]JTS257—2008，水運工程質量檢驗標準[S].JTS257—2008，Standard for quality inspection of port and waterway engineeringconstruction[S].