雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝簡介

蔣林葳 蘭建 馬炎

河南建院建筑材料檢測有限公司（450002）

雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝簡介

蔣林葳 蘭建 馬炎

河南建院建筑材料檢測有限公司（450002）

這里從雙塊式軌枕生產(chǎn)的總體安排及各具體生產(chǎn)步驟兩方面，系統(tǒng)的介紹了雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝和相關工藝參數(shù)，提出了一些現(xiàn)階段我國在實際生產(chǎn)過程中所應注意的問題和展望了雙塊式軌枕生產(chǎn)的發(fā)展方向。

雙塊式軌枕；生產(chǎn)工藝；混凝土；養(yǎng)護

0 引言

無道砟軌道不但在使用方面軌道平順性較好、能保持長期可靠的穩(wěn)定性，而且在運行和維護方面也具有運營效率高、維修量小等優(yōu)點。

在世界范圍內(nèi)，無道砟軌道的應用和發(fā)展已有近50年的歷史。起步較早的日本及德國已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗，研究及開發(fā)出了近百種無道砟軌道結(jié)構形式，初步形成了各自不同的技術體系[1]。而我國從20世紀90年代才開始對該類軌道進行研究，同日本或德國相比起步較晚，尚處于經(jīng)驗積累階段。

雖然無道砟軌道在我國出現(xiàn)較晚，然而由于該類軌道具有諸多優(yōu)點現(xiàn)如今被廣泛的應用于我國的鐵路建設之中。在我國鐵路建設事業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，無道砟軌道的研究和應用也同樣取得了長足的進步和發(fā)展。

在鋪設無道砟軌道的過程中，必然需要大量與之配套的無道砟軌枕。該類軌枕的批量化生產(chǎn)較好的適應了我國高速鐵路事業(yè)的發(fā)展。但由于我國該類型軌枕的生產(chǎn)技術大多從國外引進，很多技術不夠成熟全面，尚處于探索發(fā)展階段，有必要對其生產(chǎn)工藝進行進一步介紹、探討和推廣。

1 軌枕制造工藝概述

1.1 軌枕生產(chǎn)線組成

混凝土軌枕的批量生產(chǎn)需要經(jīng)過多道工序，因而通常采用流水環(huán)形生產(chǎn)的方法。其生產(chǎn)線由多個生產(chǎn)系統(tǒng)組成，主要包括：拌合系統(tǒng)、澆筑系統(tǒng)、養(yǎng)護系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)、回模系統(tǒng)以及鋼筋加工系統(tǒng)等[2]。不同的生產(chǎn)系統(tǒng)形成不同的生產(chǎn)區(qū)域，不同生產(chǎn)系統(tǒng)間相互配合最終構成環(huán)形流水線[3]。因而，不同生產(chǎn)區(qū)域的布置對生產(chǎn)循環(huán)流水化操作能否實現(xiàn)以及混凝土軌枕的生產(chǎn)效率高低有決定性影響。

1.2 軌枕生產(chǎn)工藝流程

軌枕生產(chǎn)工序較多，現(xiàn)對其主要工序進行列舉，其工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

2 雙塊式軌枕主要生產(chǎn)工藝

2.1 主要原材料及配件要求

原材料的質(zhì)量對于產(chǎn)品而言至關重要。因此在混凝土軌枕生產(chǎn)時，必然會對主要原材料及配件質(zhì)量做出具體要求。主要原材料及配件包括：水泥、摻合料、骨料、減水劑、鋼筋、模具、套管和彈簧等。所有原料均應滿足各項國家相關標準及技術條件。

為了使混凝土軌枕易于脫模、成品表面光潔、尺寸準確、避免其出現(xiàn)缺邊掉角的情況；用于混凝土軌枕成型的模具應表面光潔、整體剛度大、結(jié)構設計合理。

最后，所用預埋套管也應具有一定的剛度且設計合理，使之不但具有較好的位置固定能力、較長的使用壽命，還要保證其在脫模過程中產(chǎn)生的阻力較小，以利于模具脫出。

2.2 混凝土的制備

混凝土制備的首要任務是根據(jù)所用原料及生產(chǎn)混凝土軌枕所需要求設計合理的配合比。通常生產(chǎn)軌枕所用混凝土強度等級需要達到C60；因此，其水膠比不應超過0.35。為了在低水膠比的條件下獲得較好的流動性，利于振搗密實，應添加適量的減水劑。通常配合比對生產(chǎn)軌枕的混凝土強度，工作性等均有較大影響；配合比不佳會造成軌枕強度不足，外觀出現(xiàn)蜂窩麻面等現(xiàn)象。

應嚴格按照配合比進行配料和混凝土的拌合。下料時應當密切注意所用原料含水量的變化，從而做到準確下料。同時，為了減小混凝土在攪拌過程中水分的蒸發(fā)速度，不應將溫度過高的混凝土原料直接混合攪拌。混凝土拌合時還應注意選擇合理的下料順序及攪拌時間，使混凝土拌合物拌合均勻，攪拌充分。所制備出的混凝土應具備較好的坍落度和合適的粘聚性。

2.3 噴涂脫模劑及配件裝配

脫模過程中，為了脫模順利、同時不影響混凝土軌枕的外觀，通常采用水溶性脫模劑對模具表面進行噴涂。在噴涂脫模劑的過程中應做到噴涂均勻，噴涂全面不漏噴少噴，避免使沒有噴涂脫模劑的模具表面同軌枕粘連，造成脫模困難；同時，也不宜噴涂過多，使脫模劑在模具內(nèi)部產(chǎn)生積液。

裝配時箍筋和桁架的位置應擺放準確，套管一定要擰緊。套管一旦過松，就會造成混凝土軌枕成品出現(xiàn)套管下沉的現(xiàn)象。

2.4 澆筑及振動成型

混凝土在澆筑及振動成型時采用二次布料法，其具體方法是：布料機首先對已經(jīng)放在振動臺上的模具進行第一次布料，布料應當均勻，布料高度不應大于其模具深度的一半；布料過后即可進行振動,振動時間持續(xù)大約60 s，過后停止振動進行第二次布料；第二次布料過后再振動約90 s即可結(jié)束。在實際操作過程中，振動時間應控制在混凝土表面無氣泡，適度泛漿為宜。

2.5 養(yǎng)護

振動成型過后的混凝土即可對其進行養(yǎng)護，對軌枕的養(yǎng)護通常為蒸汽養(yǎng)護，有其規(guī)定的養(yǎng)護制度。養(yǎng)護一般可以分為：靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段[6]。靜停時間通常控制在4 h左右；升溫階段，升溫速率控制在8～15℃/h；恒溫階段，養(yǎng)護溫度應小于50℃，枕芯溫度不應大于55℃，恒溫時間約為5 h；降溫階段，降溫速率也應控制在8～15℃/h。

圖2 養(yǎng)護制度圖實施該養(yǎng)護制度有其一定原因。靜停階段，水

其養(yǎng)護制度如圖2所示。泥剛剛開始水化，經(jīng)過一段時間的靜停放置，可以使水泥的水化達到一定的程度，從而使混凝土在初期具有一定強度并且釋放一部分水化熱，較好的控制了混凝土軌枕枕芯的溫度；升溫時，控制升溫速率在較低的條件下可以防止升溫過快，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生過高的溫度，產(chǎn)生應力使混凝土開裂；恒溫階段，由于其較高的溫度和濕度條件，混凝土強度增長速度較快，然而如果溫度過高或者恒溫時間過長，會使軌枕產(chǎn)生溫度應力以及對后期強度產(chǎn)生發(fā)展造成影響[7]；最后，降溫階段控制降溫速率同樣是為了避免溫度應力過大，使軌枕表面產(chǎn)生裂縫影響其耐久性[8]。

2.6 脫模

養(yǎng)護過后軌枕生產(chǎn)通常采用沖擊式脫模，其脫模過程為：吊車將裝有軌枕的模具放在預定工位上，然后通過夾緊裝置夾緊，在提升裝置的帶動下將鋼模提升一定高度，過后再將其翻轉(zhuǎn)180°并放置在承接鋼模的承接平臺上。此時方可啟動分布于鋼模四邊之下的充氣氣囊，將模具頂起一定高度后快速放氣，軌枕鋼模做自由落體運動，最后鋼模摔落在位于鋼模四角的承接平臺上，反復幾次利用沖擊力將混凝土軌枕從模具中脫出。

3 展望

在高速鐵路的鋪設過程中對混凝土軌枕質(zhì)量的一致性及穩(wěn)定性要求較高；為了提高混凝土軌枕產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性，必然需要減小人為因素的影響；因此，提高混凝土軌枕生產(chǎn)線的機械化和自動化程度將成為今后混凝土軌枕生產(chǎn)工藝發(fā)展的重要方向[9]。

[1]王正壽.高速鐵路雙塊式軌枕制造關鍵技術研究[J].山西建筑,2010,36(18)：252-253.

[2]顏海建,叢義營,劉勇,等.貴廣鐵路雙塊式軌枕預制場建設綜合技術[J].鐵道建筑技術,2013(7)：95-97.

[3]劉勇.軌枕環(huán)行法生產(chǎn)制枕場總體設計與軌枕預制配套設備研究[J].鐵道建筑技術,2008(5)：14-16.

[4]康祥梅,鄭愛國,李玉香.無砟軌道雙塊式混凝土軌枕的配合比優(yōu)化及生產(chǎn)控制[J].混凝土,2011(1)：139-141.

[5]王旭.武廣客運專線雙塊式軌枕混凝土配合比的研究[J].鐵道建筑,2008(7)：86-88.

[6]崔長庚.雙塊式軌枕蒸汽養(yǎng)護技術[J].國防交通工程與技術,2012(S1)：139-141.

[7]孫旭亮.混凝土軌枕養(yǎng)護現(xiàn)狀分析與技術改造實施方案[J].鐵道標準設計,2012(10)：11-13.

[8]吳恒志,卜英明.混凝土軌枕養(yǎng)護新方法探索[J].混凝土與水泥制品,2005(2)：32-33.

[9]王興奎.利用中國傳統(tǒng)工藝改進生產(chǎn)歐標雙塊式軌枕的探討[J].鐵道建筑技術,2009(7)：47-50.