淺析馴馬山烏江船閘軌道膠泥技術的成功應用

孫必俊

摘要：駟馬山烏江船閘2009年擴建完成，通過近4年的船閘高效益運行，烏江船閘下游橫拉門底軌預埋螺栓出現松動，預埋鋼墊板上蹺變形，底軌磨損嚴重，軌道下沉錯位，嚴重影響了下游橫拉門的正常運行，閘門運行過程中總是引起跳軌現象，影響閘門頂臺車動力平衡，扭曲力加大，以致于經常造成減速器的損壞，包括液力耦合器的傷害。本文以駟馬山烏江船閘為例，分析了軌道膠泥技術的應用。

關鍵詞：船閘；軌道膠泥

2012間多次進行潛水作業，針對底軌預埋螺絲進行緊固，但是由于軌道鏈接缺陷，以及普通水泥無法承受鏈接處的長期震動，閘門運行一段時間后，毛病又出來了，具體表現為混凝土基礎松動，軌道下沉或懸空，固定螺絲松動，軌道發生較大的位移。所以根除這一弊端必須進行大修，改變原有的軌道鏈接，對固定軌道的水泥又提出了新的要求。2014年2月4日，船閘進行全面大修，下游橫拉門底軌檢修成為此次烏江船閘大修工程的重中之重。橫拉門底軌檢修需更換底軌鋼墊板、預埋螺栓等，并要進行二次砼澆筑及養護。橫拉門正常運行時，底軌需承受81.6噸的橫拉門重量，所以對底軌鋼墊板及預埋螺栓二次砼澆筑后的強度要求頗高。而且此次大修工程工期要求緊，正值冬季，雨雪天氣多，溫度低，二次砼澆筑后的養護存在很大的問題。在這種特殊情況下，使用普通的二次砼澆筑明顯達不到要求。為了解決這個難題，船閘組織科技人員進行技術攻關，大膽采用新材料、新工藝。一種高科技產品“軌道膠泥”被船閘技術人員應用在烏江船閘下游橫拉門底軌基礎工程中。

一、軌道損壞的原因

（一）由于原有的軌道鏈接采用膨脹螺栓直接固定在混凝土中，然后通過一塊30*30的鋼板軌道，兩邊交叉固定的方式固定，當承重閘門車輪通過接口處時，會產生振動，頻繁振動造成壓板固定螺絲松動，損壞接口下的混凝土，導致軌道變形。

（二）液壓效應。船閘低軌道長期浸泡在水下，軌道松動，原有的混凝土松動，當閘門底滾輪通過接口處時，水會被滲入和擠出，造成液壓效應。

（三）鋼軌接觸面只是簡單的點接觸，接口處也只是側面通過簡單的鋼板進行螺絲固定連接，長時間以來造成連接處錯位，螺絲松動。

（四）由于船閘底軌的特殊工作性質，一直在3.5米以下運行，軌道維護保養工作幾乎無法開展，也就是潛水進行簡單的作業，無法做到周到。

（五）因81.6噸的閘門過重，又由于長期在水下，普通混凝土對于接口處振動，承載力不夠。

二、軌道膠泥技術的優點

（一）高強、早強：1-3天抗壓強度可達30-50Mpa以上，設備安裝完畢一天后即可運行。

（二）自流性高：可填充全部空隙，滿足設備二次灌漿的要求。現場只需加水攪拌，直接灌入設備基礎，砂漿自流，施工免振。確保無振動、長距離的灌漿施工。

（三）微膨脹性：保證設備與基礎之間緊密接觸，二次灌漿后無收縮。

（四）有效承載面積：確保灌漿料與設備底板、鋼柱腳板、超大鋼板的接觸面積在95%以上。

（五）低溫施工性：允許在負10℃氣溫下進行室外施工。

（六）絕緣性好：高致密性結構，固化后具有很好的抗滲和絕緣性能。

（七）耐久性強：本品屬無機膠結材料，使用壽命大于基礎混凝土的使用壽命。經上百萬次疲勞試驗，50次凍融循環實驗強度無明顯變化。在機油中浸泡30天后強度無明顯變化。

（八）多種澆注方式，可采用高位自流、機械泵送和高壓注漿等，確保灌漿料澆筑施工后不離析、不泌水、不沉降。

三、軌道膠泥技術的缺點

（一）灌注環境要求高

灌注前要清掃設備基礎表面，不得有碎石、浮漿、灰塵、油污和脫模劑等雜物。灌漿前24h，設備基礎表面應充分濕潤。灌漿前1h，應吸干積水。

（二）特定的灌漿方式

1.漿料應從一側灌入，直至另一側溢出為止，以利于軌道底座與混凝土基礎之間的空氣，使灌漿充實，不得從四側同時進行灌漿。

2.在灌漿過程中不宜振搗，必要時可用竹板條等進行拉動導流

3.每次灌漿層厚度不宜超過100mm。

4.在灌漿施工過程中直至脫模前，應避免灌漿層受到振動和碰撞，以免損壞未結硬的灌漿層。

5.養護的特除性。灌漿完畢后30分鐘內，應立即噴灑養護劑或覆蓋塑料薄膜并加蓋巖棉被等進行養護，或在灌漿層終凝后立即灑水保濕養護。

四、固定技術的施工工藝

（一）軌道固定件準備

壓板底座：長20CM，寬60CM，鋼板2塊

上壓板：長10CM，寬12CM，壓板8塊

壓板螺栓：直徑20CM高強度螺栓50個

鋼軌：GB43KG長20M重軌

頭寬70mm高度140mm底板114mm腰厚14.5mm2根

地腳螺栓：T行槽直徑20CM高強度螺栓50個

（二）預埋地腳螺栓。首先制作一個框架，用以保障地腳螺栓的中心距和垂直度。

（三）地板鋪設。兩塊墊板端頭留間隙，安放好后，借助水平儀通過調校螺栓和地腳螺栓調平。

（四）填充膠泥。在基礎與墊板之間填充膠泥，灌入膠泥后，迅速攪拌均勻，膠泥連續從墊板一側灌入，直至從墊板的另一側冒出，中間不能有空隙。由于天氣寒冷，我們采用了一些保暖措施，使用棉被以及電熱毯進行保暖，保證膠泥的固化溫度在5℃以上。

（五）以墊板中心線為中心鋪設膠墊板，并在膠墊板上安裝鋼軌，鋼軌安裝完成后，用經緯儀通過壓板進行鋼軌調直，以保證安裝尺寸符合要求，然后按規定緊固壓板螺栓。

五、結語

在施工前，船閘技術人員模擬大修環境進行了多次試驗，試驗證明軌道膠泥澆筑養護后的強度遠遠高于要求，7天抗壓強度高達36Mpa，比普通砼養護期縮短了20多天，烏江船閘大修工程底軌鋼墊板及預埋螺栓己采用軌道膠泥作為灌漿料進行二次澆筑，澆筑后使用棉被加插電熱毯進行養護。軌道膠泥的成功應用，大大縮短了烏江船閘大修工期。二年來，由于當初成功的使用軌道膠泥技術，完整地將兩段軌道合理的鏈接在一起，橫拉門一直運行平穩，未出現跳軌現象，減速器和液力耦合器也未發生一起事故。

參考文獻：

[1]譚恩榮，李升業.GArrTlEx軌道固定技術的應用[J].港口裝卸，2001（5）.

[2]葉建雄，劉萍先，李志彪.南昌昌北閘門控制系統設計[J].長江科學院院報，2012（12）.

[3]姜麗芳.基于PLC的水電站閘門監控系統的研究[D].東北農業大學，2008.