印尼鐵路新型鋼筋混凝土曲線軌道板預制技術研究

楊 旭， 張 光 榮， 程 鵬 軍

(中國水利水電第七工程局有限公司國際公司，四川 成都 611730)

1 概 述

隨著高鐵技術日新月異的發展，軌道板預制技術從Ⅰ型、Ⅱ型發展到了Ⅲ型，CRTSⅢ型板式無砟軌道即是在Ⅰ型板、Ⅱ型板和雙塊式無砟軌道的研究基礎上發展而來的[1]。CRTSⅢ型無砟軌道板與CRTSⅠ型、CRTSⅡ型軌道板相比具有顯著的優越性，主要表現在其能夠實現軌道板在圓曲線及緩和曲線段的一次成型，即軌道板預制出來不再需要通過扣件系統的調整或場內軌道板精確打磨實現，而是通過獨特設計的鋼模系統予以實現，從而減少了設備投入、降低了環境污染，提高了工效[2]。針對雅萬高鐵CRTSⅢ型普通鋼筋混凝土曲線軌道板的預制技術及重難點問題進行了分析與研究。

2 雅萬高鐵采用的曲線軌道板

雅萬高鐵線路的曲線分為圓曲線及緩和曲線，當曲線半徑R≥3 500 m時，緩和曲線地段采用一維垂向調整軌道板，即在線路外側鋼軌下部承軌臺進行高低調整；當曲線半徑R<3 500 m時，圓曲線地段采用一維橫向調整軌道板，而橫向軌道板則通過承軌臺的橫向偏移實現，同時，緩和曲線地段采用二維調整軌道板，即承軌臺同時進行橫向偏移和垂向高低的調整。

3 曲線軌道板預制技術

CRTSⅢ型普通鋼筋混凝土曲線軌道板預制的核心技術是軌道板承軌臺調整精度的控制，因此，曲線板模具與成品板的檢測重點是承軌臺。曲線板生產的質量控制要點與標準板的主要區別在于對曲線板模具精度的控制。除正常進場檢驗合格后，更重要的是在調整、檢測過程中如何保證精度：(1)模具調整、檢測完成后的參數要達到制板精度要求；(2)在軌道板混凝土澆筑振搗過程中如何確保模具各細部尺寸不會發生位移變化，尤其是承軌臺部位。

為了保證曲線軌道板預制的精度，需要做到以下幾點：

(1) 曲線軌道板模具的制造在滿足精度要求的同時在設計上要科學、合理，同時具備可操作性，在其使用過程中能夠準確、快捷地達到施工要求，提高功效；

(2) 研發和改進曲線軌道板模具的調整和檢測工裝，優化曲線板模具調整和檢測的方法以保證曲線軌道板成品板的質量。

3.1 曲線模具的設計原則

(1)在軌道板模具設計過程中，應遵循科學、合理、經濟、高效、操作簡便的原則。通常情況下，直線板模具的承軌槽均為固定、不可調整的，而曲線板模具則是通過承軌槽的垂向和橫向調整以滿足不同曲線地段軌道板的生產，同時，其亦可兼顧直線板的生產。其中二維調整型、垂向一維調整型模具主要用于緩和曲線地段軌道板的生產，而橫向一維調整型模具則主要用于圓曲線地段軌道板的生產；

(2)相對于直線模具，一維垂向模具采取僅對承軌槽垂向高低進行調整的方法實現模具可調；

(3)一維橫向模具采取僅對承軌臺垂向進行調整的方法實現模具可調，亦可針對固定的曲線半徑采用固定式模具(即模具制作時已考慮承軌臺偏移量)生產；

(4)二維模具采取同時對橫向和垂向可調的方法實現模具可調，所有曲線地段軌道板的每個承軌臺的偏移量應根據設計文件確定，模具承軌槽的調整偏移量與之相對應；

(5)各曲線模具的配置數量應根據各類曲線板的總數及工期確定。

3.2 曲線模具的技術要求

曲線模具承軌槽除具有直線模具的相關技術要求外，還包括以下技術要求：

(1) 每套曲線模具需配備足夠且多種厚度的橡膠條，在曲線模具承軌槽調整后能選擇適配的橡膠條進行安裝并填充緊固，以保證承軌槽與底板之間密閉性好且不易受混凝土澆筑過程中的振搗而發生位置偏移，保證所生產的成品板無外觀缺陷；

(2) 為保證曲線模具的適用范圍得到最大化利用，在兩長邊均設置接地端子預埋接口并匹配防護裝置，以保證單套模具可滿足左線、右線、前緩曲線、后緩曲線等曲線軌道板的生產；

(3) 橫向一維調整型模具在一側承軌槽設置了橫向偏移裝置，在調節偏移裝置時，位于同一個橫斷面上的左右線承軌槽均可同時移動且偏移量一致；

(4) 因P4925型軌道板大小里程為非對稱，故在制作P4925型一維垂向調整型模具時需考慮線路的左右取向；

(5) 二維模具一側的承軌槽設置有橫向偏移裝置，兩側均設置有垂向偏移裝置；

(6) 所有模具的承軌槽可調整范圍應大于軌道板承軌臺的設計參數。

3.3 曲線軌道板預制技術及重難點問題

曲線軌道板正式施工前應進行工藝性試驗，以摸索出曲線軌道板預制施工中的重難點問題，總結曲線軌道板生產施工經驗，掌握承軌槽調整要點、規律及技巧，從而達到固化曲線模具調整的施工工藝、保證所生產的曲線軌道板質量穩定、滿足出場要求。其預制技術及重難點問題如下。

3.3.1 曲線模具的清理

(1)每套曲線模具在每次使用前必須進行全面清理，如局部有混凝土殘留或模具板面不潔凈時需進行打磨處理，清理過程應將承軌槽與板面之間的橡膠條取出，對其中的殘留物進行仔細清理，以免影響后續承軌槽的調整；

(2)在清除混凝土殘留物后需少量噴涂脫模劑進行模具板面的潤潔，再用柔軟的抹布擦拭清潔，以確保混凝土接觸板面潔凈。

3.3.2 曲線模具調整參數

根據設計下發的、針對不同曲線半徑的各類型曲線軌道板的每個承軌臺調整量編制曲線軌道板生產技術通知單，經軌道板場總工程師審批后予以下發。通知單內容顯示該套模具所生產的曲線軌道板所屬曲線里程段、曲線的半徑和長度、線路轉向、線別、軌道板型號和流水號、接地端子在模具中的位置、模具中每個承軌槽的調整值和調整方向等，通過該通知單，可以清晰明了地知道該曲線軌道板的主要信息、每個承軌槽的調整方向和調整量以及接地端子安裝的位置，避免出錯。

3.3.3 曲線模具的調整

曲線模具使用前應進行全面檢測。承軌槽調整前，應首先對整套模板的長寬厚、四邊翹曲、四邊旁彎、整體扭曲、底板平面度、固定承軌槽的橫向及垂向位置偏差、固定承軌槽與底板的高差、所有承軌槽小鉗口距離、承軌面坡度、承軌面與鉗口面的夾角、同一承軌槽兩套管中心距離進行檢測，檢測標準應嚴格執行設計要求和規范要求，待上述項目檢測合格后，再按照生產技術通知單對計劃預制的曲線軌道板進行承軌槽的調整和檢測。

(1)一維橫向模具的調整。一維橫向模具的調整機構由可調承軌臺模、調整塊、調整螺桿、鎖緊螺母、把合螺栓等組成。調節時應依次松開需調節承軌槽的把合螺栓，然后松開鎖緊螺母，旋轉調節桿使承軌槽橫向移動。

當順時針旋轉調節桿時，承軌槽整體向模具邊緣側橫向移動；當逆時針旋轉調節桿時，承軌槽整體向模具中心線整體橫向移動，調節桿旋轉一圈，承軌槽橫向調整偏移約0.8 mm左右。

調整過程中，應采用GOCOM碼軟件配合全站儀、定位銷檢測爪、球型棱鏡等進行動態監測調整，待單個承軌槽橫向調整數據滿足設計要求后鎖緊螺母、把合螺栓，進入下一承軌槽的調整。

(2)一維垂向模具的調整。一維垂向模具調整機構由支撐箱體、可調承軌槽、可滑動楔塊、上(下)垂向調節桿、鎖緊螺母等組成。

調節時，應首先松開上、下調節桿的鎖緊螺母，旋轉上、下垂向調節螺桿使承軌槽垂向移動。注意上、下調節桿應配合使用，當其中一個調節桿往一個方向無法再繼續旋轉時，需要調整另外一個調節桿往反方向旋轉以釋放其可旋轉量，單個調節桿旋轉的圈數不宜大于兩圈。當上調節桿順時針旋轉時，下調節桿逆時針旋轉，則承軌槽垂直向上移動；反之，其垂直向下移動。待單個承軌槽垂向調整數據滿足設計要求后鎖緊螺母，進入下一承軌槽的調整。通過實踐得知：調節桿旋轉一圈，承軌槽垂向調整偏移約0.5 mm。

調整過程中，應采用水準儀進行動態監測調整，待單個承軌槽垂向調整數據滿足設計要求后鎖緊螺母、把合螺栓，進入下一承軌槽的調整。

(3)二維模具的調整。二維模具調整機構由支撐箱體、可調承軌臺模、可滑動楔塊、調整塊、上(下)垂向調節桿、調整螺桿、鎖緊螺母等組成。二維模具承軌槽的調整方法為一維橫向和一維垂向模具調整方法相結合。調整時，應先進行橫向調整，再進行垂向調整，待單個承軌槽橫向和垂向調整數據滿足設計要求后鎖緊螺母、把合螺栓，進入下一承軌槽的調整。

3.3.4 曲線模具調整后的檢測

各類曲線板模具承軌槽調整完畢，應對所有承軌槽外鉗口距離、所有承軌槽外鉗口距外側套管中心距離、所有承軌槽兩套管中心線距模具中心線距離、被調節承軌槽與底板的高差、被調節承軌槽橫向及垂向位置偏差等項目進行檢測，待其均檢測合格后方可進入下道工序。

3.3.5 曲線模具調整的注意事項

(1) 曲線模具檢測過程中，相關人員應穿戴鞋套以避免對模具造成污染；

(2) 承軌槽調整時，如螺栓調節出現異常，應立即停止作業并查找原因，嚴禁因強行野蠻操作而損壞承軌槽及零部件；

(3)待曲線模具所有檢測項目驗收合格后，根據承軌槽橫向調整量的大小安裝對應尺寸的橡膠條，局部空隙應采用玻璃膠填充密實和平整，對模具進行二次清理后，采用噴霧器對模具表面噴涂脫模劑，應噴涂均勻、無流淌現象出現，以避免造成軌道板板面的色差問題[3]。

3.3.6 曲線軌道板模具的維護與保養

曲線模具在日常使用過程中通常每周進行一次保養，保養內容為：

(1) 拆下承軌槽調節裝置，檢查其內部部件，重點是滑塊、螺桿及其鎖緊裝置等，對開裂、變形的構件進行更換，對有浮繡的構件進行除銹工作，對所有構件進行打油保養工作；

(2) 對承軌槽與板面之間的密封膠條及時進行更換，以確保在混凝土施工振搗過程中不漏漿；

(3) 對各個易損易缺失的配件進行足夠量的提前儲備，以確保曲線模具的日常保養和維護。

3.3.7 曲線軌道板的預制

曲線軌道板混凝土的澆筑工藝及控制標準同標準板。混凝土澆筑時采用布料機分三層布料、附著式振動器振搗密實，其密實標準以混凝土不再下沉、表面泛漿，無氣泡或少量氣泡冒出為準，振搗后的混凝土表面應略有露石，露石高度不超過4 mm。

軌道板混凝土澆筑完成后、在達到初凝狀態前進行拉毛處理，拉毛深度為2～4 mm，寬度為2～4 cm，拉毛完成后軌道板底面不應有浮漿，拉毛結束后覆蓋塑料膜進行保濕養護[4]。

3.3.8 曲線軌道板的拆模與檢測

(1)曲線軌道板的拆模。曲線軌道板達到拆模強度(軌道板強度≥40 MPa)后進行拆模，先拆端模、再拆側模，最后使用四臺千斤頂同步將軌道板進行頂升以使其脫離模具，采用橋機將軌道板吊運至翻板靜停區，軌道板翻轉后，將承軌槽正面朝上，以便于檢測。

(2)曲線軌道板的檢測。采用軌道板外形尺寸快速檢測系統對曲線板的外形尺寸進行檢測，主要利用激光圖像檢測技術實現對軌道板三維尺寸的建模和外形尺寸的自動檢測，采用激光掃描軌道板外形自動獲取外形尺寸檢測數據，并將其與標準板數據形成差值，其中預埋套管處承軌臺垂向和橫向位置相對于標準板的偏差值即為承軌臺的實際調整量，再計算出每個承軌臺的實際調整量與理論調整量的差值，該差值即為調整偏差，其橫向位置允許偏差≤±0.5 mm，垂向位置偏差≤±1 mm。

3.3.9 軌道板的標識

為區分直、曲線軌道板，避免在軌道板發運過程中出現錯誤，曲線軌道板拆模后應立即進行標識，具體方法為：

(1)直線軌道板的標識方法。直線軌道板頂面按設計位置壓出永久性標志，模具內有兩塊相同的永久性標志分布在底模中心線兩側，永久性標志內容包括軌道板的型號、模具編號、制造廠名稱和制造年份，成品軌道板四周還需加蓋不宜褪色的印章，其內容包括該成品軌道板的型號、施工流水編號、生產日期和合格標記。

(2)一維橫向曲線軌道板的標識方法。一維橫向曲線軌道板預制前，應將模具板面永久標志中的模具編號更換為對應的曲線半徑，在直線軌道板四周標識的基礎上在曲線內側長邊中部位置標識“曲線內側”字樣。

(3)一維垂向曲線軌道板的標識方法。一維垂向曲線軌道板預制前，應將軌道板頂面永久性標志模具編號中的“O”更換為“C”，板面其余標志均與直線軌道板相同。四周標識在直線板的基礎上新增一列標識，內容為該軌道板鋪設位置所對應的曲線半徑、曲線超高、曲線長度，并在兩個長邊的兩側分別標識ZH(直緩點)、HZ(緩直點)、HY(緩圓點)、YH(圓緩點)，曲線內側長邊中部位置標識“曲線內側”字樣。

(4)二維曲線軌道板的標識方法。二維曲線軌道板預制前，軌道板頂面的永久標志和直線板相同。四周標識在直線板的基礎上新增一列標識，標識內容為該軌道板對應的左線或右線鋪板流水號(Z左線、Y右線)、二維曲線軌道板生產流水號、鋪設的里程樁號，并在曲線內側長邊中部位置標識“曲線內側”字樣。

4 結 語

CRTSⅢ型普通鋼筋混凝土曲線軌道板預制過程的技術控制重點和難點主要是對模具承軌槽的調整，在前期試生產過程中，對曲線軌道板的曲線參數進行了檢測復核，并根據試驗及檢測結果進行可調模具調整方法的評價與再優化，最終形成了適用、精確、可靠的曲線軌道板的施工方法[5]。通過軌道板的預制方便了后期無砟軌道的鋪設施工，簡化了施工工藝，降低了施工成本，更能保證曲線段軌道板鋪設的精度。目前，該工藝已在國內外CRTSⅢ型軌道板中得到了推廣和應用。