浅谈CRTSⅡ型无砟轨道板制造技术及工艺解析
浅谈CRTSⅡ型无砟轨道板制造技术及工艺
中交隧道局第五工程有限公司李奇涛
【摘要】CRTSⅡ型板式无砟轨道板是引进德国博格板的基础上在中国进行改进、创新的结果。相比京津城际时的CRTSⅡ型板制造最大的区别在于用普通硅酸盐水泥代替超细水泥。由于CRTSⅡ型板工艺要求的特殊性与国内原材料、模具加工精度的差异性等决定了制造技术的复杂性及工艺研究艰巨性。
现结合现场的实际情况和前期的工艺试生产情况，总结了CRTSⅡ型无砟轨道板的制造技术和工艺，轨道板的质量有了显著的提高，得到了上级领导的好评。现将CRTSⅡ型无砟轨道板的制造技术和工艺研究进行简单的介绍。
【关键字】CRTSⅡ型板无砟轨道施工工艺
1 概述
1.1 轨道板结构特征
京沪高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道板外形尺寸为6450mm×2550mm×200mm，为先张法预应力混凝土结构，体积约3.452 m3，重约8.63 t（不计扣件，扣件重约0.6t）。设2列共20个承轨台，每对承轨台间设置预裂缝，结构特征见图1。轨道板承轨面通过数控磨床磨削加工，见图2。板与板之间通过纵向的6根精轧螺纹钢筋连接。
图1 CRTSⅡ型无砟轨道板结构图2 打磨后承轨面
1.2 轨道板预制的特点
1)轨道板同步张拉、放张。采用液压自动张拉控制系统，实现同步张拉、放张。
2)轨道板同步跟踪养护。采用轨道板同步养护温度控制设备，实现了轨道
板实时跟踪养护。
3)高精度模板工程。模板承轨槽部分的平整度及直线度是保证毛坯板质量的关键之一，利用高精度测量仪器对模板及毛坯板进行定期监测并实时调整。减少打磨量，提高打磨效率。
4)采用可调速度的混凝土布料机，实现混凝土灌注的均匀性，每套模板配置8台变频振动电机，实现了振动效果与混凝土和易性的匹配。
5)采用真空吸盘脱模，保证了近9t重的轨道板平稳从模板中脱出。
6)通过高精度数控磨床对轨道板承轨面进行磨削，实现轨道板承轨面磨削加工工序的自动化，保证轨道板几何尺寸的精度。
7)轨道板半成品、成品的存放采用专用存板基础，确保其稳固且控制三个支点的高度差。配置可以调速的起重设备并设计专用的吊具，确保轨道板存放平稳而不变形。
2、轨道板工艺流程
见图3。
图3 CRTSⅡ型无砟轨道板预制工艺流程图
3、钢筋加工
轨道板设上下层钢筋网片，下层钢筋网片由横向46φ8mm环氧镀层钢筋和纵向4φ16mm的普通螺纹钢筋及8φ8mm普通钢筋组成。上层钢筋网片由横向52φ8mm环氧镀层钢筋和纵向6φ20mm的精轧螺纹钢及14φ8mm普通钢筋组成。所有纵横向钢筋交叉点间设绝缘垫片并用绝缘扎丝绑扎牢固，预应力钢筋与钢筋网片接触点处设置绝缘热缩管，轨道板剖面见图4。
图4 CRTSII型无砟轨道板局部纵剖面图
3.1 绝缘热缩套管的加工
在专用胎具上安装绝缘热缩套管，热缩套管的外形尺寸、材质和加工间距应符合设计要求。对绝缘热缩管加热时，采用液化气喷枪加热，注意热缩管的受热要均匀，防止过热而损坏绝缘性能或受热过低而收缩不紧，见图5。
图5 热缩套管加工
3.2 钢筋网片的编组
上下层钢筋网片在专用胎具上进行编组。横向采用环氧涂层钢筋，纵、横向钢筋间设绝缘垫片及绝缘扎丝，编组好的钢筋网片须进行绝缘检测确保任意钢筋交叉点的电阻值不小于2MΩ，检测合格的钢筋网片堆放在专用托架上备用，见图6。
图6 上下层钢筋网片编组
3.3 预应力钢筋的下料
预应力钢筋采用定长切断机下料，用专用工装进行定期检测预应力钢筋下料长度，偏差应控制在万分之二范围内，预应力钢筋的切断和移运时应保持顺直，防止变形、碰伤、污染，预应力钢筋总长70.22m。
4 模板工程
4.1 模板功能及细部参数
1)模板功能
模型用于轨道板生产中混凝土灌注成型，它在保证轨道板外观质量、尺寸精度和钢筋丝位、预埋件位置精度及混凝土密实度等内在质量方面起着决定性或重要作用，见图7。
2)细部参数
模型轮廓尺寸为(mm):长×宽×高=6950×2590×861；
模型内腔尺寸(mm)：长×宽×高=6450×2550×200；
模型底板上面平面度(mm)：误差≤2；
模型内腔未注公差尺寸精度：误差≤1.5 mm；
每套模型承轨台壳体数量：20件，分两列，每列10件；
每承轨台壳体定位孔数量及孔径：2-φ10 mm；
每列承轨台壳体定位孔直线度：误差≤0.2 mm
承轨台壳体定位孔孔距精度：误差≤0.2 mm；
承轨台壳体安装平面度：误差≤0.15mm；
承轨台壳体未注尺寸（形位）公差各部技术要求：精度误差≤0.5mm；各曲
面过渡圆滑，无明显棱角、突起、褶皱；无划痕、裂纹；
每套模型承轨两台壳体定位孔数量：40个（φ10mm），分4列，每列10个；
每模型20件承轨台壳体安装平面机加工后平面度：误差≤0.3mm；
每模型20件承轨台壳体安装后平面度：误差≤0.5mm；
四列承轨台壳体定位孔中心线平行度：误差≤0.3 mm；
每列承轨台壳体安装后直线度：误差≤0.3mm；
两列承轨台壳体安装后中心线平行度：误差≤0.3 mm；
塑料套管定位装置数量：40组；分4列，每列10组（每件承轨台壳体2组）；
每列塑料套管定位装置中心线直线度：误差≤0.2 mm；
四列塑料套管定位装置中心线平行度：误差≤0.3 mm。
图7 CRTSII型无砟轨道板模板示意图
4.2 模板安装
1)安装前的布局工艺
测量张拉钢丝钳口高程，全局布置模板：采用莱卡DNA03数字水准仪测出张拉台座上张拉钢丝钳口的高程，并求出台座的高程平均值。按设计要求张拉池两端张拉台座的高度应处于同一水平，最大允许相差±1mm。如果满足此要求，将27块模板在同一水平面安装。如果两端高度差H超出±1 mm，则安装时将此高度差H均分到各个模板上。
2)首块模板安装工艺
粗调模板高程：先吊出模板将其放置在支撑钢板上，按照模板边沿高程比张
拉槽口高程平均值高1.5～2.0mm的原则将模板粗调平。
纵向槽口定位：采用张拉钢丝法或经纬仪定位法，以两端张拉台座上的Φ5钢筋张拉槽口中心为基准线，移动模具，使模板V型槽口中线与之对齐，其精度要求达到±1mm。
精调模板高程：用数字水准仪通过测量模板中1、4、7、10、11、14、17、20号承轨台的高程，调节地脚螺母使其高程在同一水平面上，误差范围±0.3mm。
3)非首块模板的安装工艺
支撑钢板的调整：调节地脚螺母使支撑钢板与前一个已安装模板的支撑钢板基本处于同一水平面。
吊入已制作好的合格模板，安置于8个支撑钢板上。
纵向槽口定位：采用张拉钢丝法或经纬仪定位法，以两端张拉台座上的Φ5钢筋张拉槽口中心为基准线，移动模具，使模板V型槽口中心线与之对齐，其精度要求达到±1mm，并使模板长方向棱边与相邻已安装的模板边平行，并调整模板的位置，使相邻模板紧靠的长棱的内边缘距离控制在50mm,外缘距离控制在34mm。（此处要考虑后续模板的安装位置，确保有足够的空间下放最后一块模板）。
高程定位：用数字水准仪通过测量模板中1、4、7、10号承轨台的高程，调节地脚螺母使其与已安装的模板在同一水平面上，误差范围小于1.0mm，同一模板内部承轨台达到同一平面，其高程精度要求达到±0.3mm。
4.3 模板的调整
由于模板的加工的限制，导致模板的精度和外观质量存在一定缺陷，因此，安装时需要大量的时间进行调整模板。用高精度的经纬仪进行平整度的调整，全站仪进行承轨槽直线度的调整，通过控制模板的精度来减少打磨量，提高打磨效率。
模板部分侧立面倾斜度不足致使轨道板局部棱边破损、掉角。模板的缝隙过大，造成轨道板棱边及分缝处的漏浆、粘皮现象。分丝隔板的高度不够，拆除分丝隔板时，导致上边缘有不同程度的掉角。分丝隔板扭曲，安装后上下错台现象严重，会影响轨道板的外观质量和外形尺寸。承轨台模板边缘及螺栓桩垫片光滑度不够导致混凝土边缘破损。灌浆孔橡胶模具的膨胀系数与混凝土结构的不同导致拆模时该处破损严重。因此，模板的整修和安装对轨道板的外观质量影响极大，
需要投入大量技术力量和时间来调整模板，针对不同的模板问题制定出有效的整修方案。
4.4 模板的清理
轨道板进行脱模作业后，应立即进行模板的清理工作，清理工作应仔细认真，每个地方都应用干净的擦布擦拭干净，不得留有混凝土的残渣和任何垃圾，模板不得用利器和榔头等钝器敲击，以免发生凹坑和变形。模板清理人员应把模板上的垃圾堆放在一起，以方便吸尘作业的人员。模板清理作业人员应穿戴专用的鞋套，防止在模板上留下脚印和垃圾，影响轨道板的外观质量。清理模板的同时，保证吹气孔畅通后，用防水贴纸粘贴吹气孔，确保粘贴牢固。吸尘的同时，将台座旁边踏板一并吸尘，防止进入模板作业时将垃圾带入模板中。吸尘结束后，在模板的缝隙处打硅胶，防止产生掉角和粘皮的现象。
橡胶端模由专门的人员进行清理作业，注意要轻拿轻放，防止对橡胶端模造成损伤。清理完成后，放置在相应的模板的端部，注意橡胶端模的方向，以便喷涂脱模剂的同时一起喷涂。
4.5 喷涂脱模剂
模板清理完成后，在模板与模板的结合处粘贴5mm的单面胶，粘贴要顺直、牢固，防止漏浆。然后采用喷雾枪喷涂脱模剂。脱模剂宜采用水溶性脱模剂，并根据实际情况调整比例和喷涂量，注意喷涂要均匀无沉积。
4.6 预埋套管安装
安装预埋套管时，需要穿戴专用的鞋套，防止弄脏模板。喷涂脱模剂后进行预埋套管安装作业，作业人员先将预埋套管安装在模板的螺栓桩上，然后用橡皮榔头敲紧。并逐个检查预埋套管是否已敲紧及开裂现象，防止在混凝土振捣时预埋套管跳出螺栓桩或混凝土浆进入预埋套管。
5 钢筋安装
5.1 φ5预应力钢丝入模
在预埋套管安装到第5块模板时可进行φ5的预应力钢丝安装，以缩短工序间衔接时间。安装φ5的预应力钢丝时，要在预应力钢丝的槽口的地方粘贴止浆单面胶，防止发生漏浆现象。