高速铁路双块式轨枕外观质量优化技术

高速铁路双块式轨枕外观质量优化技术

磨玉琼

广西三维铁路轨道制造有限公司，广西宾阳县， 530400

摘要：双块式轨枕广泛应用于我国高速铁路轨道结构工程中，其外观质量不仅影响高速铁路轨道结构的美观与光滑，而且雨水等渗透到内部结构中，影响轨枕的结构稳定性，因此有必要进行高速铁路轨枕外观质量优化技术研究。目前对混凝土轨枕实体质量问题的研究均取得了良好的效果，但外观质量研究鲜有报道，本文针对轨枕存在的外观问题进行了分析和试验研究，有助于提高混凝土轨枕的外观质量。

关键词：高速铁路；双块式轨枕；外观质量；防治

引言

在我国，为了满足日益增长的铁路运输需求，高铁建设事业正在迅速发展。到2020年，中国客运专线的设置距离预计将超过1.2万公里。双块式无道砟轨道也广泛应用于高速铁路的安装。可见，我国对双块式轨枕的需求也很大。因此，应总结双轨枕外量的质量问题，逐一分析原因，并根据原因采取相应的预防措施。

1技术要求

1.1一般要求

（1）双块枕采用“CRTSI型双块式无砟轨道双块轨枕结构设计”和“CRTS双块无砟式无砟轨道混凝土轨枕”。（2）)双块枕采用工厂生产。

1.2材料要求

1)所有原材料(骨料除外)和扣件预埋件必须有厂家的工厂证明和复验报告，骨料必须进厂提交检验报告。2)水泥是用普通硅酸盐水泥制成的。水泥强度52.5度，不能使用早期强度水泥，碱含量0.60%以下，三氧化硫含量3.0%以下，比表面积300~350m2/kg，粗骨料采用5~20mm连续分级碎石，精整天然粗河砂，泥浆含量选矿材料采用复合外加剂，其性能应符合TB/T3275--2018《铁路混凝土》相关规定。3)双垫用钢必须符合以下规定:桁架钢筋和箍筋应按GB/T13788---2017《冷轧带肋钢筋》的规定用CRB550级钢棒制造。箍筋固定件、螺旋筋采用符合YB/T5294--2009《普通用途低碳钢》规定的低碳钢冷拔钢丝；冷轧带肋钢筋符合GB/T13788--2017《冷轧带肋钢筋》。)4)嵌入式外壳符合相关技术标准要求。4)水泥、粉煤灰、微粉和屠宰粉、复合混合物、粗骨料、细骨料和减水剂的储存和使用符合TB/T3275-2018铁路混凝土的规定；的钢材储存和使用符合TB10424-2018《铁路冷凝器工程建设质量验收标准》的规定。

2双块式轨枕生产工艺流程

2.1安装预埋套管和螺旋筋

涂上脱模剂后，要将模具输送到安装外壳的工位，必须正确定位外壳。轴承座应采用专业工具安装，使轴承座与形状垂直配合，间隙控制在0.2mm以内，然后螺旋肋条应安装在外壳上。日常检查中，注意定位轴的相似性，及时更换变形，将进一步保证定位轴的精度。

2.2安装钢筋桁架及箍筋

钢筋生产主要通过采用数控弯箍机，根据箍筋图纸，调用相应的程序，在面板上显示方向箍筋形状，完成箍筋，桁架上焊接控制面板参数，使用计算机合理控制即可完成安装钢筋前，焊接方向箍筋应围绕套管定位，并公平控制方向箍筋与套管之间的距离。箍筋和桁架的加固通过固定构件相互连接，安装过程中应特别注意加固的准确定位，以防止位移。

2.3混凝土灌注和振捣

轨枕混凝土主要由分层灌注、双层灌注组成，浇灌时间不得超过10min。灌注过程中，将空模具送入振动台，使钢模能与气动升降辊道下降。第一次的布料覆盖住预埋套管时，需要打开强力冲击。第二次进料时，振动必须持续到模具盖填充，混凝土振动致密为止。另外，浇筑混凝土时，模具温度应控制在5~35°C。

2.4轨枕养护

轨枕的维护一般分为蒸汽维护和自然维护，这样的维护方法可以加快模具的转速，提高效率。蒸汽防护的主要目的是提高混凝土的早期强度，可以提高轨枕的质量。生产速度慢、温度高时，可以自然处理。

2.5轨枕脱模

混凝土脱模试件抗压≥40Mpa时，将模具从养护窑内吊起，用桁车将模具提升至脱模工位。在拆模之前必须固定桁架并旋转90°，然后使用悬空吊具将模具翻转180°，将其放在脱模台上开始脱模过程。

3基于图像识别的成品质量智能化检测

根据双块轨枕标准要求，跟踪参数主要分为尺寸检测和裂纹检测，共有20多个项目。尺寸检测包括长度、宽度、大直径等14个外部尺寸参数，明显缺陷块掉落的参数可以归结为尺寸检测。在尺寸检测方面，目前发展的激光三角测量技术比较成熟。在生产线上搭建高精度激光图像集成传感器的龙门平台，传感器沿平台x、y双向运行，通过横截面测量得到截面点云数据，建立两个轨枕测量三维空间的三维点云数据图，轨枕表面任意点的三维坐标通过比较标准模型图，实现外形尺寸和明显缺陷的检测与评价。

裂纹检测。主要检测沟槽中的隐形裂纹，结合双块轨枕标准要求，在设定的条件下采用机器视觉方法。检查过程中，酒精自动喷淋系统和视觉系统分开设置，码垛后双块轨枕尺寸检查过程中，双块轨枕槽均匀喷洒酒精，视觉系统自动记录各槽的酒精损失过程，根据槽中的裂纹酒精损失特性检测流程实现无人操作，生产形式为1×4，检测时间不超过2分钟，可实现检测标准中的所有跟踪参数。评估结果直接反映在屏幕上，跟踪数据和照片自动计数、分类，生成并存储测试报告，确保轨枕信息的持久可追溯性。

4高速铁路双块式轨枕外观质量优化技术

4.1粘皮和麻面.

4.1.1模具表面优化

模具表面清理不到位直接影响轨枕混凝土的外观,采用砂轮机打磨清理时易造成模具表面存在打磨痕迹,反映到轨枕混凝土外观上则为粗糙面。结合现场设备工装情况,经试验发现采用高压风刀吹洗后对局部污点采用刮刀清理、再用高压风刀吹洗效果最佳。

4.1.2养护优化

轨枕浇筑完成在养护池内静停期间,为防止轨枕混凝土中的水分快速蒸发,需对入窑后静停阶段的轨枕混凝土进行保湿养护处理，通过对比在养护池内喷水雾与钢模顶面、侧面覆盖经浸泡湿润的土工布方式的润湿效果,得出采用湿润土工布效果较好。3.2气泡和蜂窝

4.2.1胶凝材料优选

混凝土胶凝材料中水泥的比表面积越大，混凝土的用水就会增加,混凝土中自由水会增多,水分蒸发后容易形成气孔。水泥选用P.O52.5普通硅酸盐水泥,比表面积控制在300~350m2/kg之间,单掺矿物掺合料,水胶比不应大于0.35。

4.2.2

外加剂优选

外加剂对气泡有直接影响的是含气量和减水率指标，采用聚羧酸高性能减水剂,控制含气量为2.5%、减水率为30%为宜。经过试验综合对比观察分析，混凝土含气量在2.0%~3.0%时效果良好。不同混凝土含气量下的轨枕外观情况如图1所示。

图1不同含气量下的轨枕外观情况

4.2.3混凝土性能参数优化

保持工艺参数不变的情况下,对混凝土不同含.气量和不同增实因数的外观质量进行观察对比，观察记录结果如表1所示。

表1不同含气量、增实因数轨枕外观质量记录

通过试验观察得出混凝土增实因数在1.06~1.07、混凝土含气量在2.1%~2.5%时，轨枕表面基本无气泡。

结束语

经过对轨枕场的试验总结，确定保养池恒温设定在45℃是生产的最佳温度。脱模台的平衡检测和调整周期为每半年一次，清洗定位锥，均匀喷洒混合脱模剂浓度，无多屑和链条，加强字形检测和更换，进行成品检测的压力代码和注油防污措施，对提高双块轨枕生产的外观质量有非常明显的效果。

参考文献

[1]王广群,姜晓杰,韩露.高速铁路防护墙外观质量控制措施研究[J].施工技术,2020,49(S1):1724-1727.

[2]魏宝平.关于铁路施工简支T梁预制的质量控制分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020(18):73-74.

[3]毛乐,黄凯.高速铁路路基附属框架梁施工质量问题及控制措施[J].上海建设科技,2020(03):73-74+80.

[4]王程.浅析铁路桥梁墩身拉杆孔封堵施工措施[J].建材与装饰,2020(16):243-244.

[5]陶加法,肖艳,陈强,陈文兴,刘军祥.铁路货车水性涂料技术研究及其应用[J].轨道交通装备与技术,2020(01):62-64.