混凝土轨枕检验中存在的问题及改进建议.pdf

线路 路 基 混凝土轨枕检验中存在的问题及改进建议 梁 志 军 ( 乐 昌市安捷铁路轨枕有 限公 司，广东乐 昌5 1 2 2 0 0 ) 摘要 ： 随着技 术的进 步， 轨 枕 的生产 工 艺和制造 工装 都有 了 很 大的提 高， 为适应轨枕 的发展 ， 铁道 部主 管部 门着手 对技 术 条 件 修 编 。 总结 我 国各 种 型号 混凝 土轨 枕 现 用 的 技 术 标 准 ， 结 合我 国轨枕 目前 的制造 水平和检验 中发现 的问题 ， 从整 合现有 各 种 轨 枕 技 术 标 准 、 放 宽静 载 抗 裂 强 度 检 验 时段 、 优 化 钢 筋 混 凝 土保 护 层 检 验 方 法 、 优 化 主 要 尺 寸 检 查 频 次 和 允 许 偏 差 、 统 一 检具等方 面， 提 出了对现 有技 术条件 和 检验 细则的 改进 建 议 ， 对轨枕技 术条件 的修 编有重要 参考价值。 关 键 词 ： 混 凝 土轨 枕 ；检 验 ；问题 ； 建议 中 图分 类 号 ： U2 1 3 3 4 文 献 标 识 码 ： B 文 章 编 号 ： 1 0 0 42 9 5 4( 2 0 1 1 ) 0 50 01 70 2 目前我 国铁 路正 线上 使用 的混 凝土 轨枕 型号 主要 有 型轨枕 ( a型 、 1 1 I b型 、 1 11 C型 ) 、 新 型 轨 枕 、 桥 枕( q a型 、 q c型) 和特殊用途的轨道 电路专用枕。 这些 轨枕都 有相 应 的技 术 条 件 ， 这 些技 术 条 件是 ： 预 应力 混 凝 土 枕I型 、 型 及 型 ( T B T 2 1 9 0 2 0 0 2 ) 、 新 型预应 力 混凝 土枕技 术 条件 ( 运 基线 路 2 0 0 2 1 6 0号 ) 、 1 1 I b型 ( 预应 力 混 凝 土 无 挡 肩 ) 轨 枕 质量评价检验细则 ( 运基线路 2 0 0 0 3 9 6号 ) 、 客运 专线预应力 混凝 土有 挡肩 枕技术 条件 ( 运 基线 路 2 0 0 9 5 6 5号 ) 、 新 型 混凝 土 桥 枕 及护 轨 扣 件 技 术 条 件 ( 运基线 路 2 0 0 8 2 9 6号 ) 、 客运 专 线预 应 力 混 凝 土桥 枕技术 条件 ( 运 基 线 路 2 0 0 9 5 6 6号 ) 。这 些 技 术条件 指 导着各 种 型 号 轨枕 的生 产 和 检 验 ， 保 证 了 合 格 的产 品 源源不 断地 输送 于铁 路线 路上 。在 即将 修 编 技术条 件之 时 ， 根 据 多 年 的 实 践 和检 验 中碰 到 的 问 题 ， 结合 我 国轨枕行 业 目前 的制造 水平 ， 对 现有 技术 条 件 提 出改 进建 议 。 1 制定 各 种混凝 土枕 统一 的技 术条 件 轨枕 都要 经过 科研 和初 期 推 广 阶 段 ， 不 同 型 号 的 轨枕 都有 自己独有 的特点 ， 如 轨 道 电路 专用 枕 、 1 11 b型 枕 、 桥 枕 、 混凝 土岔 枕都 有 特 殊 的 检 验部 位 ， 轨 道 电路 专用 枕 、 混 凝土 岔枕 还有 特殊 的制 造要 求等 等 ， 所 以在 科研和初期推广阶段 ， 一般都依据各 自的特点制定相 应 的技 术 文件 ， 这就 形 成 了一 种 型号 的轨 枕 对应 一 个 技术条 件 的现状 。 实 际上 ， 各 种 型 号 的轨 枕 制造 工 艺 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 21 6 作者简介： 梁志军 ( 1 9 7 3 一 ) ， 男 ， 工 程师 ， 1 9 9 5年毕业 于上 海铁 道大 学 机械设计与制造专业 ， 工学学士。 铁道标准设计R A I L W AY S T A ND A R D D E S I G N 2 0 1 1 ( 5) 基 本相 同 ， 对 比这 些技 术条 件 ， 仅 养护 要求 和检 验指标 上存 在一 些差 异 ， 这 些差 异 可 能 是 受 编制 时 技 术 发展 水平 以及 对产 品关 注 度 的 影 响 ， 如 近 两年 的客 运 专线 轨 枕对养 护要 求 更 为 严 格 ， 再 如 1 1 1 b型 轨 枕 的 钢 筋混 凝 土上 保 护 层允 许 偏 差 要 比 I I I a型 轨 枕 、 新 型 轨枕 更 为严格 。 统一 轨枕 技术 条件 和检 验细则 可 以方便 工 厂制造 和检 验 。养护 要求 统一 可 以方便各 种 型号 的轨枕 同池 养护 ， 检 验指标 的允 许 偏 差 统 一 可 以方 便 工 厂 日常检 验 。各 种 型 号 的 轨 枕 目前 都 已经 历 了 较 长 的 生 产 周 期 ， 制 造 中许多新 的技 术 已被 大 多数 轨 枕 工 厂所 熟 悉 和掌握 ， 不 论是 老产 品还 是新 产 品 ， 已经 没有 必要再 依 据重要 性采 用不 同的制 造 要 求 ， 技 术 的成 熟 已经 为 各 种轨枕 采用 统一 的技 术标 准创 造 了条件 。 2 放宽 轨枕 静载 抗裂 强度试 验 的时 间 按 照我 国行 业标 准 混 凝 土 轨枕 静 载抗 裂 试 验 方 法 ( T B T I 8 7 9 ) 的规 定 ， 混 凝 土 轨 枕 静 载抗 裂 强 度 试 验 须在 脱 模 后 4 8 h以 内完成 。轨 枕 静载 抗 裂 强 度试 验 的时 间性很 强 ， 增 加 了工 厂 质 检 部 门 的 检验 难 度 和 对 产 品追溯 检验 的难度 。下面谈 一 下增加 检验 时段 的 可 行性 。 扣 除张拉 锚 具变 形 和 温 差 产 生 的预 应 力 损 失外 ， 影 响不 同时段 轨 枕静 载 抗 裂 强 度值 的主 要 因素 ： 预应 力 钢筋 松弛损 失 ， 混凝 土 收 缩 和 徐 变 引起 的钢 筋 应力 损失 ， 试 验时 混凝 土实 际达 到 的强度 。 轨枕 脱模 后 4 8 h至 2 8 d这段 时 间 ， 预应 力损 失不 断增 大 ， 混凝 土强 度不 断提 高 ， 一 般情 况下混 凝 土强度 提 高对轨 枕静 载抗 裂强 度值 的影 响要 大于 预应力 损失 增大 的影 响 。轨枕 脱模 后 4 8 h至 2 8 d这段 时 间 内， 试 验离 脱模 的时 间越 长 ， 就 越有 利 于轨枕 通过 试验 ， 所 以 4 8 h内 的检验是 最 严 格 的检 验 ， 但 这 都 是 基 于 完全 按 照轨 枕设 计参数 来 制作 轨 枕 ， 即 轨枕 脱 模 时 混凝 土 强 度为 4 5 M P a ， 2 8 d混 凝 土 强度 为 6 0 MP a 。 实 际上 ， 轨 枕 的脱 模 强度 、 2 8 d混 凝 土 强 度 和预 应 力 损 失值 与设 计 值都 有 偏 差 ， 大 多 数 情 况 下 ， 脱 模 强 度 远 远 超 过 4 5 M P a ， 2 8 d混 凝 土 强 度 远 远 超 过 6 0 MP a ， 加 之 大 多 数轨枕静载抗裂强度计算值不 同时段相差不大 ， 所 以 在实际检验 中， 脱模后 4 8 h以内不一定是最不利的检 验 时段 ， 4 8 h至 2 8 d之 间 ， 也不 是 时 间 越 长 就越 有 利 17 线路 路 基 梁志军一混凝土轨枕检验中存在的问题及改进建议 于轨 枕通 过 试 验 。只 要 设 计 单 位 能 综 合 考 虑 影 响 因 素 ， 给 出适 中的静 载抗 裂 强 度检 验 值 就 可 以延 长静 载 检验 的时段 。这 里特别 要指 出的是新 型轨枕 由于截 面小 、 预应 力度 大 ， 而且 设计 中考虑 的预应 力总损 失值 要远远小于实际生产中发生 的损失 ， 当采用同等工艺 同等 原材料 制造 时 ， 新 型 轨枕 的静 载检 验 合 格率 要 低 于其他 型 号 的 轨 枕 。对 新 型 轨 枕 不 但 应 该 保 留 4 8 h静载检 验要求 ， 还 应 该 在 大量 试 验 的基 础 上 确定 合理 的检验值 。 3用 “ 钢 筋合 力点 距 承轨 台中 心距 离 ” 取 代 “ 钢筋 混 凝 土上保 护层 ” 的检验 随着机 械化铺 设 水 平 的提 高 ， 现 场对 轨 枕 两端 钢 筋外 露 的长 度要求 越来 越严 ， 为 了满 足用户 要求 ， 生产 时常 将轨枕 两端外 露 的 钢筋 用 锯锯 掉 ， 工 厂 质 检部 门 检验 时无 法 检查 钢 筋 上保 护 层 以及 钢 筋 间 的 间距 误 差 。要解决 这 一 矛 盾 ， 可 以用 “ 钢 筋合 力 点 距 承轨 台 中心 距离 ” 取 代 “ 钢 筋混凝 土上保 护层 ” 的检 验 。 我 国各类 轨 枕 的钢 筋设 计 保 护 层 都 在 3 5 m m 以 上 ， 加 上钢 筋分丝 板能够 确保 钢筋 的位置 ， 一般钢 筋上 保护 层都不 会过 小 。因 此 ， 检查 上 保 护层 的意 义更 在 于检 查张拉 中心 的位 置 。预应 力 钢 丝合 力 中心 ( 张拉 中心 ) 是 设 计 的 重 要 参 数 。 当张 拉 中 心 偏 离 设 计 值 时 ， 会 影 响轨下或 枕 中的静载抗 裂强 度检验 值 ， 当张拉 中心 严重偏 离设计 值 时 ， 会 造成 轨 下 或枕 中静 载抗 裂 强度 检验不 合格 。 目前 还没有 有效 的方法 检查 张拉 中 心到 承轨面距 离 的偏 差 ， 在 实 际检 验 中都 是 通 过检 查 上保 护层达 到检查 张拉 中心位 置 的。 按照技 术条 件 的要 求 ， I l l a型 轨枕 的钢 筋 上 保 护 层允 许偏差 3 mm， 钢 筋 间距 允 许偏 差 2 mm。 由于 只能 检验轨枕 端部 的钢筋 到该 部位顶 面 的距 离和 轨枕 端部 的钢筋 间距来 间 接测 量 钢 筋上 保 护 层 ， 所 以这 时 的测 量值包 含 了钢 丝 间距 的误 差和 承轨 面到轨枕 端面 的高 度误差 ， 多次 的误差 叠加 ， 张拉 中心 的误 差 已经不 是实测值了。既然检查上保护层有难度而且检查结果 不能 完全反 映张拉 中心 的实 际情 况 ， 不 如 直接 检 查 混 凝土 浇筑前状 态下 的轨枕 钢模 张拉 中心 。表 1 是部 分 国家 及我 国的检验 项 目和允许 偏差 。 表 1 检 验 项 目和 允 许偏 差 醵 1 9 8 8 波 兰中国 张拉 中心允许偏移量 3 3 不检查 3 3 不检查 钢筋混凝土上保护层不检查 不检查+ 7 一 3 不检查 不检查 3 注 ： 新 型枕钢筋混凝土上保护层的允许偏差为+ 4 mm 一 2 m m， b型枕为+ 3 m m 一 2 m m， a 型枕为+ 3 m m 一 3 m m。 1 8 4根 据检验 项 目的重 要 性 和我 国 生产 实 际水 平 提 出 外形尺 寸检查频 次和 允许偏 差 我 国 轨 枕 的 外 形 尺 寸 检 查 项 目一 般 都 要 在 1 2项 以上 ， 电容 枕和 桥枕 的外形 检 查 项 目更 多 ， 分 析 这些检验项 目， 有些是可 以不作为 日常检验项 目的。 轨 枕 宽度 、 预 留孔 中心 到承 轨 台底 角 距 离 、 承 轨 台底 角 间距 是 由钢 模 轨 槽 板 决 定 的 ， 这 几 个 尺 寸 不 会 受 不 同施工班组 和制造工艺 的影 响， 可 以作 为形式检 验 内容 定 期检 验 ， 减 少 日常 检 查 工 作 量 ； 枕 底 面 压 花 不 但检 验 繁琐 ， 而且 不 是 重 要 尺 寸 ， 应 按 照 自由公 差 对 待 。 为 了将关 注点放 到 提 高轨 枕 内在质 量 上 ， 建议 对 于不 影 响装 配 、 不影 响轨 枕 性 能 的外 形 尺寸 允许 偏 差 适度 放宽 。 5 明确 检 具 。 确 保 工 厂 检 验 方 法 的 正 确 和检 验 数 据 的准确 在各种轨枕检验细则中都有对检验方法的详细描 述 ， 但 对 如岔枕孔 位 、 双块 式 轨 枕 承轨 部 位扭 曲 、 套 管 歪斜 等检 验项 目， 由于检 具 不 统一 ， 检 验 方 法不 统 一 ， 在 实际检 验 中碰 到 的问题较 多 。检 具和检 验方法 应 由 铁道 部质 检部 门来 统一 。 6 结语 我 国混 凝 土轨 枕 的 生 产 已有 5 0多 年 的历 史 ， 全 国形成 生 产 能力 的 轨 枕企 业 近 5 0家 ， 混 凝 土 轨 枕 的 铺设 量 及 年 生 产 能 力 居 世 界 前 茅 。随 着 技 术 的进 步 ， 轨 枕 的生 产工 艺 和 工 装 都 有 了 较 大 的提 高 ， 技 术 条 件修 编 中应 结 合 这 几 年 轨 枕 制 造 技 术 的 发 展 ， 注 重轨枕耐久性能 的检验 ； 轨枕生产企业 会严格 执行 技术 条 件 ， 改 进 生 产 工 艺 ， 提 高 产 品 质 量 ， 满 足 铁 路 发 展 的需 要 。 参 考文献 ： 1 中华人民共 和国建设部 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 混 凝土结构 设计规范 S 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 2 2 中华人 民共 和国铁道部 T B T 2 1 9 0 -2 0 0 2 预应力 混凝 土枕 I 型 、 型及型 S 北京 ： 中国铁道出版社 ， 2 0 0 2 3 运基线路 2 0 0 9 5 6 5号， 客运专线预应力混凝土有挡肩枕技术条 件 z 4 运基线路 2 0 0 9 5 6 6号 ， 客运 专线 预应力 混凝土桥 枕技术 条件 Z 5 陈惠玲 高效预应力结构设计施工实例应用手册 M 北京 ： 中国 建 筑 工 、 l 出 版社 ， 2 0 0 5 铁道标准没计R A I LW AY S T A ND A RD D E S I G N 2 0 1 1 ( 5 )