预应力混凝土轨枕外观质量缺陷的防止措施

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:杨祖宾
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路工程建设越来越多。
        广西三维铁路轨道制造有限公司  广西南宁  530409
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,铁路工程建设越来越多。轨枕作为铁路工程中重要的预制构件之一,起着分散传递列车荷载,保证列车运行平稳、安全的重要作用,加强混凝土轨枕的质量控制成为了轨枕生产的首要任务。本文结合轨枕出现的主要质量缺陷问题,进行了成因分析,并就此提出了相应的控制措施,为混凝土轨枕的生产提供了质量保障。
        关键词:轨枕;质量缺陷;控制措施
        引言
        随着技术的发展,预应力混凝土枕轨生产水平,在相关技术人员和生产企业研发以及生产实践后获得了长足进步。不仅每年为国家节省大量的木材,而且预应力混凝土整轨生产工艺,无论是在生产工艺自动化和机械化程度上,都在拉近与国际先进水平的距离。但是不容的是,关于预应力混凝土枕轨生产工艺,还要在系统性上加大研发和实践力度,通过对生产工艺的流程等进行深入的分析,能够将这一生产工艺予以传承和弘扬,不断拓展出新的开发领域,对于促进我国预应力混凝土的应用具有非常深远的意义。
        1我国混凝土轨枕发展阶段划分
        我国早在1910年广九铁路上就曾试用普通钢筋混凝土轨枕,1921年至1926年间在杭州、上海、常州等地方线路上也试铺过少量普通钢筋混凝土轨枕。以上仅开展的是局部普通混凝土轨枕的试铺工作,真正意义上混凝土轨枕的研制工作则要到新中国成立后的1953年才开始。在开展大量研究工作后,我国于1956年研制出第一种预应力混凝土轨枕,1957年在北京丰台建立第一条预应力混凝土轨枕生产线,此后预应力混凝土轨枕开始在我国逐步推广使用,因此,通常以1956年作为我国混凝土轨枕发展的开始年代。如果按照大类型轨枕的研究与发展时段来划分,我国混凝土轨枕的研究与发展大致可划分为五个阶段:早期研究探索阶段;Ⅰ型轨枕研制和发展阶段;Ⅱ型轨枕研制和发展阶段;Ⅲ型轨枕研制和发展阶段;Ⅳ型轨枕研制和发展阶段。
        2预应力混凝土轨枕生产流程
        (1)在预应力混凝土轨枕运输过程中采用辊道形成闭环工艺流程,在运输的过程中减少车间的非生产性运输,实现轨枕生产工艺的节奏性和连续性。除了上述混凝土枕轨的生产流程,在混凝土宽枕、岔枕以及窄长形的预应力混凝土制品上,也应有相应的模型。(2)预应力混凝土轨枕流水机组传送法。在工艺流程上,一般是先将预应力钢筋,也就是高强螺旋肋钢丝穿入到挂板和挡板中,采用波纹夹具,或者是拉伸机、无齿摩擦锯进行锯断,运用端头机进行分板和入模。高强热处理钢筋时要先将单根钢筋予以切断,在使用夹具进行钢筋的夹取。在张拉挂板上,先使用自动张拉机张拉预应力钢筋,再采用人工的方法将橡胶隔板螺旋筋和箍筋进行设定。(3)在振动机上进行普通振动时,运用灌浇混凝土进行灌浇,二次振动采取加压振动的方式,利用悬臂吊加压盖板,并人工进行模型周边多余混凝土的清理。在蒸汽养护池运行中,需要采用自动温控的方法保持养护池的温度,放张机缓慢放张运用力,然后运用翻转脱模机从模型中将轨枕成品脱出,取下端挡板,逐根检查外观设计。在成品辊道上移动轨枕,采用无齿摩擦锯将轨枕间的钢丝进行切断,再使用码垛机将成品运入到成品库中加以存放,并且要采用静载抗裂强度检验进行随机的检验,包括轨枕的尺寸等。
        3轨枕主要外观质量缺陷表现形式
        (1)轨枕表面缺陷。a.气孔。是细粒料不足以填充粗集料之间的空隙,导致集料不密实,形成产生气泡的自由空隙。b.麻面是混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑,由气泡、沟洞在混凝土表面形成的汽水空隙,同时也可形成干灰堆垒。c.粘皮是指在轨枕的生产过程中,经过养护作业后,轨枕外表面与钢模内壁粘结,在进行脱模后混凝土外表面砂浆层被钢模粘去,导致轨枕表面出现凹凸不平的现象。d.色差指两种颜色的差异,即色调、饱和度和亮度这三者综合的差异。

轨枕表面除了基色外还充斥着其它的颜色。(2)端部破损或掉角。轨枕端部混凝土局部掉落,形成不规则的棱角缺陷,我们称之为端部破损或掉角。(3)表面裂纹。轨枕表面裂纹是指在轨枕表面出现不同形式的横向或纵向,甚至纵横交错、不规则的网状裂缝。主要包括荷载作用引起的裂纹和非荷载作用引起的裂纹。轨枕裂纹的主要形式有:a.轨枕端部裂纹;b.预留孔(套管)周围不规则裂纹;c.轨枕变截面处的水印裂纹。
        4防治措施
        4.1混凝土搅拌施工要点
        搅拌混凝土前,加水空转数分钟,将积水倒净,使拌筒充分润湿。搅拌第一盘时,考虑到筒壁上的砂浆损失,石子用量应按配合比规定适当减少。混凝土搅拌量要比实际用量略有增加。混凝土搅拌要严格按照试验室下达的配合比进行搅拌,净搅拌时间不少于120s,要求计量准确,投料误差符合规定要求,搅拌好的混凝土要做到基本卸尽。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料,未经试验人员同意不得随意加减用水量。严格掌握混凝土材料配合比。
        4.2严格控制进场的原材料
        材料的质量直接关系到混凝土的质量,所以必须严把进场材料的质量关,合理选取水泥,优先采用收缩小的或具有微膨胀性的普通硅酸盐水泥,这种水泥可以提高混凝土的抗裂能力。骨料应选用岩石弹性模量低,膨胀系数小,表面清洁,质地坚硬,级配良好的骨料,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,并减少了混凝土裂缝的开展。骨料在运输、装卸和堆放过程中不得混有树叶、炉渣的杂物,外加剂、预应力筋等材料也均要满足国家规范的要求。在使用时既要考虑外加剂与水泥的兼容性,又要考虑碱—骨料反应问题。
        4.3混凝土的浇筑质量要求
        1)浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模。
        2)浇筑混凝土应连续进行。如因投料不足或其他原因,不能连续浇注时,应在混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过规范规定。
        4.4合理选用掺和材料
        微膨胀剂和矿物掺和料的应用也是防止混凝土裂缝的一个很好措施,微膨胀剂具有极好的抗渗性,能较好的补偿收缩膨胀式能力,对混凝土的抗裂有很好的效果,在混凝土中使用矿物掺和料可提高混凝土的抗渗性、耐久性,较少收缩,降低胶凝材料的水化热,这些掺和料具有延迟和降低混凝土水化降温作用,改善泌水性能,抗裂能力优异无比。
        结语
        综上所述,轨枕质量控制是技术和管理的双重要求,必须严格执行相关技术标准,精细执行操作工艺,科学管理工艺环节,对过程控制精益求精。(1)熟练掌握技术标准要求,加强各工序环节的质量控制指标是确保轨枕质量的首要前提。(2)严格控制混凝土原材料,确保原材料综合性能优良,加强轨枕施工技术环境管理是确保轨枕表面质量缺陷的重要保障。(3)准确执行轨枕施工技术工艺要求,如钢丝张拉、放张、养护工艺是避免轨枕裂纹的重要手段。(4)做到正确脱模、轻吊轻放的成品运输是控制轨枕破损或掉角的主要途径。(5)加强工装管理,严格操作工艺是防止孔斜的主要措施。
        参考文献:
        [1]尤瑞林.欧洲与中国混凝土轨枕标准对比研究[J].铁道建筑,2016(9):112-117.
        [2]尤瑞林,SILVARA,KAEWUNRUENS.铁路用塑料轨枕与合成材料轨枕设计方法分析[J].铁道建筑,2017(8):115-20.
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