高速铁路混凝土预制道岔板生产技术研究

中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司 上海 201300

1 研究背景

随着无砟轨道的探索和研究，我国迎来了无砟高速铁路的建设高潮。无砟高速铁路提高了列车的平均运行速度，高速度就需要高质量的道岔区来保证列车平稳地运行，道岔区可以是现浇式或者预制道岔板式2 种，由于道岔板有维修更换快、工厂化生产等特点，其应用已经越来越广泛。因此，本文结合杭甬高速铁路无砟轨道中道岔板施工经验，对高速铁路道岔板生产工艺原理及关键施工技术进行总结，为以后类似的预制板生产提供参考。

2 道岔板生产工艺原理

采用了工厂化生产，设立道岔板生产车间、通用工机具、专用工装、专用设备、台位法生产。生产过程采用料斗灌注，附着式振捣为主、插入式振捣棒振捣为辅的复合振捣方式，集中控制柜控制振捣效果，自动温度控制器控制蒸养温度，自动翻板机进行翻身作业，采用专业吊架转运道岔板出入水养池。

3 关键施工技术[1-7]

3.1 模板安装及调整

组合模板主要体现在两个方面：一个是在共用底模的基础上对道岔板外形结构的组合，另外一个是不同承轨台之间定位孔的组合。

外形在共同形状的基础上，通过变换不同的端侧模在底模上的位置关系，实现了道岔板不同外形的组合，通过更换不同的定位块，实现了不同承轨台之间定位孔的组合。把这2 项组合放到一起就可以实现一套模板生产出不同道岔板的技术特点。

道岔板的模型是组合型模板，要在每个类型的板生产完成以后调整到下一个模板的类型才可以生产；模型的调整是控制的重点。

调整模型时应注意：调整过程中要进行模板型号的测量；调整过的模型要通过质检人员的检验才能进入生产过程。

3.2 钢筋笼骨架的绑扎

根据生产进度安排提前2 d绑扎需要生产的骨架。绑扎钢筋应在台架上进行，台架应标明加工产品的型号，固定所有钢筋的位置。应先摆放下层钢筋，绑扎架立钢筋，架立钢筋同主筋的绑扎按照十字交叉进行。绑扎完毕后剩余扎丝长度不得超过30 mm。扎丝不得出现破皮、拧断等现象。如若出现，应立即更换。上下层钢筋弯钩应互相平行摆放，不得出现弯钩曲扭现象。并排钢筋处应加强一道绑扎。骨架绑扎完毕后每根钢筋应通顺，互相平行，不得出现10 mm以上的偏差。

接地钢筋应在骨架编制时焊接，单面焊接长度不得小于 100 mm，双面焊接长度不得小于55 mm。不得出现过烧、结瘤、 虚焊等现象。焊接时不得损坏环氧树脂钢筋的涂层。绑扎完毕应进行绝缘电阻测试，其阻值不得小于2 MΩ。90°弯曲其弯钩长度为5 倍直径，直线段为3 倍直径，允许误差±5 mm。

3.3 钢筋笼入模

钢筋笼入模检查相应的钢筋笼型号，分清楚要生产的道岔的左右线，对应相应的模板吊取相应型号的钢筋笼骨架，吊装过程中平稳，行车运行不许出现大的波动。

钢筋笼在入模前进行型号核对。入模后检查保护层厚度是否符合要求，接地端子、埋件数量和位置是否按要求安放正确。

3.4 混凝土的拌制

混凝土的拌制程序：C55混凝土配合比下达→粗细骨料含水率检测→原料计量及下料→搅拌→坍落度检验→出料。

工程调度提前2 h通知搅拌作业时间和工程数量。搅拌站根据实验室下达的配合比通知单配料，并由实验室对使用状态粗细骨料进行含水率检测，对配合比进行适当调整。材料计量误差应控制在以下范围内：水泥、掺合料、水、外加剂±1％，粗细骨料±2％。一般情况下在自动控制状态下进行搅拌，特殊情况可用手动控制。每盘料搅拌时间为3 min。不同强度等级混凝土在搅拌前应对搅拌机用水清洗。

3.5 混凝土的浇筑及拉毛

混凝土应分层四周向中间平铺，并辅以人工摊平，铺完1 层应进行30～45 s的振捣。振捣时间主要由混凝土的坍落度决定。振捣频率90～120 Hz。混凝土铺设满以后用90～120 Hz频率振捣90 s。振捣过程中对堆积、不平的料用人工铲平。制作同条件强度试件2 组，标养试件1 组。

在浇筑过程中要严格按照下列要求：确保混凝土坍落度符合技术要求，浇筑混凝土时必须由四周向中间分层浇筑，振捣时间依据混凝土实际坍落度直到混凝土表面停止沉落或者沉落不显著、没有气泡冒出、表面呈水平，并有灰浆出现。 振捣完毕用塑料布覆盖，混凝土初凝前（静停1 h）掀开塑料布用平底铲子拍打混凝土表面，再用轧花机将混凝土面拉槽（毛），拉毛后覆盖篷布。

3.6 混凝土的养护

混凝土养护采用自动化控制养护程序进行控制，混凝土蒸养一共分为4 个区段，分别是静停3 h、升温2 h、恒温8 h、降温2 h。混凝土静停3 h后开始蒸养，蒸养温度控制在45℃。蒸养过程中每小时记录一次蒸养温度。升温、降温速度控制在≤15 K/h。降温时关闭蒸养，将篷布按照对角掀起，2 h后掀开篷布，并试压同条件养护的试件，强度合格后，停汽降温。

3.7 道岔板的起板和翻板

起板是用吊架下的钢丝绳锁住预埋板里面的4 根钢筋埋件后，由行车吊起吊架进行起板。起板后的道岔板吊到翻板机上进行翻板作业，翻板前注意翻板机周围除操作设备人员外没有其他人员，翻板工序中做到平稳，防止出现翻板工程中的板撞击、滑落等危险，翻板后吊到临时存放区。

3.8 道岔板的修补及水养

道岔板出模后应对其外观进行质量检验，对不合格质量点提出处理方案，对存在缺陷但按技术标准允许进行修补的道岔板进行修补。气孔、小裂纹、黏皮、色差等小缺陷可以进行修补。使用的材料为灌浆料、钛白粉按照比例进行现场调配，色差可以用砂布打磨。修补气孔用灌浆料润湿，放在抹布中用手搓入气孔。修补裂纹把灌浆料用0.3 mm方孔筛筛出粗砂，把干粉灌浆料铺上裂纹处，用木锤敲击板面，用扫帚来回扫动干粉2 遍，洒上少许水，用木锤敲击板面，如此反复两三道即可修补。

修补完成后在道岔板温度同环境温差小于10 K时进入水养池进行水养3 d，养护水温度应大于5℃。

4 结语

采用工厂化组合模型预制道岔板生产技术，道岔板质量得到有效控制，取得了较好的经济效益。经生产证明，本文所提及的道岔板生产技术有效地降低了生产成本，精确保证了道岔板的外形尺寸、外观质量、钢筋保护层厚度等技术要求，该技术不仅可以给类似的高速铁路无砟轨道提供预制板的生产经验，还可以为地铁、有轨电车等城市轨道交通领域提供宝贵的参考价值。