高速铁路CRTSⅢ型曲线轨道板预制重难点分析

马荣生

摘 要 CRTSⅢ型轨道板是具有我国自主知识产权的高速铁路轨道。CRTSⅢ型轨道板主要有P5600、P4925、P4856三种板型。轨道板采用双向预应力混凝土结构，板面设置承轨台。轨道板在固定台座上采用反向模筑法生产，通过高精度、高刚度的定型钢模，保证轨道板制造精度和工效。CRTSⅢ型板实现了预制过程中承轨台空间几何位置的变化，曲线地段轨道板的制造通过调整承轨台，实现无砟轨道铺设后线路的高平顺性要求。通过对曲线模具制造和曲线模具的调整与检测确保曲线地段轨道板的制造精度进行了研究。

关键词 CRTSⅢ型板；预制；曲线轨道板

中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0055-02

CRTSⅢ型板式无砟轨道是在Ⅰ型板、Ⅱ型板和双块式无砟轨道的研究基础上发展而来的，其中一个重要的区别在于CRTSⅢ型板实现了预制过程中承轨台空间几何位置的变化。制作精度高，精调工作量小。Ⅱ型板打磨可以提高轨道板精度，但代价较大，通过改进制板工艺和存板方法尽可能提高轨道板制造精度，可大幅度减少现场调整工作量。为实现客专CRTSⅢ型板式无砟轨道板铺设后线路的高平顺性要求，设计结合线路条件的具体情况，针对曲线地段轨道板承轨台横向偏移量的大小不同，以及缓和曲线地段由于超高需进行线路外侧钢轨下轨道板承轨台高低调整，提出缓和曲线地段轨道板的制造通过调整承轨台，实现高精度的轨道空间几何线型，实现轨道板承轨台与平、竖曲线二维匹配。相对于标准轨道板，制造时需对轨道板承轨台进行横向偏移和垂向高低调整，采用二维可调式模板生产。

CRTSⅢ型轨道板制造精度的核心是轨道板承轨台，因此模具与成品板的检测重点也是在承轨台。曲线板生产的质量控制要点与标准板的主要区别在于曲线板模型精度的控制，除正常进场检验合格后，更重要的是在调整、检测过程中如何保证精度，一方面是模具调整、检测完成后的参数要达到制板精度要求，另一方面是在轨道板浇筑混凝土振捣过程中，如何确保模具各细部尺寸不会发生位移变化，尤其是承轨槽部位。

为达到上述要求，必须主要做好以下两点：①曲线板模具的制造在满足精度要求的同时，在设计上要科学、合理，同时具备可操作性。在使用过程中，能够准确、快捷的达到施工要求，提高功效；②优化曲线板模具调整和检测的方法；研制和改进曲线板模具调整和检测工装；提高调整和检测曲线板模具功效和精度，保证CRTSⅢ型曲线轨道板成品板质量。

1 曲线模具制造

1.1 曲线模具设计

曲线模具主要用于制造曲线地段轨道板，也可用于制造其他轨道板。与直线模具主要区别于承轨槽安装组合装置方面，根据承轨槽调整方式不同，主要分为横向一维调整、垂向一维调整、横向和垂向二维调整等型式。

曲线模具通过调整底模上的承轨槽，可适应不同线路条件下轨道板的生产。其中横向和垂向二维调整型、垂向一维调整型模具主要用于缓和曲线地段轨道板的生产，横向一维调整型模具主要用于圆曲线地段轨道板的生产。

1）二维、垂向一维调整型模具。相对于直线模具，采取对承轨槽横向偏移或垂向高低进行调整的方法实现模具可调。缓和曲线地段轨道板承轨台偏移量根据设计文件来确定，模具承轨槽调整偏移量与之相对应。

2）横向一维调整型模具。相对于直线模具，需对模具承轨槽进行横向偏移调整。不同半径圆曲线地段轨道板承轨台横向偏移量根据设计参数确定，模具承轨槽调整偏移量与之相对应。可针对不同圆曲线半径采用横向一维调整型模具生产，也可针对固定的曲线半径采用固定式模具（即模具制作时已考虑偏移量）生产。

3）承轨槽设计要点。曲线模具承轨槽除具有直线模具的相关技术标准外，还包括以下技术要求：①承轨槽与底板无多余倒角、错台，密闭性好，生产成品板无外观缺陷，两边侧模均设置接地端子口，并匹配防护装置；②横向一维调整型模具一侧承轨槽设有横向偏移装置，调整范围大于设计参数，根据曲率半径和横向偏移量加工的一维固定式模具，确保底板及承轨槽位置准确和细部尺寸合格；③垂向一维调整型模具P4925型在制作时要考虑线路左右取向，调整范围大于设计参数；④二维模具P5600型、P4856型一侧承轨槽设有横向偏移装置，一侧既有横向又有垂向偏移装置，P4925型两侧承轨槽均设既有横向又有垂向偏移装置，调整范围均大于设计参数。

4）承轨槽安装组合装置设计。为满足不同线形的轨道板制造技术要求，承轨槽安装组合装置设计为可更换的二维可调结构，由导向外框、承轨槽活动内模、套管固定装置、横向调整机构和高度调整机构等组成。通过调节横向、高度调节螺杆，带动承轨槽底部活动楔形块，实现承轨槽左右和高低位置的调整。横向、高度调整机构具有自锁功能，可防止在生产轨道板时，由于震动引起调整机构的松动。

1.2 曲线模具的保养、维护

由于曲线模具通常采用钢铁件加工，同时CRTSⅢ型轨道板预制工艺目中混凝土浇筑后采用蒸汽养护的方式，长时间的蒸养容易造成曲线模具的生锈，尤其是承轨槽调节装置，生锈后使用不便，同时影响调整精度。通常一周对曲线模具进行一次保养，维护。拆下承轨槽调节装置，检查里面的部件，重点是滑块、螺杆及其锁紧装置等，对开裂、变形的构件进行更换，对有浮绣的构件进行除锈工作，对所有构件进行打油保养工作。对承轨槽横向、垂向调整装置中的密封圈进行及时更换，确保在施工混凝土振捣过程中不漏浆，也可在承轨槽表面使用密封胶。对各个配件要进行一定量的提前储备，确保曲线模具的日常保养和维护。

2 曲线模具的调整与检测

2.1 曲线模具的调整

为实现无砟轨道铺设后线路的高平顺性要求，设计结合线路条件的具体情况，针对曲线地段轨道板承轨台横向偏移量的大小不同，以及缓和曲线地段由于超高需进行线路外侧钢轨下轨道板承轨台高低调整，而对曲线地段轨道板采取“对号入座”的方式将每一块轨道板都调整到需要的理论值，通过曲线模具的调整使用达到上述要求。endprint

针对每一块轨道板的设计制板参数，采用人工对曲线模具承轨槽装置中横向和垂向调整装置进行调整，对每个承轨槽进行调整，直至达到制板精度要求。为了保证调整的效率，通常每台模具配置6-8人。

2.2 曲线模具的检测

曲线板检测系统须根据设计提供的平曲线、竖曲线、设计超高、里程断链等线路设计参数，以及线路布设的板缝中心里程数据，计算出曲线段铺设的轨道板上每个轨座支点位置的理论空间坐标，再将这些坐标数据通过坐标系旋转和平移以及空间曲面的投影变换，转化成以轨道板纵向和横向为坐标轴的相对坐标系下的坐标数据文件（简称板数据文件）。

采用高精度全站仪、检测工装、球形棱镜以及检测数据采集软件，采集每个承轨台预埋套管位置的空间坐标数据，通过软件进行分析，与设计板文件中轨道板承轨台理论坐标数据相比较，检验轨道板预制精度。曲线模具重点检验承轨槽线性度与垂直度的情况，同时在检测承轨槽在横向、垂向调整过程中注意轨底坡数值是否超限。

曲线模具每调整一次后，检验全部项目。调整过程中采用全站仪、电子水准仪、检验软件及工装测量。

2.3 模具调整、检测辅助工装

为提高曲线模具调整、检测功效，必须研究配套的测量及检验工装。曲线模具调整工装配置数量根据曲线模具数量及调整单个模具的工效决定。模具调整中采用自制检测工装配合百分表。工装具有测量精度高、结构简单、读数直观、操作简便等优点。提高检测效率，同时每循环模具的调整次数减少，降低模具的损耗，提高了曲线模具的使用功效。

1）减少了人员投入。传统检测8人/套，采用研制工装后4人/套。

2）提高工效。传统采用全站仪检测、调整，人员在非常熟练的情况下检测、调整3-4遍才能达到检测要求，采用研制工装辅助测量后，通常调整一遍就可达到检测要求。具体到模具使用，刚开始曲线模具2天一循环，在调整人员非常熟练的情况下3天2循环，采用辅助工装后能达到一天一循环，基本与直线模具同步。

3 结束语

在确保轨道板制造精度满足相关技术要求后，曲线模具在调整、检测过程中，加快施工进度，每循环中模具的调整次数减少，降低模具的损耗，提高模具的使用功效。在满足施工生产的前提下，减少了检测设备和人员投入，减少人工费用、模具配件、维修费用和管理费，降低了施工成本。

参考文献

[1]李飨民，张锁彦，卞京.浅谈高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道缓和曲线段轨道板施工方法[J].城市建设理论研究（电子版），2011（36）.

[2]鲁宁生，王红亮.高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道板钢模系统设计与应用[J].铁道建筑，2012（5）：158-161.endprint