CRTSⅢ型轨道板智能养护技术

张传顺

CRTSⅢ型轨道板智能养护技术

张传顺

（中铁三局集团有限公司，山西 太原 030073）

介绍了CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板结构、智能养护的实现方式，以期确保产品质量。

轨道板；智能养护；翘曲变形；养护单元

1 CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板结构

CRTSⅢ型轨道板是薄板结构，以P4925轨道板为例，长度为4.925 m，宽度为2.5 m，厚度为0.2 m，C60混凝土14 h脱模强度达到45 MPa，轨道板平整度要求高±1.0 mm/（5 600 mm×2 500 mm），因此，蒸汽养护直接影响脱模强度（生产效率）及轨道板的翘曲变形。该智能养护技术全过程智能化，养护期间实时全方位满足养护的温度湿度要求，提高了早期强度，避免了后期的翘曲变形。

2 智能养护技术

采用按批建养护单元集中养护模式即按照轨道板检验批数量要求建设养护单元。建立两条纵向运输通道，在纵向通道中间分别建立多个横向通道，每个横向通道设置一个独立的养护单元。纵向通道设置纵向智能小车、横向通道设置变轨小车。模板通过纵向横向运输依次进入养护单元。模板内的轨道板在养护单元内按照养护规则进行养护，养护完成后，模板通过纵横向运输，依次驶出养护单元。

该技术主要由智能化养护棚的搭建、模板依次进入养护单位、养护静停、养护恒温、养护降温、模板依次驶出养护单元等智能化组成。

2.1 智能化养护棚建设

2.1.1 养护棚搭建

养护棚由两道纵向运输通道及纵向运输通道之间多个横向养护单元组成，每个养护单元内设置多个养护支座，用于存放养护的模板。养护单元相互独立，之间隔墙及屋顶采用保温防火材料搭建。养护棚的屋顶加设采光瓦，四周对应养护单元的位置设置窗户，养护单元与纵向通道之间设置自动开启关闭的保温门。养护棚如图1所示。

2.1.2 钢轨铺设

纵向通道与所有的横向养护单元内均铺设钢轨，交叉处采用钢轨平交方式。运输车通过卡内轮的方式防止脱轨。

2.1.3 支座的建设

养护单元内建设固定支座，用于存放模板。纵向通道设置活动的临时支座。

养护单元内养护支座如图2所示。

图1 养护棚

图2 养护单元内养护支座

2.1.4 温度、湿度传感器的布置

在每个养护单元内设5个温度传感器、1个湿度传感器，其中3个温度传感器用于测试养护通道内环境温度，2个温度传感器分别用于测量板芯部温度和板面温度。1个湿度传感器用于测量湿度。传感器用于对温度与湿度的采集及控制系统对温度与湿度控制的依据。

2.1.5 雾化水加湿降温设备的布置

养护单元内，对应的每块轨道板上方设置2个雾化水喷头，控制系统依据检测到的棚内的温度与湿度，按照养护规则对养护期间的对到板进行加湿与降温。雾化水加湿降温如图3所示。

2.1.6 蒸汽加温设备的布置

配置环保型的蒸汽发生器用于供应各养护单元的蒸汽，由蒸汽管道向每个蒸养通道进行自动化供气。每个蒸养通道内设置两道供应蒸汽管道。控制系统依据检测到的棚内的温度与湿度，按照养护规则对养护期间的对到板进行加温与 加湿。

2.1.7 通风循环设备

每个养护通道内放置4个自动化排风扇，放置于养护单元内，用于加强养护单元内空气的内循环，确保养护单元内温度、湿度均匀。

2.1.8 养护门自动开启关闭设备

在每个养护单元的入口及出口处各设置1个自动化养护隔热门，当轨道板混凝土浇筑成型后，由智能小车及变轨小车运至每个养护单元内，在进入养护单元时，入口自动开启养护门帘，通道放满后养护门帘自动关闭，出口一直处于关闭状态。当感应到脱模小车支座时，入口养护门保持关闭状态，而出口自动开启。养护期间两侧的门根据需要全部关闭或开启。养护门自动开启关闭设备如图4所示，安装防水排水设施。

图3 雾化水加湿降温

图4 养护门自动开启关闭设备

2.1.9 养护工位的编码及自动识别技术

对每个养护单元、每一个养护支座都进行唯一编码，每个模具上都安装了芯片，在关键的支座处安装识别器。

2.2 模板依次进入养护单元

轨道板混凝土浇筑成型后，由智能小车通过纵向运输，需要向哪个养护单元运输，就将轨道板模板运输到对应养护通道的入口临时存放支座上，变轨小车将临时支座上的模板运输至养护单元内依次存放，养护单元存满后，变轨小车驶出养护单元，并在与该养护单元对应的临时支座处实现变轨，同时带上临时支座纵向运输至下一个空的养护单元，临时支座被制动后，对应的养护单元的电动门自动关闭，并启动养护系统，按照养护规则进行养护。入口处纵向运输小车如图5所示。

2.3 养护静停

每套模板底部配置1个电子芯片，进入养护通道后，自动识别、自动采集养护数据上传到信息化平台，由信息化平台自动形成检验批。静停指浇筑完毕初凝前，混凝土的骨架尚未形成，静停3 h以上，期间在进行板底粗糙度处置后及时运至养护通道，要求此时养护通道内温度控制在5～30 ℃之间。当气温低于5 ℃时，在静停期间通蒸汽保证棚内温度为5～30 ℃，当气温高于30 ℃时，在静停期间通雾化水降温为5～30 ℃，均由控制系统自动控制。

2.4 养护升温

升温是混凝土的定型阶段，自动蒸养系统可调节升温，升温速度小于等于15 ℃/h，自动控制系统，根据检测到的温度和湿度控制蒸汽、雾化水量控制升温速度。

2.5 养护恒温

恒温时间不短于6 h，恒温时间过短，强度不会太高，恒温时，板芯温度不超过55 ℃，通过板芯与环境温度对比曲线得出，养护环境温度不超过45 ℃，具体以对比试验结论为准。恒温时板体芯部混凝土温度不超过55 ℃，自动控制系统，根据检测到的温度和湿度控制蒸汽、雾化水量控制恒温温度。

2.6 养护降温

降温是蒸养的关键阶段，施工时严格控制，并根据环境温度变化时调节降温时间，降温速度小于等于10 ℃/h，养护期间板表面与环境、板芯与板表面温差不大于15 ℃。自动控制系统，根据检测到的温度和湿度控制蒸汽、雾化水量控制降温温度及速度。养护完成后，自动温控系统自动显示养护完毕。

2.7 轨道板驶出养护单元

轨道板养护完成后，出口处变轨小车将携带临时支座纵向移动至改养护单元出口，落下临时存放支座，横向移动驶入养护单元，识别第一个模板，将该模板横移出养护单元，落到出口处的临时支座上，纵向移动小车，将临时存放支座上的模板移出养护棚，进入下一工序。横向变轨小车将该养护单元的模板全部移出后，在该养护单元出口处的临时支座处实现变轨，由横向运行改为纵向运行，纵向运行至需要脱模的养护单元出口，这样不断地循环，如图6所示。

图5 入口处纵向运输小车

图6 轨道板模板驶出养护单元

2.8 养护数据自动采集上传

养护期间，传感器自动采集温度和湿度数据，实时上传至信息化平台。

3 结束语

通过在郑济铁路郑州至濮阳段34255块轨道板的生产实践，该技术有效地提高了轨道板养护施工工艺水平，实现智能化施工，同时也取得了良好的社会效益、经济效益，得到了行业内一致好评。设计效果如图7所示，生产实践效果如图8所示。

图8 生产实践效果

U216.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.039

2095－6835（2020）09－0098－02

〔编辑：张思楠〕