轨道板预制.docx
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轨道板预制
轨道板预制培训材料
1、概述
1.1轨道板的主要特点
轨道板为板式无砟轨道的重要组成部分，主要承受列车的荷载，并将荷载传递到下部结构物。
作为预制件，轨道板具有以下特点：
1）平整度要求高；主要因为扣件直接在其上安装，轨道板的平整度直接影响其上钢轨的铺设质量，轨道板平整度差，将造成钢轨空吊或影响无缝线路的平顺性。
2）精度要求高；主要表现在要求预埋套管位置的精度要求高，因为其位置将直接影响以后钢轨的位置。
3）抗裂性要求高；轨道板采用预应力体系，主要为保证轨道板的抗裂性能，防止因轨道板开裂而造成轨道板耐久性的降低。
1.2轨道板类型
1）根据外形轨道板分为平板式和框架式。
其中平板式分为双向预应力平板和普通平板（一般较少采用），框架式分为普通框架式和双向预应力框架式。
本项目初步拟采用双向预应力平板和双向预应力框架板。
2）根据长度分类。
本项目主要有两种长度的板型，4962mm和3685mm两种长度。
以4962mm长板为主。
板长度变化主要因为适应桥梁配跨为主。
3）以与凸形挡台配合方式不同分类。
分为普通型和A型板。
普通板配合圆形凸形挡台，板端为圆弧。
A型板配合半圆形凸形挡台，板端为半圆弧。
其中A型板又包括过渡段的专用板，较A型板多出辅助轨的预埋套管。
2、模型
为保证轨道板的制造精度及产品质量，轨道板预制采用钢模型。
1）轨道板模型主要特点：
⑴模型具有足够强度和刚度；
⑵模型拆装方便，结合部位便于清理；
⑶模型采取必要措施保证轨道板内各预埋件的位置准确。
⑷模型的制造允许公差为轨道板成品允许公差的1/4为准；
⑸模型加工过程中消除焊接、加工产生的应力；
⑹模型的设计、制作、安装必须采用同一基准面，避免误差的累计及操作的不规范。
一般以轨道板中心线处两块底板的结合面为基准。
2）轨道板模型安装要求
⑴模型支承基础平整、坚实，不得因其不均匀性下沉引起模型变形；模型支承必须密贴，严禁支腿空吊，导致最终振动作用下模型变形。
⑵模型安装过程中按图操作，避免安装过程中产生变形及应力集中现象。
⑶模型实行日常检查和定期检查，检查结果记录在模型检查表中。
日常检查在每天作业前进行，内容包括：
外观、平面度。
定期检查每月进行一次，内容包括：
长度、宽度、厚度和平面度。
⑷每次脱模后及时对模型进行清理，并涂刷隔离剂备下次使用。
⑸模型日常拆装严禁野蛮操作或采用螺栓硬性紧固拆装模型，防止模型变形或轨道板脱模时损伤。
2原材料及进厂检验
1）混凝土原材料
混凝土用原材料应符合铁路现行相关规范及《轨道板制造技术条件》的要求，同时应尽量选用高标号、低碱水泥，选用母岩强度较高的碎石。
各种原材料应根据要求进行进场检验，并分类存放、标识清楚。
2）钢筋
为保证板式无碴轨道的通信信号传输距离，需对轨道板内纵向钢筋进行绝缘处理，避免轨道板内钢筋形成纵向及平面回路，影响钢轨阻抗。
设计轨道板内纵向钢筋采用环氧绝缘钢筋。
钢筋应符合铁路现行相关规范及《轨道板制造技术条件》的要求。
普通钢筋和环氧树脂涂层钢筋采用HRB335热轧带肋钢筋，技术要求应符合GB1499的规定。
环氧涂层钢筋还应符合JG3042-1997的规定。
螺旋筋使用低碳冷拔钢丝，应符合GB/T343-1997的规定。
绝缘钢筋运输、存放、弯制、绑扎过程中应避免绝缘层损伤，发现绝缘层损伤应停止使用，采取必要措施保证不影响其使用性能后方可使用。
各类钢筋应根据要求进行进场检验，并分类存放、标识清楚。
3）预应力钢筋及锚具
预应力钢筋采用抗拉强度1420mPa、屈服强度大于0.9fpu、0.7倍抗拉强度条件下1000h松弛不大于2％、公称直径为13.0mm的高强低松弛、无粘结预应力钢棒，其性能应符合GB/T5223.3《预应力混凝土钢棒》及JG《无粘结预应力钢绞线》的规定。
钢棒的材质以及强度指标、松弛指标应按《预应力混凝土钢棒》执行，而无粘结的处理执行JG《无粘结预应力钢绞线》的规定。
由于国内前期钢棒的生产商少，研究较少，石太线以前的轨道板设计采用无粘结预应力钢绞线（或钢绞线）及配套的夹片锚具。
但为防止夹片锚在反复荷载作用下发生松动，同时为简化施工工艺，节约成本，石太线无砟轨道采用无粘结钢棒及配套的螺纹锚。
4）起吊螺母
起吊螺母采用玻纤增强聚酰胺66，其性能应符合预埋塑料套管制造验收技术条件的相关规定。
需保证其材质符合设计要求，抗拔力大于3t。
起吊螺母的使用次数少，主要有：
脱模起吊及翻转、平放、张拉后专用、立放、转运、工区存放、工区转运、现场起吊、轨道板支撑等九次，一般情况轨道板起吊螺母的使用不会超出15次，原材料中其为控制次要点。
6）其它材料
其它材料应符合铁路现行相关规范及设计图纸的要求，按规定进行检验。
3钢筋加工、绑扎、入模
1）钢筋加工在专用台位上由钢筋切断机及钢筋弯曲机加工而成，保证钢筋各部位的尺寸符合技术要求。
钢筋制作成行及绑扎允许误差±3mm。
2）绝缘涂层钢筋加工应防止钢筋加工过程中涂层的损伤。
弹簧圈采用专用机具弯制。
3）钢筋骨架编制在专用胎具上进行，胎具每星期校正一次。
4）钢筋绑扎采用绝缘绑扎丝进行，并对局部涂层破损的地方采取增加绝缘垫的措施处理。
在骨架下方绑扎好塑料垫块，保证保护层厚度。
5）钢筋笼绑扎完成后，由专人对骨架几何状态及绝缘性能进行检查。
6）钢筋笼的起吊运输由专用工装进行，防止损伤钢筋笼或降低其绝缘性能。
存放的场地应平坦，并避免湿度过大。
7）将编制好的钢筋骨架用龙门吊吊入底模上，位置摆放正确。
8）钢筋的绝缘主要为保证轨道电路的传输长度，影响轨道电路传输长度的主要原因为钢筋网形成的电磁场切割钢轨的电磁场，故钢筋网内纵向闭合回路和平面闭合回路影响轨道电路传输长度，横向的闭合回路不影响轨道电路的传输长度。
9）由于本次轨道板采用预应力钢棒，现有台位设置无法满足预应力钢棒的穿入，需提前将预应力钢棒按设计位置放入钢筋笼内，合模后安装预应力钢棒。
4合模
待钢筋骨架位置完全摆放好后，开始将侧模和端模进行调整，使钢模长、宽尺寸偏差在±1.5mm范围内。
侧模、端模与底模的连接螺栓全部上紧，保证合缝紧密。
并在钢筋骨架侧面绑上塑料垫块。
5预应力筋加工及安装
1）预应力钢筋下料长度根据千斤顶工作长度、以及预应力筋安装时预紧长度确定。
2）预应力筋的安装应保证其平直，不得下凹或上翘。
普通钢筋影响预应力钢筋位置时，应适当移动普通钢筋。
3）预应力钢筋安装完成后，应检查固定端是否完全落入锚垫板槽内，并应对预应力钢筋与锚垫板间的间隙进行封堵，防止漏浆。
6预埋件安装
6.1轨道板预埋件主要包括扣件系统的预埋套管、起吊螺母。
其中精度要求最为严格的为扣件系统的预埋套管，保证预埋套管的安装精度的主要措施有：
1）模型加工制作精度，模型上预留的安装孔位置必须准确，加工偏差必须符合设计技术要求。
2）套管紧固螺栓的直径与安装孔的直径公差配合必须符合设计技术要求。
3）套管紧固螺栓的螺纹形式必须与套管内部的螺纹形式一致，并且公差配合符合设计要求。
4）套管安装过程中必须保证螺栓正确拧入套管内。
6.2预埋件安装工艺要求：
1）在模型上放置步行板，分类安装预埋件，一人在底模上扶正预埋件，另一人在基坑内旋转配套定位螺栓锁紧预埋件，预埋件安装应牢固，位置准确。
2）在模型侧面安装起吊螺母，用相应的起吊螺栓将其固定。
3）绑扎起吊螺母外螺旋筋，塑料套管外螺旋筋，保证各螺旋筋的位置正确。
4）预埋件安装完成后对钢筋笼、模型及预埋件安装进行检查，直至满足表6的要求。
表1轨道板钢筋、模型、预埋件安装允许偏差表
序号
项目
允许偏差（mm）
1
普通钢筋
±5
2
螺旋筋
±5
3
箍筋间距
±10
4
钢筋保护层
±5
5
长度
±2
6
宽度
±2
7
厚度
+2，0
8
预埋件位置
±1
9
预应力筋位置
±1
7混凝土灌注及养护
7.1混凝土配合比设计要求
1）混凝土配合比的设计要综合考虑混凝土的性能指标和施工适应性。
2）轨道板混凝土采用高性能混凝土，其性能指标应满足相关规范的要求。
3）混凝土施工适应性应主要考虑混凝土的坍落度满足混凝土运输车的要求（130mm左右）,混凝土蒸汽养护完成后的强度能够达到设计要求的脱模强度（30Mpa）、混凝土的早期强度能够达到张拉所需的强度。
7.2混凝土施工工艺要求
1）在配制混凝土拌和物时，由试验室提供混凝土的配合比，水、水泥、外加剂的用量应准确到±１％，粗、细骨料的用量应准确到±２％（均以重量计），所用的计量装置应有计量检验部门定期标定。
2）混凝土在拌合站集中生产，混凝土入模时的温度控制在10℃～20℃范围。
夏季混凝土的灌筑温度控制在35℃以下。
3）在浇注混凝土之前，应充分的检查已被组装的钢筋和已被安放了的预埋件，确定没有变形和移位后方可进行浇注。
4）为了防止混凝土中凝固的灰浆或杂物，在浇注前，应清除已附着在搬运装置内部凝固灰浆、混凝土杂物，为了防止混凝土的离析，应快运快灌，并且每块板混凝土的灌注应一次完成，在混凝土灌注的同时，开动相应位置振动器进行振动，采用底振结合面振的振动工艺，振动时间不宜过长或过短，振动完成后及时进行二次赶压、抹光。
5）在灌注过程中随机的选取混凝土制作试件，工地试件随板一起养护，２８天标准试件按标准养护。
6）混凝土养护采用蒸汽养护，蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，一般静停3－4小时后升温，升温、降温速度不宜超过每小时10℃，恒温应控制在50－55℃。
最高温度低于55℃，最高温度的持续时间在六小时以内。
此外蒸汽养护终了时，混凝土表面温度和室内温度差低于15℃时方可离位。
7）蒸养时的最高温度尽量设低些，并极力减少持续时间，温度下降时采用自然下降方式并保温至除去保护膜为止。
蒸汽的出口安装在不直接接触到模板和混凝土的位置处。
8）蒸汽养护完成后，应及时拉到湿润养护地点进行喷淋养护，保证轨道板在湿度大于90%的状态下进行三天以上养护。
9）湿润养护完成后进行洒水养护，洒水次数以混凝土表面保持湿润为度。
冬季施工时，应注意洒水的防冻措施，轨道板上覆厚麻袋予以防寒。
7.3需特别注意的事项
1）混凝土灌注过程中对预埋件、预应力钢筋的保护，防止碰撞其移位。
2）蒸汽养护必须严格按照操作规程执行，静停时间、升降温速度、最高温度、恒温时间必须严格控制。
3）脱模时必须保证混凝土表面温度与室内温度差低于15℃，同时应特别注意室内外温度的差。
4）加强轨道板湿润养护和洒水养护，防止开裂。
8.脱模
1）混凝土达到设计强度的50%后，方可脱模。
拆除所有预埋件固定螺栓及预应力筋锁紧装置，然后利用水平丝杆将侧模和端模拆除，龙门吊吊装专用起吊装置将轨道板缓慢吊离模型。
2）产品脱模后，用工具将底模、侧模上的混凝土残渣清除干净，更换损坏的密封胶条，不能敲击模型。
3）轨道板起吊过程中，不能使轨道板受到振动和冲击。
4）轨道板的起吊，起吊螺栓必须充分拧紧。
每月定期检查轨道板起吊机具。
5）脱模前必须确认所有预埋件的锚固螺栓已经拆除。
（锚固螺栓包括32个套管螺栓、8个起吊螺栓、4个砂浆灌注孔螺栓
6）。
）轨道板平放养护时必须保证其表面湿润，防止暴晒后轨道板翘曲变形。
9.预应力施工及封锚工艺
轨道板设计采用预应力结构，主要为增加轨道板的抗裂性，提高其耐久性及适应严寒地区的铺设。
1）混凝土强度不低于设计强度80%，弹性模量不低于3.35×104Mpa，方可施加预应力。
2）轨道板纵、横向预应力筋单根控制张拉力121KN。
3）张拉用千斤顶在使用前应与油表配套标定，千斤顶校正系数不得大于1.05，油压表的精度不应低于1.0级。
千斤顶标定的有效期不得超过一个月，油压表不得超过一周；
4）预应力筋张拉时应左右对称同时进行，张拉顺序应先横向、后纵向，先板中后板边，横向隔根逐次张拉。
5）张拉锚固完成后，应采用砂轮或其它机械方法切断外露多余的预应力筋。
6）封锚前应对锚穴进行凿毛处理，为保证凿毛质量，在张拉前应进行此项工作。
7）封锚采用无收缩细石混凝土，设计强度C40。
10、轨道板存放及运输
轨道板的存放及运输过程主要应注意防止轨道板变形或损伤。
1）存放应尽早的采用立放的方式，这样可以有效的防止轨道板变形。
2）平放时表面采取必要的覆盖措施，防止暴晒，并每天对轨道板的平整度进行监测。
3）平放过程中发现轨道板平整度有变化时，应及时调整支点位置。
4）轨道板存放过程中应将套管螺栓口封闭，防止灰尘进入。
起吊螺母应涂油防锈。
5）运输过程中应防止支撑不稳，造成轨道板的变形。
11、轨道板验收标准
轨道板应按批检验，同样原材料和生产工艺制成的500块轨道板为一批，批量不足500块按500块计。
1）轨道板外形尺寸偏差及外观质量应符合表2的规定，抽检数量为10块。
其中：
A类项别单项项点数的超偏率不大于5%；
B类项别单项项点数的超偏率不大于10%；
C类项别各单项超偏项点数之和不大于C类总项点数的10%。
2）混凝土的抗压强度应符合设计要求。
3）预埋套管抗拔力应符合无碴轨道扣件技术条件，试验后其周围没有可见裂纹，允许有少量砂浆剥离。
预埋套管抗拔力从外形外观质量抽检的轨道板中抽取3块，从轨道板上各抽取一个套管进行试验。
4）轨道板绝缘性能应符合轨道电路技术要求。
单块轨道板钢轨阻抗的电感偏差不得大于-3％，交流有效电阻偏差不得大于+10％。
轨道板绝缘性能试验的抽检数量为3块。
表2轨道板外形尺寸偏差和外观质量要求
序号
检查项目
允许偏差
（mm）
每批检查
数量
（出厂检验）
检查项别
1
长度
±3
10块
C
2
宽度
±3
10块
C
3
厚度
+3，0
全检
B
4
预埋套管
中心位置距纵向对称轴
±1
全检
A
保持轨距的两套管中心距
±1
全检
A
保持同一铁垫板位置的两相邻套管中心距
±1
全检
A
距顶面120mm处偏离中心线距离
2
全检
B
凸起高度
±1
全检
B
5
标记线（板中心线、钢轨中心线）位置
±1
10块
B
6
板顶面平整度
轨道板四角的承轨面水平
±1
全检
B
中央翘曲量
≤3
全检
B
7
板底面平整度
普通型轨道板
5/1m
10块
C
减振型轨道板
2/1m
全检
B
8
其它预埋件位置及垂直歪斜
1
全检
B
9
半圆形缺口直径
±3
10块
C
外观质量
10
肉眼可见裂纹
不允许
全检
A
11
承轨部位表面缺陷（气孔、粘皮、麻面等）
长度≯20、深度≯5
全检
B
12
其它部位表面缺陷（气孔、粘皮、麻面等）
长度≯80、深度≯8
全检
C
13
轨道板四周棱角破损和掉角
长度≯50
全检
C
14
预埋套管内混凝土淤块
不允许
全检
A
15
减振型轨道板板底垫层的翘起
不允许
全检
A
16
轨道板侧面漏筋
不允许
全检
A
12、轨道板质量控制重点：
根据轨道板的特点及质量检验标准，轨道板质量控制重点在以下几个方面：
1、混凝土性能，混凝土的耐久性涉及整个结构的耐久性能，因此施工过程质量控制的关键在原材料的选择和配合比的设计。
2、高平整度、高精度，施工过程中质量控制重点在模型的加工制造及模型的验收方面，合格的模型是保证轨道板高平整度，高精度的基础。
另外存放方式不当是轨道板产生翘曲变形的原因，所以存放尽量立放，平放时支点位置应恰当，且防止高温天气的太阳直射。
3、轨道板绝缘性能，主要控制工序为钢筋的绑扎工序，钢筋绑扎过程中应防止损伤绝缘钢筋的涂层，绑扎完成检查纵横向钢筋是否绝缘。
4、轨道板抗裂性，轨道板防止开裂施工过程中的控制重点为混凝土的养护，包括蒸汽养护及洒水养护的控制。
同时由于轨道板的为工厂化生产的新型产品，传统的检验控制重点很容易陷入以下误区。
1）张拉，由于受桥梁等预制件的传统施工影响，误认为张拉为关键控制工序。
桥梁采用预应力结构的主要设计理念为预应力承受荷载，预应力钢筋为受力钢筋，张拉力的大小决定结构的承载大小。
但轨道板的主要设计理念是为适应严寒地区的气温，提高结构的耐久性，施加预应力防止裂纹的出现。
结构设计时轨道板的承载能力不考虑预应力钢筋受力，只计算普通钢筋的配筋率，且横向预应力钢筋布置为中心布筋，无法发挥预应力作用。
故张拉只应保证其张拉力达到设计要求即可，不是产品质量的控制重点。
但预应力钢筋的位置为质量控制重点，主要防止其偏心导致轨道板的翘曲。
2）外形尺寸，传统的施工检验将外形尺寸检验作为控制，但由于轨道板生产中采用定制钢模型加工，加工误差在1mm，且模型刚度大，施工中不会发生涨模事件，外形尺寸完全能够保证。
3）普通钢筋位置，由于轨道板内配筋很多，190mm范围内配置了7层（包括3层预应力筋）钢筋，且钢筋间距很小，最大200mm，加上预埋件的数量，钢筋位置稍有偏差，将导致无法合模。
故钢筋笼必须在专用精确的胎具上绑扎，施工中的控制重点为检查专用胎具的精度。
且为保证预埋件位置和预应力钢筋位置，设计要求普通钢筋影响时，应适当移动和截断，保证模型能够顺利闭合。
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