CN106626051A - 预应力轨枕的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了预应力轨枕的施工工艺，包括钢模制安、预应力钢丝制安、钢丝束张拉、配件制安、混凝土灌注、混凝土振动、清边、卸工装入池、钢模出池、放松应力、翻转脱模、钢丝束切断、成品修补的过程。针对适用于西部地区的预应力轨枕设计了一种全新的施工工艺，不但能使轨枕的结构达到要求，而且能有效杜绝轨枕内部和表面产生微裂，进而提高轨枕的表观质量。

Description

预应力轨枕的施工工艺

技术领域

本发明涉及混凝土施工技术领域，具体涉及一种预应力轨枕的施工工艺。

背景技术

目前我国工程所用的轨枕大部分为标准结构，但是因为地区环境和地质的结构差异，，如我国南方和北方的温度、湿度以及地质结构等差异较大，所以部分地区所采用的轨枕也并非是标准结构。

预应力轨枕属于轨枕中的一种，结构不同的预应力轨枕所采用的生产方法(在工厂里也称施工方法)也不一样，目前我司接到的预应力轨枕订单为适用于西南地区所使用的轨枕，此轨枕采用了新的结构(在原有轨枕上开设横向穿孔)，同时设计施工要求轨枕的表面以及内部无微裂纹，而不同的施工工艺所生产出来的轨枕结构和性能也不相同，现有混凝土的施工工艺无法满足采用了新的结构的轨枕的施工要求(尤其是内部和表面微裂)，因此，有必要开发一种专用于具有横向穿孔的预应力轨枕的施工方法以适应生产。

发明内容

本发明的目的针对现有技术的不足，提供一种专用于具有横向穿孔结构的预应力轨枕的预应力轨枕的施工工艺。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：预应力轨枕的施工工艺，包括如下施工过程：

a)钢模制安：先清洁钢模，然后在模板上涂刷隔离剂，在钢模内安装套管，在垂直于钢模的侧面的方向上设置与预应力轨枕的横向穿孔一一对应的通孔；

b)预应力钢丝制安：将成盘的预应力钢丝按照施工图纸截断后编成钢丝束，然后对钢丝束进行墩头处理，将墩头处理后的钢丝束安装至钢模内，然后在钢模的通孔内插入套管；

c)钢丝束张拉：张拉钢模内的钢丝束；

d)配件制安：配件包括立筋和箍筋，将冷拔丝弯曲成型后成为箍筋、将螺纹筋通过焊接成为立筋，然后将配件安装就位；

e)混凝土灌注：在预应力钢丝张拉完成后向钢模内灌注混凝土；

f)混凝土振动：混凝土振动为先普通振动、然后再加压振动；

g)清边、卸工装入池：清除钢模内轨枕表面上多余的混凝土，修补各处缺陷，将装有轨枕的钢模调入养护池进行养护，所述蒸汽养护包括静停、升温、恒温、以及降温过程；

h)钢模出池：脱模强度达到要求后对钢模进行降温、将钢模吊由池中吊运出；

i)放松应力：对钢丝束进行放张；

j)翻转脱模、钢丝束切断：将钢模反向翻转，然后切断轨枕之间连接的钢丝束；

k)成品修补：修补轨枕两端头及混凝土表面的缺陷。

本方案的原理和效果：过程a中在钢模上预先设置通孔是为了供过程b中插入套管，以使得在轨枕上能预留出横向通孔的结构，满足设计要求。过程c、d以及e为轨枕正常施工时正常所需要的施工排序，以控制施工节奏。其中，过程f为本发明的一大亮点，现有技术中对轨枕或者是混凝土均是采用普通振动对混凝土进行振捣，但本方案中采用了加压振动，加压振动时，由操作工人操作压板或者其它类似的板状物由钢模的上开口深入钢模内，利用压板紧压在混凝土的上表面，这样，在对混凝土进行振捣的过程中，压板可以使混凝土上部的砂浆和水泥混合密实、同时压板也能阻挡水泥浆由混凝土中析出，进而通过加压振动以后，成型后的轨枕的上表面能够同轨枕的其它侧面一样，具有较好的表观质量，无裂纹产生。

本方案中，对轨枕的养护采用了蒸汽养护，蒸汽养护虽然是常用养护方式中的一种，但申请人经过试验发现轨枕经过蒸汽养护后，轨枕内部的密实度更高，同时混凝土与钢筋的握裹力更强，部分轨枕的混凝土凝固后的强度甚至超过两个设计标号。步骤h、i为正常施工所需过程，其中，方案中的j和k过程为申请人自行添加的施工步骤，将j过程中将钢模翻转后再切断轨枕之间的钢丝一是方便操作、二是有助于减小切断钢丝时减小钢丝断裂对钢模内的混凝土产生冲击力。而k过程则是申请人为了减少成品报废、提高成品率而采用的一种手段，即为修补缺角或者轨枕的上表面微裂纹缺陷。

因此，本方案针对适用于西部地区的预应力轨枕设计了一种全新的施工工艺，不但能使轨枕的结构达到要求，而且能有效杜绝轨枕内部和表面产生微裂，进而提高轨枕的表观质量。

进一步，塑料套管的长度大于钢模的宽度，塑料套管的外壁与模板的通孔的孔壁紧密贴合，在塑料套管与模通孔的接缝处涂刷密封胶。套管与钢模紧密贴合可保证混凝土中的水泥浆不会由套管与钢模的接口处析出，同时，涂刷密封胶又进一步保证了套管与钢模接缝的密闭性，保证轨枕的尺寸和质量符合设计要求。

进一步，过程e中向钢模内灌注混凝土在预应力钢丝张拉完成后的4h～6h内进行。在上述时间段内灌注混凝土可以减少预应力钢丝的应力损失。

进一步，轨枕普通振动时间不小于180秒，加压振动时间大于30秒。上述时间为申请人经过实际验证后所得出的较佳时间段，在上述条件下能充分保证混凝土振捣的密实度。

进一步，过程j中采用电焊的切断方式切断钢丝束。电焊切断相比物理切断，不会对钢丝束产生直接的物理作用，可以维持钢丝束在混凝土内的稳定。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

基本实施例如下：

一种预应力轨枕的施工工艺，包括如下施工过程：

钢模制安：先清洁钢模，然后在模板上涂刷隔离剂，如脱模剂等，在钢模内预先安装套管，同时，在垂直于钢模的侧面的方向上设置与预应力轨枕的横向穿孔一一对应的通孔；

预应力钢丝制安：将成盘的预应力钢丝按照施工图纸截断后编成钢丝束，然后对钢丝束进行墩头处理，将墩头处理后的钢丝束安装至钢模内，钢丝束入模前必须将张拉端托板、固定端挂板槽、拼板位置、张拉盒等上面的混凝土清除干净，确保预应力钢丝束定位准确；同时，在钢模的通孔内插入塑料套管，塑料套管的长度大于钢模的宽度，塑料套管的外壁与模板的通孔的孔壁紧密贴合，在塑料套管与模通孔的接缝处涂刷密封胶。

钢丝束张拉：采用ATM-300张拉设备张拉钢模内的钢丝束，张拉过程中千斤顶的穿心丝杆、联接套、钢模的张拉丝杆应位于同一轴线上，且位置正确，以防止挂伤张拉丝杆；同时，在张拉过程中，发现张拉盒歪斜和定位板移位时，应及时扶正，使其处于水平状态，确保钢丝应力均匀；张拉完成后，应按相对应的施工图纸检查钢模两端的钢丝位置是否正确。

配件制安：配件主要包括立筋和箍筋，采用自动弯箍机将冷拔丝弯曲成型后成为箍筋、将螺纹筋通过点焊成为立筋；在末班内安装古今和螺纹筋，模型张拉完成进入箍筋绑扎台位停稳后，方能安装箍筋及螺旋筋，以确保安全；安装箍筋时，应将箍筋全部套住预应力钢丝，进行3点绑扎，模型上排钢丝与箍筋弯折处交点2点，且两个绑扎点应成八字形以防箍筋歪斜，下排钢丝1点，绑扎形式以不易松脱为准，如有松脱应重新绑扎。绑扎铁线线尾应扭向骨架内，箍筋间距允许安装误差为±10mm，相邻绑扎点严禁同方向拧绑扎铁丝；安装螺旋筋时，应使立筋端头较平的一面朝下套放，螺旋筋与成孔器(或套管)的间隙大小应尽量做到一致，严禁螺旋筋安放时悬空和倾斜；安装铁隔板、定位板、定位卡、横向预埋钢管(2100mm)；安装配件前，应将铁隔板、端挡板、定位卡、横向预埋钢管的混凝土清理干净，凡不符合使用要求的定位卡、端挡板、铁隔板、横向预埋钢管要及时维修或更换。同时扶正钢模内的箍筋和螺旋筋，清除钢模内的杂物；安装隔板时，若发现张拉端头或固定端头的预应力钢丝未到位，不符合安装要求时，应将钢模排空修正后再行安装。

混凝土灌注：灌注前要检查成孔器套管是否与轨槽板垂直，歪斜者要扶正。同时检查箍筋、螺旋筋、定位卡、挡板、隔板、横向预埋钢管安放是否正确。同时将模型内的杂物和钢筋上的油污清除干净，方能进行混凝土灌注；预应力钢丝张拉完成后，应在4h～6h内进行混凝土灌注，以减少预应力钢丝的应力损失；混凝土灌注时，钢模温度为5～35℃，混凝土入模温度为5～30℃。

混凝土振动：本实施例中，混凝土振动为先普通振动、然后再加压振动。轨枕普通振动时间不小于180秒。当使用的灰偏干时，可适当延长混凝土振动时间，根据混凝土实际情况来控制振动时间，直到混凝土不再下沉，没有气泡冒出或表面出现镜光现象为参照，但不得使混凝土振动离析、渗水。在振动过程中严禁加水，不得随意放大混凝土工作度；振动过程中，发现灰块、杂物要及时捡出，并清理表面浮动石子。振动台旁临时存放用于补料的混凝土放置时间超过45分钟不准使用，补料的混凝土不得随意加水，同时注意在补料时要各处均匀分配；普通振动完成后，要求轨枕的轨下中间截面和枕中截面高度在图纸规定的范围内。截面高度不合格的轨枕应再填料或减料重新振动；轨枕加压振动时，加压振动时间应大于30秒；加压盖板在使用过程中应随时清理其沟、槽内的灰浆，尤其是注意疏通排气孔与预留孔。振动过程中，如发现隔板起跳，应立即将其旋紧，歪斜的成孔器、铁隔板、定位板应立即扶正。完工后要将加压盖板全面清理干净，并涂油保养。

清边、卸工装入池：清除钢模内轨枕表面上多余的混凝土，修补各处缺陷。对清出来的混凝土不得再次用于制作轨枕；将装有轨枕的钢模调入养护池进行养护。本优化的实施例中，采用自动控制温度的蒸汽养护。监测温度的温度数字显示仪应定期进行配套校验，校验周期不应大于1年，每个养护池根据模型高度放置10-11套钢模，上下支点对齐，当最后一套钢模放入养护池、盖上养护池保温盖后，开始启动单坑养护控制系统；静停：静停时，特别是冬季施工，适当微微送蒸汽，使环境温度保持在20℃～35℃，轨枕在此环境中静停3小时。升温：升温不超过2小时，升温速度严格按照每小时不超过15℃且≤5℃/20min控制。恒温：恒温温度48℃～50℃，恒温5～7小时，当养护时间满足要求后取第一组试件送试验室进行强度试验，强度大于45MPa，进行降温，当脱模强度大于40MPa，小于45MPa时，恒温温度延长2～5小时，取第二组试件送试验室进行试验，满足强度要求后进行降温，第二组试件强度仍小于45MPa，则延长养护至第二天降温脱模；当第一组试件强度小于40MPa，则延长养护至第二天降温脱模。降温：降温时间根据环境气温确定，降温速度每小时不得大于15℃且≤5℃/20min，当降温至轨枕表面温度与养护池外环境温度之差不大于15℃时停止降温。轨枕的芯部温度每周测试一次(连续正常生产过程中每月测试一次)，技术人员根据测试的芯部温度和季节，适当调整养护时间和温度，确保混凝土芯部温度不超55℃。

钢模出池：生产线得到试验室签发的脱模强度通知单后，脱模强度达到要求方可降温、模型出池。

放松应力：采用轨枕自动放张机(ARM-300)进行放张。钢模吊出养护池后，在张拉丝杆上套上联接套缓慢放松应力。若达到放张力时,羊角螺母未松开，可用手锤或其他措施拧松羊角螺母放张。放张设备定期每月进行校准，校准用经检定且在有效期范围内的传感器作为标准器，测力仪准确度不低于1.0级。

翻转脱模、钢丝切断：确认脱模机大臂勾盘卡牢模型后方可开动脱模机。翻转时要轻起轻落，防止损坏轨枕。当成品输送辊道上有轨枕时，不得提前举起脱模；当模型翻转到位后，用电焊条将已放松应力的钢模两端部的钢丝烧断，并取出钢丝挂板，以便成品脱出。撬头人员密切配合，对脱模不顺利的轨枕采取必要的辅助措施配合脱模，但不得用锤重击，防止损坏轨枕和钢模。在成品辊道上将脱出的轨枕间的钢丝用电焊烧断。

成品堆码和切割：用门式起重机把混凝土轨枕起吊堆码场地，用气割割断轨枕端头的钢筋，并取下轨枕两端头的定位板，并将需要进行外观和外形尺寸的轨枕用门吊将枕全部铺开或吊运到便于操作的场地，检查完后用门式起重机将其堆码整齐。轨枕应按批堆放整齐，每层码放轨枕4根，放置支承隔木2根，放置在轨枕承轨槽挡肩处，隔木规格为50mm×50mm×1200mm，要求各层间隔木支点位置上下对齐。已入库的轨枕应洒水保湿养护3天，洒水养护次数应以轨枕表面保持湿润状态为度。洒水养护的水与混凝土拌合用水的质量要求相同。当日平均气温低于5℃时，禁止洒水养护，采取覆盖土工布的方式或喷涂养护剂的方式进行养护。

成品修补：轨枕两端头及混凝土表面的缺陷，凡不超过标准要求的缺陷可以修补。环氧树脂砂浆参考配方如下：环氧树脂100g、二甲苯5ml、二丁脂3ml、乙二胺8ml、砂(干燥)600g、水泥和立德粉30g；水泥和立德粉之比例视颜色情况确定，一般用立德粉100g，水泥50g。此时可减少水泥、立德粉和砂子用量。

成品检验、标记和储运：对预应力轨枕成品进行检验，然后对合格的预应力轨枕进行标记，最后将标记的预应力轨枕进行储存或者按照发货单进行装运。

以上所述的仅是本发明的实施例，本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.预应力轨枕的施工工艺，其特征在于，包括如下施工过程：

a、钢模制安：先清洁钢模，然后在模板上涂刷隔离剂，在钢模内安装套管，在垂直于钢模的侧面的方向上设置与预应力轨枕的横向穿孔一一对应的通孔；

b、预应力钢丝制安：将成盘的预应力钢丝按照施工图纸截断后编成钢丝束，然后对钢丝束进行墩头处理，将墩头处理后的钢丝束安装至钢模内，然后在钢模的通孔内插入套管；

c、钢丝束张拉：张拉钢模内的钢丝束；

d、配件制安：配件包括立筋和箍筋，将冷拔丝弯曲成型后成为箍筋、将螺纹筋通过焊接成为立筋，然后将配件安装就位；

e、混凝土灌注：在预应力钢丝张拉完成后向钢模内灌注混凝土；

f、混凝土振动：混凝土振动为先普通振动、然后再加压振动；

g、清边、卸工装入池：清除钢模内轨枕表面上多余的混凝土，修补各处缺陷，将装有轨枕的钢模调入养护池进行蒸汽养护，所述蒸汽养护包括静停、升温、恒温、以及降温过程；

h、钢模出池：脱模强度达到要求后对钢模进行降温、将钢模吊由养护池中吊运出；

i、放松应力：对钢丝束进行放张；

j、翻转脱模、钢丝束切断：将钢模反向翻转，然后切断轨枕之间连接的钢丝束；

k、成品修补：修补轨枕两端头及混凝土表面的缺陷。

2.根据权利要求1所述的预应力轨枕的施工工艺，其特征在于，所述塑料套管的长度大于钢模的宽度，塑料套管的外壁与模板的通孔的孔壁紧密贴合，在塑料套管与模通孔的接缝处涂刷密封胶。

3.根据权利要求1或2所述的预应力轨枕的施工工艺，其特征在于，所述过程e中向钢模内灌注混凝土在预应力钢丝张拉完成后的4h～6h内进行。

4.根据权利要求1或2所述的预应力轨枕的施工工艺，其特征在于，所述轨枕普通振动时间不小于180秒，加压振动时间大于30秒。

5.根据权利要求1或2所述的预应力轨枕的施工工艺，其特征在于，所述过程j中采用电焊的方式切断钢丝束。