码头轨枕预制缺陷成因分析及改善措施

徐忠军，郑国成

（1.厦门港口开发建设有限公司，福建 厦门 361012；2.广州南华工程管理有限公司，广东 广州 510230）

1 工程概况

刘五店南部港区作为厦门港“一湾八区”之一，位于厦门湾东部海域同安湾口，东南向与大、小金门岛隔海相望，相距约7 n mile，是距离台湾最近的深水岸线。工程为新建3个5万吨级散杂货泊位，码头前沿岸线总长785 m，陆域形成总面积47.38 hm2，纵深约1 056.6 m。

2 结构方案

码头水工结构主体采用重力式沉箱结构。码头上部门机轨道分为中轨和后轨，轨距分别为10.5 m和16 m，码头前轨距码头前沿线3 m，中轨位于沉箱结构宽度范围以外，直接采用道碴轨枕基础；后轨直接座落在回填砂上，不仅承载力不足、产生不均匀沉降，而且不利于结构的抗震，设计要求先对回填砂进行振冲密实后再实施水泥搅拌桩加固，形成后轨下部的复合地基，既能满足承载力要求，又能消除后轨使用阶段的沉降。

3 轨枕设计

中轨分为后Ⅰ-Ⅴ型，后轨分为A型、B型和接头型，轨枕板均为C30混凝土预制，轨枕板顶部轨道槽内应按钢轨锚固的要求预埋安装螺栓，螺纹长70 mm，露头80 mm。轨枕强度达到100%设计强度后方可起吊安装，安装就位后，吊孔采用沥青砂填平。各规格轨枕设计尺寸见表1。

4 轨枕预制

轨枕于2010年4月开始预制。2010年5月，工程参建各方依据JTS257—2008《水运工程质量检验标准》对已经预制的Ⅰ型轨枕进行抽样检查，检查后统计轨枕预制的合格率仅为81.58%。经过综合分析，预制轨枕缺陷主要有拆模、转存、安装时碰损等外形缺陷、吊孔位置偏差大、漏浆严重、表面气泡较多等表观质量及预埋螺栓位置偏差大等，其中吊孔位置与预埋螺栓位置可归结为预埋件安装精度问题，外形缺陷和表观质量可归结为观感质量问题。产生上述缺陷的主要原因是模板密封性差、施工工艺不精细。

表1 各规格轨枕设计尺寸Table 1 Design sizes of various specificationsof sleepers

为进一步推动水运工程质量通病的治理，全面提高水运工程质量水平，交通运输部开展水运工程质量通病治理活动[1]。质量通病治理活动过程就是一个精细化管理的过程，质量通病治理的效果，不仅反映了工程的外观、内在质量和工程整体质量，同时也体现了工程参建单位的质量管理水平。为此，工程所在地质量监督部门也出台了关于水运工程小型预制构件集中标准化生产指导意见的通知要求。

5 改善措施

5.1 提高模板密封性

1）改进现有模板工艺，重新加工制作一批模板。首先，在模板中央底部增设1道φ12的拉条，以有效抵御混凝土振捣产生的侧压力；其次，侧模两对角拼缝间磨平，对角模板顶部修平，以增加模板间契合度[2]，见图1。

图1 改进后的模版Fig.1 The template after improvement

2）增设双面止浆条。混凝土浇筑前在钢模和底模接触处、侧模对角拼缝处增设双面止浆条，以加强止浆效果。

5.2 改进预埋件定位工艺

1）用槽钢开孔加焊套管，对预埋螺栓限位，控制其位置和垂直度，见图2。

图2 改进预埋件定位工艺Fig.2 Improved embedded part positioning process

2）采用双层导向架固定圆台型吊孔钢套筒，导向架高5 cm，精确控制吊孔的位置和垂直度。

5.3 推进无棱化施工

针对拆模、转存及安装时轨枕容易出现缺棱掉角易破损的问题，从两方面解决：一是对现场操作人员进行再次交底，要求拆模、吊装作业时轻拿轻放，注意对成品的保护；二是推行无棱角化，改进模板工艺，将原设计模板相邻处的直角边改为3 cm圆弧倒角，消除不利应力，减少碰损的概率，见图3。

图3 实行构件边角无棱化Fig.3 Making no edges in the corners of component

6 取得的成效

通过上述工艺措施，预制轨枕观感质量得到了明显提高：漏浆情况得到很好的控制，预埋件的埋设精度有了较大提高，合格率为95%以上[3]，推行无棱角化施工后，成品边角损坏情况得到较大改善，在拆模、堆存、安装过程中均未出现较严重的缺棱掉角。改进工艺后现场预制效果见图4。

图4 现场构件堆放Fig.4 Component stacking in site

7 结语

通过对模版工艺的改进，预制轨枕质量得到了明显提高，但仍存在一些需继续完善的地方，比如本次轨枕底模采用10 mm×10 mm格栅+竹胶板结构，具有装拆方便，适应不同规格尺寸轨枕的优点，但在反复使用后，底模侧边容易磨损、变形，在混凝土浇筑过程中，容易被振捣器损坏[3]。在今后类似的项目中，建议采用钢筋混凝土底胎膜，顶部采用钢板或者大理石镶面以进一步提高预制轨枕质量。

[1]交通运输部工程质量监督局.水运工程质量通病防治手册[M].北京：人民交通出版社，2013.Engineering Quality Supervision Bureau of Ministry of Transport.Common problems prevention manual of port＆waterway quality[M].Beijing：China Communications Press，2013.

[2]JTS202—2011，水运工程混凝土施工规范[S].JTS202—2011，Specification for concreteconstruction of port and waterwayengineering[S].

[3]JTS257—2008，水运工程质量检验标准[S].JTS257—2008，Standard for quality inspection of port and waterway engineeringconstruction[S].