轨枕脱模破坏机理分析及其控制对策

◎徐远龙

轨枕脱模破坏机理分析及其控制对策

◎徐远龙

由于工艺技术不够成熟，前期施工轨枕废品率高，成本高。混凝土养生强度及脱模方法决定了轨枕产品质量的两个方面。本文针对这两个方面，对轨枕脱模破坏机理进行分析，提出了控制对策。

云南是一个高原山区省份，地质地貌多样复杂，铁路因其造价高等原因发展相对滞后。但随着时代的进步，新一轮西部大开发、“一带一路”建设的实施及云南区位优势的凸显，云南国有企业借力“一带一路”建设的东风，整合重组，修筑铁路，提速助力“一带一路”稳步推进。

2015年9月，新建线路起自弥勒，经开远，终至蒙自，线路全长128.5公里的铁路项目经发改委批复。该项目重要构件短轨枕由我公司承建批量生产，工期紧，工艺技术不够成熟，生产效率低，产品生产前期废品率较高，成本高。鉴于此，本文针对轨枕施工工艺，对轨枕施工中的破坏机理进行分析，提出可行的控制对策。

轨枕脱模问题

目前，铁路建设突飞猛进，行业标准越来越高，施工难度相继增大，科技水平不断提高，轨枕生产对混凝土的各种性能要求越来越高，不仅要求混凝土工作性能好、强度指标高、耐久性好等，而且还要求有个好的外观。

轨枕施工工艺

如图1所示，首先把模具清理干净，喷涂脱模剂，安装套管，然后安装合格的焊接钢筋骨架， 并准确定位， 整体起吊放置在浇筑振动台上，将混凝土人工辅助有序定量地均匀分布到轨枕模具内。边振动边下料， 进入蒸汽养护通道，按时蒸养，方可脱模。脱模后，安装扣件，轨枕出厂房，模具回到清理工位，进入下一个生产循环。

轨枕生产中的问题

轨枕生产以设备为主、人工为辅，对设备依赖性较大，产品合格率对机械设备稳定性及工作性能要求较高，不可预见性因素较多。生产过程中，混凝土配合比不符合设计要求，生产模具制造精度不够，混凝土蒸汽养护效果不一，人工素质层次不齐，管理制度不规范等因素致使轨枕不符合规范要求，特别是由于脱模阻力过大而产生“吊肩”、裂纹、缺棱掉角、贯通裂缝和龟裂等缺陷。

轨枕破坏机理

轨枕破坏的原因主要有两方面，一方面是现浇蒸汽养护的混凝土强度不符合设计要求；另一方面是现浇轨枕蒸汽养护合格后，在外力驱使下，因作用力过大或不均匀而使轨枕破坏报废，从而降低轨枕生产的合格率。

混凝土强度设计。轨枕正式生产前，依据经验先通过试配、调整与确定混凝土的配合比，将混合料在搅拌机中充分拌制，随机抽取混凝土试样进行振动及养护试验，混凝土试验强度应符合规范要求。混凝土配合比的确定及生产工艺质量控制直接影响了轨枕产品的合格率，也影响了轨枕脱模后模具清理的用工量。

轨枕脱模破坏。养护好的轨枕用行车起吊到规定位置，用行车人工辅助竖向起吊轨枕。由于每组轨枕混凝土强度不均匀性，起吊轨枕的难度也有差异，特别是轨枕与刚模间粘着阻力过大，需人工用较粗的钢棒振捣。而混凝土抗压性能虽好，却很难经得起较大的振捣冲击，这就导致每批生产出来的轨枕都有不少废品。图2为行车起吊轨枕的方法，两挂钩分别挂在轨枕上，通过钢丝绳由行车用力起吊，若遇到起吊困难时，需人工用钢棒振捣。通过受力分析，该脱模方法简易，但行车作用在轨枕上力的方向不是竖直向上的，轨枕与钢模间粘着阻力增大，工人蛮干很容易产生大量的废品。

控制对策

根据施工质量“预防为主”的原则，从人员、设备、材料、工艺和环境5个方面分析可能的影响因素，针对可能的质量影响因素制定预控措施，编制质量预控方案并实施。

混凝土施工强度控制。施工前，首先由施工管理人员进行技术交底，明确施工过程中的控制要点，按规定对进场的材料进行检查验收，合格后方可投入使用。现场施工机械使用前应进行检查验收，保持性能状态完好。施工中混凝土的配合比严格按照设计要求选用，必要时随机抽取混凝土试样测试检验，及时将试验数据反馈给技术人员分析研究。焊接的钢筋骨架应经检验合格后方可投入，并明确钢筋骨架的控制要点。为减小脱模阻力，残留在内模壁上的混凝土应及时清理干净，涂抹脱模剂。混凝土蒸汽养护温度及养护时间由蒸汽设备经人工调试后确定，该套设备蒸汽养护已经程序化控制，能够满足混凝土养护温度要求和养护时间。

轨枕脱模。轨枕的产品合格率不仅与施工中混凝土强度有关，还与轨枕蒸汽养护后脱模方法有关。图2脱模方法虽然简单，施工效率高，但由于脱模过程中轨枕受力不尽合理，致使轨枕与模具内壁粘着力增大，轨枕很难脱出来，甚至出现人工用较粗的钢棒振捣的方法蛮干，轨枕因应力集中而出现裂纹、掉肩、脱皮等缺陷，轨枕不合格造成返修甚至报废，这就直接影响了施工进度。鉴于此，笔者设计加工出图3所示机械辅助吊具，以改善轨枕起吊时的受力状态。

在吊具辅助作用下，行车用力经辅助吊具竖向起吊，极大地改善了轨枕断面粘着力，缓解了混凝土的设计强度要求，避免应力集中对轨枕破坏，脱模效果好。该吊具焊接了手柄，操作简易方便，提高了生产的效率。

本文对轨枕施工中的脱模问题从两个方面进行了分析及控制对策，一是确定混凝土设计强度，严控施工工艺，保证现浇蒸汽养护的混凝土强度符合设计；二是轨枕脱模方法不尽合理，理论上进行了受力分析，提出并设计制造出辅助吊具，以解决项目生产中遇到的实际问题。

（作者单位：云南工程建设总承包公司）