双块式轨枕生产工艺简介

2017-08-16蒋林葳兰建马炎

河南建材 2017年4期

关键词：双块脱模剂钢模

蒋林葳兰建马炎

河南建院建筑材料检测有限公司（450002）

双块式轨枕生产工艺简介

蒋林葳兰建马炎

河南建院建筑材料检测有限公司（450002）

这里从双块式轨枕生产的总体安排及各具体生产步骤两方面，系统的介绍了双块式轨枕生产工艺和相关工艺参数，提出了一些现阶段我国在实际生产过程中所应注意的问题和展望了双块式轨枕生产的发展方向。

双块式轨枕；生产工艺；混凝土；养护

0 引言

无道砟轨道不但在使用方面轨道平顺性较好、能保持长期可靠的稳定性，而且在运行和维护方面也具有运营效率高、维修量小等优点。

在世界范围内，无道砟轨道的应用和发展已有近50年的历史。起步较早的日本及德国已经积累了大量经验，研究及开发出了近百种无道砟轨道结构形式，初步形成了各自不同的技术体系[1]。而我国从20世纪90年代才开始对该类轨道进行研究，同日本或德国相比起步较晚，尚处于经验积累阶段。

虽然无道砟轨道在我国出现较晚，然而由于该类轨道具有诸多优点现如今被广泛的应用于我国的铁路建设之中。在我国铁路建设事业蓬勃发展的大背景下，无道砟轨道的研究和应用也同样取得了长足的进步和发展。

在铺设无道砟轨道的过程中，必然需要大量与之配套的无道砟轨枕。该类轨枕的批量化生产较好的适应了我国高速铁路事业的发展。但由于我国该类型轨枕的生产技术大多从国外引进，很多技术不够成熟全面，尚处于探索发展阶段，有必要对其生产工艺进行进一步介绍、探讨和推广。

1 轨枕制造工艺概述

1.1 轨枕生产线组成

混凝土轨枕的批量生产需要经过多道工序，因而通常采用流水环形生产的方法。其生产线由多个生产系统组成，主要包括：拌合系统、浇筑系统、养护系统、脱模系统、回模系统以及钢筋加工系统等[2]。不同的生产系统形成不同的生产区域，不同生产系统间相互配合最终构成环形流水线[3]。因而，不同生产区域的布置对生产循环流水化操作能否实现以及混凝土轨枕的生产效率高低有决定性影响。

1.2 轨枕生产工艺流程

轨枕生产工序较多，现对其主要工序进行列举，其工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程图

2 双块式轨枕主要生产工艺

2.1 主要原材料及配件要求

原材料的质量对于产品而言至关重要。因此在混凝土轨枕生产时，必然会对主要原材料及配件质量做出具体要求。主要原材料及配件包括：水泥、掺合料、骨料、减水剂、钢筋、模具、套管和弹簧等。所有原料均应满足各项国家相关标准及技术条件。

为了使混凝土轨枕易于脱模、成品表面光洁、尺寸准确、避免其出现缺边掉角的情况；用于混凝土轨枕成型的模具应表面光洁、整体刚度大、结构设计合理。

最后，所用预埋套管也应具有一定的刚度且设计合理，使之不但具有较好的位置固定能力、较长的使用寿命，还要保证其在脱模过程中产生的阻力较小，以利于模具脱出。

2.2 混凝土的制备

混凝土制备的首要任务是根据所用原料及生产混凝土轨枕所需要求设计合理的配合比。通常生产轨枕所用混凝土强度等级需要达到C60；因此，其水胶比不应超过0.35。为了在低水胶比的条件下获得较好的流动性，利于振捣密实，应添加适量的减水剂。通常配合比对生产轨枕的混凝土强度，工作性等均有较大影响；配合比不佳会造成轨枕强度不足，外观出现蜂窝麻面等现象。

应严格按照配合比进行配料和混凝土的拌合。下料时应当密切注意所用原料含水量的变化，从而做到准确下料。同时，为了减小混凝土在搅拌过程中水分的蒸发速度，不应将温度过高的混凝土原料直接混合搅拌。混凝土拌合时还应注意选择合理的下料顺序及搅拌时间，使混凝土拌合物拌合均匀，搅拌充分。所制备出的混凝土应具备较好的坍落度和合适的粘聚性。

2.3 喷涂脱模剂及配件装配

脱模过程中，为了脱模顺利、同时不影响混凝土轨枕的外观，通常采用水溶性脱模剂对模具表面进行喷涂。在喷涂脱模剂的过程中应做到喷涂均匀，喷涂全面不漏喷少喷，避免使没有喷涂脱模剂的模具表面同轨枕粘连，造成脱模困难；同时，也不宜喷涂过多，使脱模剂在模具内部产生积液。

装配时箍筋和桁架的位置应摆放准确，套管一定要拧紧。套管一旦过松，就会造成混凝土轨枕成品出现套管下沉的现象。

2.4 浇筑及振动成型

混凝土在浇筑及振动成型时采用二次布料法，其具体方法是：布料机首先对已经放在振动台上的模具进行第一次布料，布料应当均匀，布料高度不应大于其模具深度的一半；布料过后即可进行振动,振动时间持续大约60 s，过后停止振动进行第二次布料；第二次布料过后再振动约90 s即可结束。在实际操作过程中，振动时间应控制在混凝土表面无气泡，适度泛浆为宜。

2.5 养护

振动成型过后的混凝土即可对其进行养护，对轨枕的养护通常为蒸汽养护，有其规定的养护制度。养护一般可以分为：静停、升温、恒温、降温四个阶段[6]。静停时间通常控制在4 h左右；升温阶段，升温速率控制在8～15℃/h；恒温阶段，养护温度应小于50℃，枕芯温度不应大于55℃，恒温时间约为5 h；降温阶段，降温速率也应控制在8～15℃/h。

图2 养护制度图实施该养护制度有其一定原因。静停阶段，水

其养护制度如图2所示。泥刚刚开始水化，经过一段时间的静停放置，可以使水泥的水化达到一定的程度，从而使混凝土在初期具有一定强度并且释放一部分水化热，较好的控制了混凝土轨枕枕芯的温度；升温时，控制升温速率在较低的条件下可以防止升温过快，使混凝土内部产生过高的温度，产生应力使混凝土开裂；恒温阶段，由于其较高的温度和湿度条件，混凝土强度增长速度较快，然而如果温度过高或者恒温时间过长，会使轨枕产生温度应力以及对后期强度产生发展造成影响[7]；最后，降温阶段控制降温速率同样是为了避免温度应力过大，使轨枕表面产生裂缝影响其耐久性[8]。

2.6 脱模

养护过后轨枕生产通常采用冲击式脱模，其脱模过程为：吊车将装有轨枕的模具放在预定工位上，然后通过夹紧装置夹紧，在提升装置的带动下将钢模提升一定高度，过后再将其翻转180°并放置在承接钢模的承接平台上。此时方可启动分布于钢模四边之下的充气气囊，将模具顶起一定高度后快速放气，轨枕钢模做自由落体运动，最后钢模摔落在位于钢模四角的承接平台上，反复几次利用冲击力将混凝土轨枕从模具中脱出。