岔区18#高速板式道岔板制造工法技术鉴定

岔区18#高速板式道岔板

制造工法技术鉴定中铁三局集团中铁三局集团桥隧分公司一、工程概况二、课题的提出三、工作情况四、关键技术及创新点五、经济社会环境效益一、工程概况新建北京至上海高速铁路是国内第一次全线采用高速铁路岔区板式无砟轨道系统，道岔板的高质量和高精度是其最为显著特点。18号板式道岔分为左开单开（20种板型）、右开单开（20种板型）、左开单渡（18种板型）、右开单渡（18种板型），共计4种形式，76种外形尺寸。路基上道岔板与底座板间设置剪力筋，剪力筋需要预埋在道岔板内。桥梁上道岔板与底座板间设置剪力销，通过钻孔植筋方式设置。所以道岔板有152种板型。二、课题的提出岔区板式无砟轨道具有铺设完成后整体外形美观、结构刚度大、线形流畅、直向通过速度快、结构耐久性好等优点,已经在京津城际和武广客专得到应用。京沪高铁全线采用此项技术，中铁三局桥隧工程分公司京沪滁州轨道板场将此项目列为课题进行攻关，旨在进一步提高道岔板铺设质量，优化施工工艺。滁州南站道岔板三、工作情况(一)主要研究过程及方法1.搜集与道岔板预制技术相关的资料，包括国内外现有技术资料，以及设计技术交底资料等，结合资料对施工工艺及控制重点进行分析研究；2.积极参加德国博格公司组织的施工技术培训和设计院进行的技术交底会，提出需解决的疑问，并请相关人员给予解答；3.将研究成果形成文字材料，同时进行混凝土配合比设计；4.在正式生产前进行工艺板试生产，通过试生产熟悉摸索生产工艺，编写总结报告，发现解决问题并指导正式生产。三、工作情况(二)主要研究成果1.模具验收安装方法科学严谨，能够及时发现模具存在的问题，及时修正，确保模具安装一次成型，避免返工现象。2.道岔板采用覆盖及保温相配合的方式进行养护。保证了道岔板脱模强度及表面质量。3.对道岔板钻孔技术进行研究，成功总结出了7套钻孔胎具可以对76种类型道岔板进行准确定位和钻孔。钻眼精度经检查符合设计和规范要求。四、关键技术及创新点(一)关键技术1.模具安装验收1.1进场验收模具须逐套进行验收，验收合格后方可进场。进场模具配件必须齐全，重点检查扣件数量是否符合要求，起吊螺栓、精调螺栓、接地端子紧固件数量是否符合设计需求，标识牌数量、规格与模具是否相匹配。1.2组装验收新型模具组装验收包括模具精度验收和组装性验收。组装精度验收应全部符合表1的规定。还应当对模具组装进行验收，包括：模具的操作性验收、模具外形尺寸、模具密封性验收。四、关键技术及创新点1.3模具试制板验收新制造模具组装验收完毕后，应进行试验验收，必须用新制模具试生产1～2块后，对板体按表1的模具标准进行详细测量，所有数据应当满足表1的要求且承轨台平整度符合表1中的规定，才能确认进场验收合格。表1模板(具)安装允许偏差项目允许偏差(mm)组装后一套模具宽度±3.0长度±3.0厚度0～+2.0全部承轨面平整度±0.5相邻两城柜面平整度±0.3四、关键技术及创新点2.模具安装2.1模具基础设置模具基础应该平整、坚实，不得产生不均匀沉降。模具基础在施工完成后、模具安装安装后均应进行沉降观测，开工前需要再次进行复测，并做好相应的观测记录。模具在正式投产后应定期进行观测。观测中的检查重点：2.1.1进行沉降观测前需检查模具与台座的连接情况，如发生模具与台座间连接螺栓松动应立即报告主管部门采取相应的措施进行处理。不得强行拧紧螺栓导致模具产生变形。2.1.2台座沉降观测应设置足够数量的观测点。2.1.3台座基础如果发生大于0.5mm的不均匀沉降应对模具支脚螺栓进行调整，并重新检验轨道板模具承轨面水平和相临承轨面高差。四、关键技术及创新点2.2模具安装步骤2.2.1模具清理→安装预埋观察孔→两侧模安装就位、侧模紧锁→两端模安装就位并与侧模紧锁→涂刷脱模剂→模具安装完成。2.2.2模具清理：清除残留在端模、侧模表面的杂质。模具清理过程中必须将模具表面任何角落清除干净，不得有遗漏位置。清理过程中产生的混凝土块或浮尘必须清除。2.2.3安装预埋观察孔：安装前必须将观察孔周围清理干净，避免由于杂物的存在导致观察孔模具与底板间存在较大的缝隙，而发生漏浆现象。2.2.4安装两侧侧模：将两侧侧模安装在两侧预设的侧模支撑钢构基础上，用螺栓连接侧模与其支撑基础，拧紧并固定其侧模的预设位置。2.2.5安装两端模：将两端端模安装在两端预设的支撑钢构上，用螺栓连接端模与其支撑基础，拧紧并固定其端模的位置。拧紧端模与侧模的螺栓并固定。四、关键技术及创新点3.道岔板养护经过仔细研究和大量试验研究，道岔板养护采用覆盖保温养护，采取包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿养护，保证模具接缝处不至失水干燥。混凝土覆盖前用抹子搓压表面至少两遍，使之平整后再次覆盖。道岔板静停期间应保持环境温度不低于5℃，浇注结束4～6h且混凝土终凝后方可升温。混凝土养护期间内部温度不宜超过55℃。保温养护期间根据道岔板脱模强度要求及环境条件等合理安排降温时间和速度。混凝土养护期间，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差。四、关键技术及创新点4.道岔板脱模工艺4.1脱模条件轨道板拆模时的混凝土强度必须达到48MPa(设计强度的80%)，用同等养护条件的试件强度确定拆模时间。4.2脱模步骤松开侧模支撑预紧螺栓并拆除→松开端模支撑预紧螺栓并拆除→松开侧模与端模预紧螺栓→松开弯曲螺栓并取下吊环→松开预埋砂浆孔模具并取除→安装起吊吊环→转动顶升装置顶升板体→脱模完成。四、关键技术及创新点4.3注意事项4.3.1脱模时，禁止生拉硬撬，以免造成模具局部变形或损伤板体混凝土。4.3.2同一侧模脱模速度必须同步以避免划伤。板起吊过程中必须平稳、缓慢起吊，不得有倾斜现象发生。4.3.3脱模后，应及时清点、收集紧固件，并在清理干净后涂抹机油，以备再用，如有损坏丢失，应及时检修、配齐。4.3.4拆卸完模具后，将板面灰渣清理干净、涂刷脱模剂。4.3.5脱模后三角定位条应及时进行清理和维护。四、关键技术及创新点5.道岔板钻孔5.1道岔板钻孔作业步骤5.1.1将存板区域道岔板吊运至钻孔区域，检查道岔板是否有裂纹、色标、桥梁/路基、板号、道岔板支撑平整度等。5.1.2根据道岔板编号选择匹配的道岔板钻孔胎具。将钻孔胎具吊运至道岔板上，确定道岔板色标位置和胎具斜角对应以后，用道岔板钻孔定位工装将钻孔胎具定位孔和道岔板预留三角槽进行准确定位。5.1.3路基道岔板钻孔胎具定位完成以后，采用直径为28mm的钻杆进行钻孔作业。四、关键技术及创新点1)首先，钻胎具四角部份的棱镜孔，将钻机对准要钻的棱镜孔位后，调整钻杆使其达到要求的平面位置和垂直度（三个方向测量垂直度）。接通电源，使电磁铁通电吸住钻孔胎具，防止钻孔过程中钻机移位影响钻孔精度。2)其次，钻完一个棱镜孔位后，用定位销固定胎具和道岔板，进行第一个钻孔的对角棱镜孔的钻孔，钻完以后用定位销固定胎具与道岔板。3)然后进行剩余棱镜孔的钻孔，钻完后用定位销固定胎具和道岔板。待棱镜孔全部钻完以后，进行其余孔位的钻孔。四、关键技术及创新点5.1.4桥梁道岔板钻孔胎具定位完成以后，采用直径28mm钻杆钻孔，深度160mm。然后采用直径38mm钻杆扩孔，扩孔深度150mm。1)首先，钻胎具四角部份的棱镜孔，将钻机对准要钻的棱镜孔位后，调整钻杆使其达到要求的平面位置和垂直度（三个方向测量垂直度）。接通电源，使电磁铁通电吸住钻孔胎具，防止钻孔过程中钻机移位影响钻孔精度。直径28mm的孔位道岔板钻孔四、关键技术及创新点2)其次，钻完一个棱镜孔后，用定位销固定胎具和道岔板，进行第一个钻孔的对角棱镜孔的钻孔，钻完以后用定位销固定胎具与道岔板。3)然后进行剩余棱镜孔的钻孔，钻完后用定位销固定胎具和道岔板。待棱镜孔全部钻完以后，进行其余孔位的钻孔。4)待孔径28mm的孔钻完以后，将胎具吊走进行道岔板扩孔作业施工。插入导向销套上直径38mm的岩芯钻头四、关键技术及创新点5.2道岔板的孔位检测道岔板钻孔完成后，要将其吊放支经检测、支垫平整的位置进行孔位检测，检测仪器采用莱卡TCA1800全站仪。道岔板的孔位纵横向误差均应控制在±0.5mm范围内。公差：直径28mm钻孔的公差+0.1mm/+0.2mm；钻孔圆度0.1mm；胎具上钻孔位置精度0.25mm。环境温度为20℃时，胎具上钻孔位置精度误差为0.25mm。直径28mm的金刚钻钻头容许误差必须控制在-0.1mm/+0.2mm。桥梁道岔板孔位道岔板螺栓安装四、关键技术及创新点(二)创新点1.中铁三局集团采用的道岔板模板系统，模板侧模可以更换，采用20套底模可以生产出76种尺寸的道岔板，并使用钢模板代替了木模板，从而大大节约模板使用费用。2.道岔板混凝土设计，采用普通矿粉和粉煤灰代替复合掺合料。3.采用全站仪和电子水准仪进行测量控制，采用自主设计的分析方法进行分析，保证了道岔板的制造精度。4.正反两面钢筋胎具可绑扎四种不同的钢筋网片，提高了使用效率。5.道岔板钻孔胎具配Φ38护套，可用于钻桥梁上的道岔板，配Φ28护套可钻路基上的道岔板。

五、经济社会环境效益

(一)经济效益分析。道岔板采用20套底模生产出76中道岔板，钢筋胎具正反两面可绑扎丝中不同的钢筋网片，提高胎具的通用性，共节约成本100万，采用矿粉和粉煤灰代替掺合料，节约了混凝土成本，采用自然养护，在16小时强度达到48MPa，提高了混凝土的早期强度，加快了生产节拍，提高了生产效率，节约成本约20万。(二)社会效益分析首先采用本工法，生产效率高，采用本工法能有效的提高侧模的更换效率，其次本工法采用高性能混凝土，在自然养护的条件下混凝土强度在16小时达到48MPa，提高了五、经济社会环境效益混凝土早期强度。从而缩短了混凝土