梁志军

(乐昌市安捷铁路轨枕有限公司，广东乐昌 512200)

目前我国铁路正线上使用的混凝土轨枕型号主要有Ⅲ型轨枕(Ⅲa型、Ⅲb型、Ⅲc型)、新Ⅱ型轨枕、桥枕(Ⅲqa型、Ⅲqc型)和特殊用途的轨道电路专用枕。这些轨枕都有相应的技术条件,这些技术条件是：《预应力混凝土枕 Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型》(TB/T 2190—2002)、《新Ⅱ型预应力混凝土枕技术条件》(运基线路[2002]160号)、《Ⅲb型(预应力混凝土无挡肩)轨枕质量评价检验细则》(运基线路[2000]396号)、《客运专线预应力混凝土有挡肩枕技术条件》(运基线路[2009]565号)、《新Ⅲ型混凝土桥枕及护轨扣件技术条件》(运基线路[2008]296号)、《客运专线预应力混凝土桥枕技术条件》(运基线路[2009]566号)。这些技术条件指导着各种型号轨枕的生产和检验,保证了合格的产品源源不断地输送于铁路线路上。在即将修编技术条件之时,根据多年的实践和检验中碰到的问题,结合我国轨枕行业目前的制造水平,对现有技术条件提出改进建议。

1 制定各种混凝土枕统一的技术条件

轨枕都要经过科研和初期推广阶段,不同型号的轨枕都有自己独有的特点,如轨道电路专用枕、Ⅲb型枕、桥枕、混凝土岔枕都有特殊的检验部位,轨道电路专用枕、混凝土岔枕还有特殊的制造要求等等,所以在科研和初期推广阶段,一般都依据各自的特点制定相应的技术文件,这就形成了一种型号的轨枕对应一个技术条件的现状。实际上,各种型号的轨枕制造工艺基本相同,对比这些技术条件,仅养护要求和检验指标上存在一些差异,这些差异可能是受编制时技术发展水平以及对产品关注度的影响,如近两年的客运专线轨枕对养护要求更为严格,再如Ⅲb型轨枕的钢筋混凝土上保护层允许偏差要比Ⅲa型轨枕、新Ⅱ型轨枕更为严格。

统一轨枕技术条件和检验细则可以方便工厂制造和检验。养护要求统一可以方便各种型号的轨枕同池养护,检验指标的允许偏差统一可以方便工厂日常检验。各种型号的轨枕目前都已经历了较长的生产周期,制造中许多新的技术已被大多数轨枕工厂所熟悉和掌握,不论是老产品还是新产品,已经没有必要再依据重要性采用不同的制造要求,技术的成熟已经为各种轨枕采用统一的技术标准创造了条件。

2 放宽轨枕静载抗裂强度试验的时间

按照我国行业标准《混凝土轨枕静载抗裂试验方法》(TB/T1879)的规定,混凝土轨枕静载抗裂强度试验须在脱模后48 h以内完成。轨枕静载抗裂强度试验的时间性很强,增加了工厂质检部门的检验难度和对产品追溯检验的难度。下面谈一下增加检验时段的可行性。

扣除张拉锚具变形和温差产生的预应力损失外,影响不同时段轨枕静载抗裂强度值的主要因素：预应力钢筋松弛损失，混凝土收缩和徐变引起的钢筋应力损失，试验时混凝土实际达到的强度。

轨枕脱模后48 h至28 d这段时间,预应力损失不断增大,混凝土强度不断提高,一般情况下混凝土强度提高对轨枕静载抗裂强度值的影响要大于预应力损失增大的影响。轨枕脱模后48 h至28 d这段时间内,试验离脱模的时间越长,就越有利于轨枕通过试验,所以48 h内的检验是最严格的检验,但这都是基于完全按照轨枕设计参数来制作轨枕,即轨枕脱模时混凝土强度为45 MPa,28 d混凝土强度为60 MPa。实际上,轨枕的脱模强度、28 d混凝土强度和预应力损失值与设计值都有偏差,大多数情况下,脱模强度远远超过45 MPa,28 d混凝土强度远远超过60 MPa,加之大多数轨枕静载抗裂强度计算值不同时段相差不大,所以在实际检验中,脱模后48 h以内不一定是最不利的检验时段,48 h至28 d之间,也不是时间越长就越有利于轨枕通过试验。只要设计单位能综合考虑影响因素,给出适中的静载抗裂强度检验值就可以延长静载检验的时段。这里特别要指出的是新Ⅱ型轨枕由于截面小、预应力度大,而且设计中考虑的预应力总损失值要远远小于实际生产中发生的损失,当采用同等工艺同等原材料制造时,新Ⅱ型轨枕的静载检验合格率要低于其他型号的轨枕。对新Ⅱ型轨枕不但应该保留48 h静载检验要求,还应该在大量试验的基础上确定合理的检验值。

3 用“钢筋合力点距承轨台中心距离”取代“钢筋混凝土上保护层”的检验

随着机械化铺设水平的提高,现场对轨枕两端钢筋外露的长度要求越来越严,为了满足用户要求,生产时常将轨枕两端外露的钢筋用锯锯掉,工厂质检部门检验时无法检查钢筋上保护层以及钢筋间的间距误差。要解决这一矛盾,可以用“钢筋合力点距承轨台中心距离”取代“钢筋混凝土上保护层”的检验。

我国各类轨枕的钢筋设计保护层都在35 mm以上,加上钢筋分丝板能够确保钢筋的位置,一般钢筋上保护层都不会过小。因此,检查上保护层的意义更在于检查张拉中心的位置。预应力钢丝合力中心(张拉中心)是设计的重要参数。当张拉中心偏离设计值时,会影响轨下或枕中的静载抗裂强度检验值,当张拉中心严重偏离设计值时,会造成轨下或枕中静载抗裂强度检验不合格。目前还没有有效的方法检查张拉中心到承轨面距离的偏差,在实际检验中都是通过检查上保护层达到检查张拉中心位置的。

按照技术条件的要求,Ⅲa型轨枕的钢筋上保护层允许偏差±3 mm,钢筋间距允许偏差±2 mm。由于只能检验轨枕端部的钢筋到该部位顶面的距离和轨枕端部的钢筋间距来间接测量钢筋上保护层,所以这时的测量值包含了钢丝间距的误差和承轨面到轨枕端面的高度误差,多次的误差叠加,张拉中心的误差已经不是实测值了。既然检查上保护层有难度而且检查结果不能完全反映张拉中心的实际情况,不如直接检查混凝土浇筑前状态下的轨枕钢模张拉中心。表1是部分国家及我国的检验项目和允许偏差。

表1 检验项目和允许偏差 mm

注：*新Ⅱ型枕钢筋混凝土上保护层的允许偏差为+4 mm/-2 mm,Ⅲb型枕为+3 mm/-2 mm,Ⅲa型枕为+3 mm/-3 mm。

4 根据检验项目的重要性和我国生产实际水平提出外形尺寸检查频次和允许偏差

我国轨枕的外形尺寸检查项目一般都要在12项以上,电容枕和桥枕的外形检查项目更多,分析这些检验项目,有些是可以不作为日常检验项目的。轨枕宽度、预留孔中心到承轨台底角距离、承轨台底角间距是由钢模轨槽板决定的,这几个尺寸不会受不同施工班组和制造工艺的影响,可以作为形式检验内容定期检验,减少日常检查工作量；枕底面压花不但检验繁琐,而且不是重要尺寸,应按照自由公差对待。

为了将关注点放到提高轨枕内在质量上,建议对于不影响装配、不影响轨枕性能的外形尺寸允许偏差适度放宽。

5 明确检具,确保工厂检验方法的正确和检验数据的准确

在各种轨枕检验细则中都有对检验方法的详细描述,但对如岔枕孔位、双块式轨枕承轨部位扭曲、套管歪斜等检验项目,由于检具不统一,检验方法不统一,在实际检验中碰到的问题较多。检具和检验方法应由铁道部质检部门来统一。

6 结语

我国混凝土轨枕的生产已有50多年的历史,全国形成生产能力的轨枕企业近50家,混凝土轨枕的铺设量及年生产能力居世界前茅。随着技术的进步,轨枕的生产工艺和工装都有了较大的提高,技术条件修编中应结合这几年轨枕制造技术的发展,注重轨枕耐久性能的检验；轨枕生产企业会严格执行技术条件,改进生产工艺,提高产品质量,满足铁路发展的需要。

[1] 中华人民共和国建设部.GB50010—2002 混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 中华人民共和国铁道部.TB/T 2190—2002 预应力混凝土枕Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[3] 运基线路[2009]565号，客运专线预应力混凝土有挡肩枕技术条件[Z].

[4] 运基线路[2009]566号，客运专线预应力混凝土桥枕技术条件[Z].

[5] 陈惠玲.高效预应力结构设计施工实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.