肯尼亚蒙内-内马铁路机组流水法新Ⅱ型轨枕施工技术及注意事项

肯尼亚蒙内-内马铁路机组流水法新Ⅱ型轨枕施工技术及注意事项

发表时间：2018-12-20T16:54:07.210Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：李启发

[导读] 蒙内和内马铁路（蒙巴萨港-内罗毕-马拉巴）是中国“走出去”发展战略的第一条采用中国标准修建的海外铁路。

中交一公局集团有限公司中国北京 100024

摘要：通过对肯尼亚蒙内-内马预应力混凝土轨枕预制人员机械配备、分项生产过程的全方位分析，以及对生产过程中各种注意事项的全面分析，系统总结了预应力混凝土轨枕预制的施工工艺，并提出相关的问题和建议，为环境类似地区施工提供经验。

关键词：轨枕；工艺；预应力；张拉；混凝土；注意事项

1.引言

蒙内和内马铁路（蒙巴萨港-内罗毕-马拉巴）是中国“走出去”发展战略的第一条采用中国标准修建的海外铁路，是肯尼亚历史上的第一条标轨铁路，也是中国交建当时最大的海外工程，是中国交建“一带一路”践行的优秀代表，蒙内和内马铁路作为东非铁路网的起始段，起点为肯尼亚东非第一大港蒙巴萨，经过肯尼亚海岸省、东部省等，蒙内终点内马起点为首都内罗毕，继续延伸经麦马友、苏索瓦、纳罗克、基苏木、塞亚贝，最后转入马拉巴。

蒙内铁路和内马铁线路全长分别为472.25km、487.5km。

2.工程概况

中交一公局集团有限公司（原中交隧道工程局）作为蒙内和内马项目主力军，负责50%的铺架工程，主要工作内容有T梁预制和架设、轨枕预制和组装、铺架施工、上砟整道等全部铺架作业，其中新Ⅱ型轨枕预制50万根左右。本文将根据肯尼亚轨枕预制施工经验，结合当地实际情况，总结海外新Ⅱ型轨枕施工技术及注意事项。

3.人员机械配置

因人员效率、机械维修等情况与国内不同，需要根据肯尼亚实际情况进行合理配备。

肯尼亚轨枕生产场需要配备共计中肯方人员共计100人，其中中方人员4人，肯方员工96人，比例1:24。

轨枕生产所需要的机械设备全部为中国造，主要设备为拌合站及其附属设备、轨枕预制生产流水线及附属设置，主要机械设备见下表《主要机械设备表》：

4.施工工艺流程及注意事项肯尼亚蒙内-内马轨枕生产工序由预应力钢丝定长下料、钢丝编组入模、张拉、混凝土生产和浇筑、普通振动和加荷振动、养护、放张、翻模机切割、码垛外运等工序组成，具体详见下图《肯尼亚蒙内-内马轨枕生产工艺流程图》。下面分别对各工序加以说明。肯尼亚蒙内-内马轨枕生产工艺流程图

4.1.预应力钢丝编组工序4.1.1.预应力钢丝定长下料按照TB/T2190-2013《混凝土枕》规定“预应力钢筋下料、编组及张拉时应保证各预应力钢丝受力均匀。新Ⅱ型枕钢丝下料偏差不应超过钢丝长度的1.5/10000，因此下料长度为13045毫米，误差值控制在1.5~2毫米之间，根据实际经验，相对误差值为不得超过2毫米，绝对误差不超过1毫米。按照设计要求，轨枕中共计10根预应力钢丝，根据设计要求和模板样式，预应力管钢丝需要同步同时张拉，如果预应力钢丝相对误差过大会造成张拉时没跟预应力钢丝受力不均匀，预应力钢丝易张拉崩断，如未崩断则会

影响轨枕的力学性能和耐久性能，进而影响轨枕的整体性能。

4.1.2.预应力钢丝编组及镦头编组：在编组台位上将符合要求的下料预应力钢丝和封丝板、锚垫板等配件按照要求编织成一个整体。预应力钢丝通过镦头机单根逐个镦头，不得漏镦、重镦；如肉眼观察墩头处出现裂纹或者偏镦现象，要更换钢丝重复操作；镦头直径为钢丝直径的1.5倍（9.4±0.5mm）、镦头长度8±0.5mm、墩头高度≥6.25m时。注意事项：（1）为保证所有预应力钢丝张拉有效长度一致，尽量选用新旧一致或者同样完好的锚垫板且镦头沉陷凹坑须一致；（2）预应力钢丝的镦头强度不得小于钢丝理论标准极限强度的95%；（3）镦头机工作室，保证夹片完好、对位准确，缓缓加压。镦头机达到要求工作压力后，停顿3~5秒钟后回油，保证墩头尺寸和质量，不得复镦。

4.1.3.预应力钢丝入模将编组镦头完毕的预应力钢丝组人工放入模板内，两端的锚垫板放入张拉槽内（张拉盒），封丝板依次放入安装槽内，然后将橡胶隔板放入两块封丝板之间并安装牢固，并观察预应力钢丝是否错位或者交叉，完毕后，人工紧固张拉杆和螺母注意事项：（1）封丝板如变形严重不得使用；（2）封丝板控制钢丝位置的孔如变形严重不得使用；（3）封丝板和橡胶隔板调整至准确位置（下边缘与模板接触）。

4.2.张拉

4.2.1.预应力钢丝张拉钢丝的预应力张拉程序如下: 0→σk→持荷1min→补拉至σk（紧螺母）→0（记录）。其中：张拉速度不大于80KN/s，钢丝的预应力为:张拉力为348±5 KN。注意事项：（1）因预应力钢丝存在崩断的情况，张拉全体人员注意安全，安全第一；（2）张拉前箍筋粗略放置到指定位置，张拉完毕后调整即可；（3）张拉前不得放入螺旋筋；（4）张拉前，封丝板和橡胶隔板一定安装到位（封丝板和橡胶隔板下底面接触到模板）；（5）张拉持荷过程中不得旋紧螺母，持荷结束后立即旋紧。

4.2.2.箍筋和螺旋筋安装箍筋利用自动弯箍机自动大量加工，螺旋筋通过卷簧机定长制作，经点焊机电焊而成。箍筋和螺旋筋摆放位置一定要严格按照图纸施工，特别是端部箍筋。因为箍筋和螺旋筋的摆放位置，加工尺寸、是否绑扎等是轨枕产生裂纹的一个重要原因。

4.3.混凝土拌制和灌注

4.3.1.混凝土的拌制

预应力混凝土轨枕所用的混凝土为干硬性混凝土，强度等级为C60。

注意事项：（1）水泥温度：根据施工指南规定，水泥投料前温度不宜超过60℃；（2）投料顺序：宜首先按照水泥、河砂（机制砂）、级配碎石投料，待搅拌均均匀后再加入水，最后加入液体外加剂；（3）配合比：要严格按照试验室下发的配合比通知单施工，并及时检定搅拌站。

因肯尼亚天气干燥，混凝土净搅拌时间理论不低于150秒，在实际生产中，建议按照180面~210秒控制。

4.3.2.混凝土灌造

混凝土生产完毕浇筑前，按照首盘必测、前5测3，单班测5的频次对混凝土增实因数、入模温度、模具温度进行测定。增实因数范围为1.10~1.30毫米，入模温度5~30℃、模具温度5~35℃、环境温度不高于35℃。

注意事项：（1）为保证混凝土均匀、适量灌注，要利用灌注设备两次布砼到位，灌注高度超出模板10~15厘米为宜，不得关注到张拉槽内；（2）下料前，快速清理模具内的扎丝、脏污等；（3）混凝土停放超过30分钟的干硬性混凝土不得使用；（4）混凝土振动过程中，如发现不足，要及时补充混凝土；（5）在初振（普通振动）台位，振动时间不低于2分钟，实际2.5分钟效果较好；压花台位振动时间1~1.5分钟即可。

4.3.3.混凝土清边

及时移除橡胶隔板以后，尽快清理橡胶棒顶部周围、轨枕端部、压花部位、封丝板之间、轨枕周围等部位的多余混凝土，清理出来的混凝土不得再次利用，需要及时丢弃至指定位置。

4.4.养护脱模

4.4.1.养护

轨枕采用自动温控蒸汽养护。

养护制度分静停、升温、恒温、降温四个阶段。总养护时间建议不低于12小时，其中静停2.5~3小时，升温2.5~3小时、恒温5小时、降温2.5~3小时，并保证匀速升温，降温完毕后及时打开养护窑，使轨枕与外界问题及时接触，尽快保持一致。其中升温和降温速度不宜大于15℃/h，禁止超过20℃，养护窑内整体养护温度不得超过60℃，禁止超过65℃，混凝土芯部温度不得超过65℃，并有一定的停汽降温时间。轨枕养护完毕吊运出养护池时，相对温度误差不得超过15℃，外界自然温度不得低于5℃。

因肯尼亚天气高温干燥，轨枕入库之后保证全天候连续覆盖湿养洒水时间不低于3天。

4.4.2.脱模切割

方丈完毕后，利用横移小车将模具整体性横移至翻模机台位，翻模机卡爪保证稳固将模板锁住后，缓慢翻模将10根轨枕整体性脱至辊道上面。然后翻模机缓慢复位，重复性操作。然后利用无齿锯将轨枕之间的预应力钢丝切断，方便后续操作。

注意事项：翻模机180°旋转后，因轨枕与模板紧密结合的原因，不能自动脱落，需要人工利用撬棍等将轨枕撬出，注意不要损坏轨枕，并随时观察轨枕外观是否合格

4.5.切割码垛入库

4.5.1.切割码垛

归拢码垛过程中，将轨枕两端超长的预应力钢丝切除，并要仔细观察混凝土表面是否出现裂纹、掉肩、油肩、气泡、蜂窝麻面现象，合格品入库，不合格品存入废料区。

注意事项：（1）在将轨枕两端超长的预应力钢丝切除后（剩余长度不超过15毫米），及时用小锤等工具一处封丝板和锚垫板，并收集运输至编组区；（2）切割锯（无齿锯）工作时，要缓慢推进，并适时调整轨枕位置，保证无齿锯不损坏轨枕。

4.5.2.入库

将检验合格的轨枕通过叉车等设备及时归拢入库，保证合格品和不合格品不相互掺杂码垛。

注意事项：（1）上下层轨枕两侧承轨槽外侧之间必须用方木（5*5*135cm）垫放和支撑，且方木上下对齐在一条线上；（2）轨枕端部或侧面必须标明生产场地、生产日期、班次等信息；（3）对可以修补的轨枕单独存放，修缮完毕后后入库。

4.6.清模

脱模后，利用辊道将空模具输送至清模台位，将模板内混凝土残渣、附着物等清理干净，保证铭牌、封丝板槽等部位整洁。清理完毕后用吹风机吹一边，然后吐脱模剂。

注意事项：（1）清理后保证铭牌干净，无损坏；（2）封丝板槽内无混凝土块堆积；（3）模板壁上无明显的混凝土附着物并保证模板光滑整洁；（4）检查承孔器是否变形，表面花纹是够磨光，不合格要尽快更换.

5.质量要求

5.1.轨枕外观质量和各部位尺寸

外形尺寸和轨枕外观的检查按TBT2190-2013《混凝土枕》规定执行，用通用量具或其它专用工具测量，检验其外形尺寸和外观质量。

5.2.力学性能

混凝土强度应达到设计要求（A类）。

1、静载抗裂强度检验荷载：轨下截面Pcr=170KN；中间截面Pcr=125KN；待测轨枕检测2个轨下截面和1个枕中截面，静荷载3分钟不出现裂纹为合格品；

2、疲劳强度检验最大荷载：轨下截面Pf=180KN；中间截面Pf=135KN；在试验时，需要循环加在200万次，保证轨枕受拉区下边缘的预应力钢丝处的裂缝宽度不大于0.05毫米为合格品；

3、破坏强度检验荷载：轨下截面Pu大于等于230KN；中间截面Pu大于等于190KN；

6.结语

预应力混凝土轨枕生产过程中，特别是在国外地区的生产过程中，会遇到各种各样的问题。通过对肯尼亚蒙内铁路预应力混凝土生产过程的全面介绍和注意事项的分析，希望为非洲地区预应力混凝土轨枕的生产提供经验。

7.参考文献:

[1].肯尼亚蒙内铁路新Ⅱ型轨枕机组流水法预制施工技术马记，张兵，管强，等[J].中国铁路，2016，(9)：56-61.