非洲莫桑梅德斯鐵路中兩種軌枕的生產(chǎn)工藝對(duì)比
關(guān)鍵詞：長(zhǎng)線臺(tái)座法,米軌軌枕
一、工程概況
莫桑梅德斯鐵路全長(zhǎng)1003.1km，是安哥拉國(guó)家三條主干線之一，Arimba軌枕廠是擬建設(shè)的三個(gè)軌枕廠之一，在三個(gè)軌枕廠中屬前期重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，承擔(dān)著約60萬根1067mm軌距有擋肩P.C軌枕生產(chǎn)的任務(wù)。
2.1氣候條件
Arimba地處盧班戈市東面郊區(qū)，地處威拉高原，年度最高溫度38攝氏度，年度最低溫度4攝氏度。全年分旱、雨兩季，5-9月為旱季，平均氣溫15攝氏度左右，相對(duì)涼爽，干燥無雨；10-4月（次年）為雨季，氣候炎熱，氣溫高、濕度大，降雨量多，多為陣雨，主要集中在11月、12月、3月和4月，而10月、1月、2月降雨量相對(duì)較少。
2.2地材資源
�、傺罔F路里程K283處建有滿足軌枕生產(chǎn)用的碎石，運(yùn)距30km；
②盧班戈市北郊建有滿足軌枕生產(chǎn)用的采砂場(chǎng)，運(yùn)距12km；
�、跘rimba附近500米處有一河流，水資源可通過水泵或水車運(yùn)輸予以解決。
④水泥計(jì)劃從中國(guó)進(jìn)口。
二、軌枕廠建廠方案
1.概述
目前世界各國(guó)鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)常見的工藝主要機(jī)組流水法和長(zhǎng)線臺(tái)座法兩種。
機(jī)組流水法為目前國(guó)內(nèi)常見的生產(chǎn)工藝，較為成熟，其主要特征是各工序機(jī)組固定，鋼模在各機(jī)組之間按程序流動(dòng)。長(zhǎng)線臺(tái)座法的特征則是鋼模在臺(tái)座上固定，各工序相對(duì)流動(dòng)。兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，從莫桑梅德斯鐵路的各項(xiàng)實(shí)際情況出發(fā)，擬采用長(zhǎng)線臺(tái)座法生產(chǎn)工藝，其主要考慮因素如下：
1.1質(zhì)量穩(wěn)定性
流水法因鋼模頻繁在各機(jī)組之間流動(dòng)，極容易造成變形，導(dǎo)致尺寸偏差和預(yù)應(yīng)力絲偏位，同時(shí)整體張拉工藝也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力不均勻，長(zhǎng)線臺(tái)座法則鋼模固定不動(dòng)，鋼模不受力，不會(huì)變形，預(yù)應(yīng)力鋼絲定位精度高，預(yù)應(yīng)力絲單根張拉，整體錨固，應(yīng)力一致，成品合格率大大高于流水法。
1.2投資
�、黉撃＜霸O(shè)備投資：相關(guān)資料數(shù)據(jù)表明，長(zhǎng)線臺(tái)座法所需鋼模及主要設(shè)備的投資僅為流水法的50%，如采用露天生產(chǎn)，則節(jié)省更多。
�、谟霉�(shù)量：在同等產(chǎn)量時(shí)，臺(tái)座法可比流水法節(jié)省人工50%以上。
③耗能：由于鋼模固定，所以不需要大量的動(dòng)力來回移動(dòng)鋼模。
1.3工期：由于投入的設(shè)備較少，長(zhǎng)線法建廠周期較流水法快，尤其是在安哥拉現(xiàn)狀條件下。
1.4養(yǎng)護(hù)
蒸汽養(yǎng)護(hù)是流水法必不可少的工序，臺(tái)座法則可根據(jù)氣溫條件及產(chǎn)量要求靈活采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)。
1.5生產(chǎn)能力
由于當(dāng)?shù)赝恋厥褂玫南拗戚^為寬松，長(zhǎng)線法可根據(jù)產(chǎn)量的要求靈活增加或減少生產(chǎn)線的條數(shù)，而機(jī)組法則相對(duì)固定。
1.6當(dāng)?shù)貧夂颍耗昶骄鶜鉁剌^高，且旱季較長(zhǎng)，更適宜于長(zhǎng)線臺(tái)座法；雨季時(shí)期，為了不影響施工生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)塔設(shè)簡(jiǎn)易式廠房，采用鋼結(jié)構(gòu)形式，盡量利用現(xiàn)場(chǎng)舊軌焊接制作，相對(duì)機(jī)組法廠房而言，從而大量地節(jié)約成本。
基于以上因素，長(zhǎng)線臺(tái)座法具有建廠快、成本低、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，Arimba軌枕廠生產(chǎn)工藝決定采用該工法建立軌枕生產(chǎn)廠。
2.軌枕生產(chǎn)工藝方案
2.1工藝流程（見下工藝流程圖）
2.2工藝介紹
2.2.1臺(tái)座：采用鋼結(jié)構(gòu)臺(tái)座及錨固樁，利用現(xiàn)場(chǎng)P30舊軌制作，設(shè)計(jì)臺(tái)座7條生產(chǎn)線為一生產(chǎn)區(qū)，共3個(gè)生產(chǎn)區(qū)，計(jì)生產(chǎn)線21條，每條長(zhǎng)136米，臺(tái)座兩端采用重力式墩式臺(tái)座，每個(gè)錨固樁承受能力600KN。
2.2.2軌枕模型：采用4X1鋼結(jié)構(gòu)模型，縱向排列在臺(tái)座上方。其設(shè)計(jì)制造均滿足軌枕外形，外觀要求。模型數(shù)量不少于1365套，考慮到運(yùn)輸過程中或施工過程中的損壞變形，建議定購1405套。
2.2.3安裝擋漿板：擋漿板采用上、中、下分體抽拉式專用擋漿板，安裝于鋼模型的鉸接支座上，用于控制預(yù)應(yīng)力筋在軌枕中的絲位并限制水泥砂漿的位置。
2.2.4噴隔離劑：在鋼模的內(nèi)表面均勻噴涂隔離劑，以防止軌枕與鋼模表面的沾合，使軌枕順利脫模。
2.2.5預(yù)應(yīng)力鋼絲入模：按鋼絲排列順序入模，并穿入定位板、錨固板及錨具。
2.2.6預(yù)應(yīng)力張拉：用TBF-3型預(yù)應(yīng)力張拉器，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絲逐根張拉，張拉到設(shè)計(jì)力時(shí)用專用錨具緊固，單根張拉使預(yù)應(yīng)力達(dá)到均勻。
2.2.7按軌枕設(shè)計(jì)要求安裝構(gòu)造筋和預(yù)埋件。
2.2.8混凝土攪拌及澆注：選用不小于每小時(shí)60m3砼攪拌能力的攪拌站，砼坍落度控制在2-5cm，砼配合比按原材料狀況試驗(yàn)確定，用砼運(yùn)輸車及料斗將拌制好的砼運(yùn)至車間內(nèi)，再用砼澆灌車將砼均勻注入模型，其注入量以模型殼體所需量為準(zhǔn)。
2.2.9軌枕成型：砼注入模型后，采用插入式振動(dòng)器對(duì)砼進(jìn)行振動(dòng)密實(shí)，應(yīng)確保砼充實(shí)模型殼體，并達(dá)到最佳密實(shí)狀態(tài)。
2.2.10抽取擋漿板：在砼密實(shí)成型后，分上、中、下順序及時(shí)抽取擋漿板。
2.2.11軌枕養(yǎng)護(hù)：本設(shè)計(jì)考慮到Arimba的自然溫度，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的辦法，當(dāng)氣溫較高時(shí)采用自然養(yǎng)護(hù)，澆水保濕的方法。當(dāng)氣溫較低時(shí)，配備蒸汽鍋爐、熱力管路、噴觜和養(yǎng)護(hù)覆蓋車等設(shè)施后采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。
2.2.12預(yù)應(yīng)力放張：砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，采用液壓千斤頂對(duì)預(yù)應(yīng)力實(shí)施總體放張，緩慢地將應(yīng)力全部施加給軌枕中。
2.2.13切割鋼絲：用專門制造的切割機(jī)從每段軌枕隔板抽取后的間隙處切割分離各軌枕。
2.2.14軌枕脫模：將切好的軌枕每四根一組，用專用脫模機(jī)從鋼模中脫出。
2.2.15出間入庫：將成品按照《檢驗(yàn)細(xì)則》的要求，檢查后分層碼垛，用軌枕出間車運(yùn)出車間碼放在軌枕庫內(nèi)。
三、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃
1.建廠及準(zhǔn)備階段
2007年8月至2008年5月30日。主要工作內(nèi)容為場(chǎng)地平整碾壓、臺(tái)座、廠房、庫房、住房建設(shè)及廠內(nèi)各種設(shè)備的安裝。
2.試生產(chǎn)階段
2008年6月1日至30日為試生產(chǎn)階段。
3.正式批量生產(chǎn)階段
2008年7月1日起至2008年10月底為正式生產(chǎn)階段，共21條生產(chǎn)線計(jì)劃2008年生產(chǎn)12萬根，從2009年開始年生產(chǎn)25萬根，旱季每月計(jì)劃生產(chǎn)6萬根，小雨季月計(jì)劃生產(chǎn)1.5萬根，截止到2010年12月底完成全部生產(chǎn)軌枕約64萬根。若產(chǎn)量無法滿足，增設(shè)蒸汽養(yǎng)護(hù)設(shè)備，則每月生產(chǎn)能力將擴(kuò)大1.5-2倍。
四、組織機(jī)構(gòu)及人員配備
軌枕廠計(jì)劃設(shè)置員工156人，其中管理人員6人，技術(shù)人員12人，工人70人，當(dāng)?shù)毓と?8人，除鋼絞線張拉組外，基本上采取中國(guó)工人和當(dāng)?shù)毓と?:1比例模式，進(jìn)行雙班制生產(chǎn).詳見圖-2組織機(jī)構(gòu)圖。
圖-2.施工組織機(jī)構(gòu)框圖
五、投入設(shè)備情況
經(jīng)過近三年的施工生產(chǎn)，Arimba軌枕廠圓滿的完成了預(yù)定的軌枕生產(chǎn)計(jì)劃，保證了莫桑賽德斯鐵路大修工程2011年底全線鋪通的鋪軌要求，軌枕在質(zhì)量，抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求，外觀質(zhì)量良好，在運(yùn)輸、軌排組拼、鋪架過程中均滿足設(shè)計(jì)要求，在實(shí)踐中證明長(zhǎng)線臺(tái)座法在南部非洲中高氣溫下完全可以滿足生產(chǎn)和質(zhì)量要求。
