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检测11硫磺锚固质量控制及检测技术.doc

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检测 11 硫磺 锚固 质量 控制 技术
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硫磺锚固螺旋道钉质量控制及检测技术中铁十七局集团有限公司铺架分公司 李少雷摘要:硫磺锚固轨枕螺旋道钉是有砟轨道施工的重要工序,直接影响到轨道施工质量,本文结合新建中南铁路通道硫磺锚固施工情况,对硫磺锚固施工工艺进行了介绍,同时对硫磺锚固质量控制技术及质量检测进行了阐述,对类似工程具有参考价值。关键词:锚固 道钉 质量控制 检测1.前言目前,我国的有砟轨道一般采用Ⅲa 型预应力混凝土有挡肩轨枕和新Ⅲ型桥枕的较多,该类轨枕需对螺旋道钉采用硫磺进行锚固,硫磺锚固螺旋道钉具有强度高、使用可靠、成本低、施工方便和易于维修的特点,但是必须保证硫磺锚固的良好质量才能达到满意的使用效果。由我公司中南通道项目部担负施工的新建山西中南部铁路通道(汤阴东至日照南段)ZNTJ—20 标段,正线铺轨 402.888km。有砟线路采用 III 型预应力混凝土枕及新 III 型预应力混凝土桥枕,与钢轨连接采用弹条 II 型扣件。需锚固 III 型枕单线 270.77Km,约 451366 根。锚固新 III 型桥枕 113.63Km,约 189429 根。硫磺锚固工程量大,质量标准要求高,下面结合中南铁路硫磺锚固的工艺特点和施工实际情况,对硫磺锚固的质量控制与检测进行探讨。2.主要施工工艺2.1 工艺流程为确保施工质量,采用反锚法对轨枕进行锚固,其锚固工艺流程见图 1;2.2 主要施工步骤按已选定的配合比称好各种材料,根据生产规模及熔浆器决定一次配置量,在锚固作业量大的情况下,一般用两个铁锅或熬浆锅炉轮流熬制。每锅容量以不超过 50Kg 为宜。1)先将砂子放入锅内,加热炒拌到 100~120℃;2)加入水泥,继续炒拌到 130℃;3)加入硫磺和石蜡,继续搅拌,使硫磺溶液拌合均匀,并由稀变稠成浓胶状黑蓝色液体,温度升到 160℃后,即可停火使用。3.锚固质量的控制方法3.1 锚固材料的选定3.1.1 硫磺应用纯度不小于 95%的一般工业用硫磺。配置前必须破成碎片。如受潮,应在配置前晾晒干燥。图 1 硫磺锚固施工工艺流程图3.1.2 水泥用普通硅酸盐水泥 P.042.5。如有结块,配置前应过筛去杂物。3.1.3 砂子使用前用 2mm 筛网过筛,确保颗粒不大于 2mm,污泥含量不得大于 5%。配置前应烘干。3.1.4 石蜡为一般工业用石蜡,配置前应破成碎块。3.1.5 所使用的各种材料内不得混有杂物。3.2 试验选定硫磺锚固配合比根据 TB10413—2003《铁路轨道工程施工质量验收标准》对配合比的要求范围为,硫磺:水泥:砂子:石蜡=1:(0.3~0.6):(1~1.5):(0.01~0.03) 。按照上述要求并结合山东当地气候和进场材料技术条件进行配合比选定试验,根据试验表明,配合比、材料的规格及熬不合格合格加温至100-120℃倒入运输锅吊砼枕于锚固台位并密排散枕,一侧取齐侧翻砼枕安装反锚锚固架再翻砼枕检查砼枕承轨面与锚固架是否密贴,孔内螺杆位置是否正确灌注硫磺砂浆取锚固架清理承轨面质量检查螺杆扣件及夹板接头涂油整理待用锚固架涂油及插螺杆锚固台位两侧散放螺杆和锚固架搅拌加温溶解搅拌加温水泥过磅硫磺石蜡过磅烧砂砂子过磅砂子过筛倒入锚固锅中加温至 130℃处理合格制的温度选定为:(见表 1)表 1 硫磺锚固材料配合比材料名称 硫磺 水泥 砂子 石蜡质量比 1 0.5 1.5 0.03材料规格 ≤2mm PC42.5 95% 碎块入锅温度 100~120 100~130 130~160 130~160上述配合比经试验表明,锚固浆的稠度、轨枕的抗拔力及试件的抗压强度均符合规范要求,且能节约材料的用量,达到控制成本的效果。3.3 硫磺锚固施工控制要点3.3.1 锚固前,轨枕预留孔内杂物和螺旋道钉上粘附物应清除干净。3.3.2 螺旋道钉应干燥,其温度宜保持在 0℃以上,低于 0℃时,应予以加热。3.3.3 螺旋道钉用反锚架固定。安装反锚架时,反锚架要与轨枕承轨槽尺寸相吻合,严防漏浆。3.3.4 熔浆地点应尽量放在下风处,与锚固作业距离不宜过远。操作人员需佩戴防护用品,熔制场地严谨堆放易燃易爆物品。3.3.5 在加热溶解硫磺和石蜡时,火力要可控制,火候不得过猛,熔浆过程应不断搅拌,不得有水或雨雪进入锚固锅内。熔浆温度不得超过 180℃。3.3.6 灌浆时,注入孔内的温度不得小于 130℃,并防止离析,一孔一次灌完。3.3.7 配制溶液时不得先放硫磺,以免发生燃烧而升化推失去原足配合比。3.3.8 熔制时应按比例先放砂子、水泥,后放硫磺、石蜡,当溶化成浆糊状时不准再添入硫磺。3.3.9 锚固作业完成后,应组织工人用平铲铲除溢出孔外的硫磺溶融物,使台面平整洁净,并将铲下的碎片收好,以备回锅再用。3.3.10 若锚固浆因天气气温过低或运距较远,无法保证灌浆温度时应采取有效的保温措施。3.3.11 在熬制锚固浆的现场,按规定配置消防器材。4.硫磺锚固质量通病及整改措施4.1 硫磺锚固施工中的通病:螺旋道钉存在倾斜现象,螺旋道钉的中心线偏离预留孔中心线,螺旋道钉圆台底面未高出承轨槽面,相邻两螺旋道钉中心距离超出规范要求等,造成上述问题的主要原因是硫磺锚固架的变形引起的。为了减少上述问题的发生,现场使用的桥枕反锚固架应与路基枕锚固架应分开使用,因轨枕尺寸有所不同,不可混合使用。加工锚固架所用的材料应具备以下特点:不易变形、不易氧化、易于操作、耐磨、抗压等。锚固架加工时应按照现场所锚固的轨枕类型及尺寸进行加工,加工宜选用铸造的方式,如采用焊接时,选择固定螺旋道钉套筒应适中,易于固定,便于拆卸。相邻两螺旋道钉的固定套筒焊接尺寸,应满足规范要求 214mm±2mm,焊接垂直无偏斜。切割的锚固架架边应打磨平整,无毛边。加工好的锚固架应抽选一部分进行试锚,试锚合格后方可使用。4.2 硫磺锚固施工中出现的问题:锚固施工过程中造成个别轨枕损坏,轨枕承轨槽面溢出的锚固浆结块未及时铲除干净,锚固架变形导致拆取锚固架时个别螺旋道钉螺旋损坏,螺旋道钉的抗拔力达不到规范要求等。上述问题的整改措施应控制锚固过程中的要点:1)锚固架安装完成后,反枕时应控制好相邻两轨枕间距离,对未放平的轨枕进行调整,轨枕紧靠,易导致反过后的轨枕底部不平,锚固架未入槽,造成锚固出的道钉倾斜,圆台底未高出承轨槽面,抗拔力到不到要求等。2)反枕完成后,应对每根待锚轨枕进行检查,螺旋道钉是否在预留孔内的中心位置,未在中心位置的道钉用撬棍调整。3)灌浆时,按规定用量一次灌入,已锚固的轨枕初凝期间不得碰撞,移动。4)熬制锚固浆所仪用的称重器和测温仪器应进行校准,合格后在规定的校准期限内使用,应避免因检测器问题导致锚固质量不合格。5)硫磺锚固架使用频繁,磨损程度大,变形相对严重,应经常进行检查,施工过程中锚固架如不能顺利拆取,需用撬棍撬开时,表明所锚固出来的道钉存在倾斜现象,尺寸存在偏差,应对锚固架进行处理,变形严重的锚固架挑出,禁止使用。5.硫磺锚固质量检测硫磺锚质量检测可分为螺旋道钉外观尺寸检测、螺旋道钉抗拔检测和锚固剂抗压强度检测。检测仪器为直尺、抗拔仪。硫磺锚固强度检测是对轨枕螺旋道钉锚固质量控制的重要措施。5.1 螺旋道钉锚固质量外观尺寸检测5.1.1 外观尺寸检测项目及标准:1)螺旋道钉与承轨槽面是否垂直,要求歪斜不得大于 2°。2)道钉中线与承轨槽面的交点,是否偏离预留孔中心,要求偏离不得大于 2mm。3)道钉圆台底是否高出承轨槽面,要求高出 0~2mm。4)反锚时灌浆深度是否大于螺旋道钉插入孔内的长度,要求大于螺旋道钉插入孔内的长度20mm。5.2 道钉抗拔检测道钉抗拔检测是在混凝土轨枕上直接对硫磺锚固道钉进行抗拔力的检测,用以监督硫磺锚的施工质量。抗拔试验每公里做一组(每组 3 个道钉) ,到顶抗拔力应大于 60KN。如有一个不合格现象,应加试两组,仍有不合格者,应检查熬制浆配合比工艺,并对该批量进行逐根全面检查,剔除不合格产品。5.3 锚固剂抗压强度检测锚固剂抗压强度检测用以检查锚固剂产品质量,锚固剂试件应采用锚固道钉的同一锅熔体浇注,温度在 130~150℃之间,模具内不涂任何脱模剂,浇注时熔体要高出试模,并应立即刮平,如出现缩孔无需添补。冷却后即可脱模,常温下 3~4 小时以后可做试验。实验时应在试件的两个相对侧面划一条垂直中线,以便于查看试件位置。抗压强度检测每公里做一组(一组 3块试块) ,其抗压强度不低于 40Mpa,如果不合格必须改变锚固体的配合比,合格后可进行下一步施工。6.结束语硫磺锚固是轨道施工中重要工序之一,轨枕锚固质量的控制情况将直接影响到轨排生产及现场铺架,而硫磺砂浆的配合比和熬浆工艺直接影响轨枕锚固的质量,进于影响到整个铺架质量。因此,应高度重视硫磺砂浆配合比和熬制工艺的质量监控,严格规范施工,加强硫磺锚固质量检测,发现隐患立即排查整治,避免因锚固质量问题造成的返工和不必要的经济损失,保证轨枕锚固质量,为整体铺架施工质量奠定基础。参考文献铁路轨道工程施工质量验收标准(TB10413-2003 J284-2004).北京:中国铁道出版社,2004客货共线铁路轨道工程施工技术指南(TZ201-2008).北京:中国铁道出版社,2008
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