中國鐵路Ⅱ型軌道板助力高速鐵路建設(shè)

　　強(qiáng)力技術(shù)攻關(guān) 把外國數(shù)控磨床變成“中國制造”

　　京津城際軌道交通工程無碴軌道系統(tǒng)是在引進(jìn)德國博格公司的工藝技術(shù)后，經(jīng)過吸收、消化和創(chuàng)新而形成的國產(chǎn)化產(chǎn)品，稱之為：CRTSII型軌道板技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由防凍層、混凝土支承層和軌道板組成，具有高精度、高平順性，高穩(wěn)定性、少維修的技術(shù)特點(diǎn)。說起它的研制就要先說說生產(chǎn)它的數(shù)控磨床，只有生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化，才能生產(chǎn)出國產(chǎn)化的產(chǎn)品來。

　　2005年深秋，中鐵六局中標(biāo)北京段，同時(shí)承擔(dān)了97.58公里的軌道板生產(chǎn)任務(wù)。更為艱巨和具有歷史意義的任務(wù)是將德國技術(shù)、設(shè)備國產(chǎn)化，為中國高速鐵路積累具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)高效地完成軌道板的制造和鋪裝，中鐵六局于平谷區(qū)馬坊鎮(zhèn)工業(yè)開發(fā)園籌建了占地面積約124畝的軌道生產(chǎn)廠。

　　當(dāng)時(shí)全世界只有德國有一臺(tái)數(shù)控磨床試生產(chǎn)過30多米高速鐵路所需要的軌道板。首先要將數(shù)控磨床國產(chǎn)化。數(shù)控磨床什么樣子？如何生產(chǎn)制造？在中國誰也沒見過，誰也沒做過。為了做到心中有數(shù)，在德國專家到來之前獲得第一手資料，中鐵六局科技人員反復(fù)閱讀“博格”公司提供的資料，翻閱大量圖書，反復(fù)研究，搜索有關(guān)數(shù)控磨床的相關(guān)資料，走訪北京數(shù)控協(xié)會(huì)專家，初步確定了大連、威海、杭州、上海等5家國內(nèi)公司。全國最大也是最有可能承擔(dān)生產(chǎn)數(shù)控磨床的廠家首先放棄了合作。原因是：技術(shù)復(fù)雜程度高、制作難度大、設(shè)備周期長，國內(nèi)沒有先例。但德國專家不僅不給出考察意見，反而在巧妙地介紹德國的數(shù)控磨床。中鐵六局科技人員沒有放棄，決心將把德國博格板變成中國制造。他們一邊征求德國專家的協(xié)作指導(dǎo)，一邊加緊科技攻關(guān)，最后中鐵六局和威海華東數(shù)控公司簽訂的制作研發(fā)協(xié)議，中鐵六局提供研發(fā)技術(shù)支持，翻譯德國的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，然后威海廠家根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行制作磨床，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)控磨床國產(chǎn)化。幾個(gè)月后，中國第一、世界第二的高速鐵路軌道板數(shù)控磨床誕生了，打磨精度誤差高度0.1毫米，整個(gè)打磨過程全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

　　數(shù)控磨床安裝后，又對(duì)磨床進(jìn)行了十幾項(xiàng)適應(yīng)“本地水土”的技術(shù)革新。德國高速鐵路信號(hào)傳輸專門敷設(shè)電纜，中國的鐵路信號(hào)傳輸是依靠兩根鋼軌，因此軌道板內(nèi)鋼筋骨架形成的磁場會(huì)干擾行車信號(hào)。為了“中國化”，科技人員又發(fā)明了紅藍(lán)相間的絕緣卡，確保了每一個(gè)交叉處達(dá)到絕緣標(biāo)準(zhǔn)，德國博格公司提供的混凝土養(yǎng)護(hù)的溫控儀是人工控制的溫控儀，看過溫控儀圖紙后，科技人員對(duì)溫控儀進(jìn)行革新改造，采用電腦進(jìn)行溫度自動(dòng)化控制，保證了軌道板的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

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　　10個(gè)月 將德國高速鐵路技術(shù)全面國產(chǎn)化

　　軌道板模具馬上就到廠安裝了，符合德國標(biāo)準(zhǔn)的水泥等原材料還沒有確定。為了能夠開發(fā)出符合軌道板生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的水泥，中鐵六局先后走訪了華北地區(qū)的所有水泥廠家，經(jīng)過與廠家的再三協(xié)商，終于有三家同意了研制，但由于技術(shù)和工藝要求較高，三個(gè)水泥廠家均以各種借口欲退出試制工作。在此情況下，科技人員毫不氣餒，主動(dòng)與各家水泥廠領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行協(xié)商和洽談，并提出建議，功夫不負(fù)有心人，2006年7月，試制的水泥終于滿足了德國標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求。

　　由于軌道板生產(chǎn)所用混凝土的復(fù)雜性及國內(nèi)原材料與德國之間的差異性，混凝土的試配工作極其重要和困難重重。法國拉法基這個(gè)在國際上享有盛名的企業(yè)做了四次試驗(yàn)之后答復(fù)“做不了”。國內(nèi)最大、最有實(shí)力的廠家在數(shù)十次試驗(yàn)之后同樣宣告失敗。殘酷的事實(shí)面前，中鐵六局集團(tuán)成立了QC攻關(guān)小組。在進(jìn)行砼試配工作中，科技人員制訂了一整套試配措施，對(duì)原材料逐一試驗(yàn)，一個(gè)試驗(yàn)周期要二十四小時(shí)，就要二十四小時(shí)盯在試驗(yàn)現(xiàn)場，隨時(shí)解決出現(xiàn)的各種問題。經(jīng)過幾十次的實(shí)驗(yàn)，最終選擇和確定了混凝土最佳配合比，得到了德國專家的認(rèn)可。上百次試驗(yàn)后，那個(gè)期盼了許久的、很平常的阿拉伯?dāng)?shù)字出現(xiàn)了，然而在大家心中，它的威力不亞于一顆原子彈。它證明了中國高速鐵路軌道板原材料實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

　　軌道板施工從選材到發(fā)運(yùn)，每道工序都實(shí)行嚴(yán)格把關(guān)。主要經(jīng)過：原材料經(jīng)檢驗(yàn)、毛坯板鋼筋入模、預(yù)應(yīng)力筋張拉、安裝分絲隔板、終張拉、鋪設(shè)上層鋼筋網(wǎng)片、安裝預(yù)埋塑料套管等7道關(guān)口。鋼筋安裝完畢后，檢測各層鋼筋間的絕緣性能，確保鋼筋間的絕緣。為確保軌道板的外觀質(zhì)量，采取了模板表面噴涂脫模劑、清除表面混凝土殘碴、縫隙密封等措施，并嚴(yán)格控制混凝土的坍落度、含氣量、溫度的指標(biāo)?；炷敛剂蠙C(jī)從臺(tái)座的第1套模板到第27套模板，依次將混凝土灌注入模。出模后，切斷預(yù)應(yīng)力筋，其加工精度高達(dá)萬分之一，在混凝土刮平并刷毛后將調(diào)高裝置壓入混凝土中。

　　毛坯板出廠后，要進(jìn)行精細(xì)打磨，高速鐵路軌道板不是普通的混凝土制品，承軌臺(tái)打磨精度保證鋼軌架設(shè)誤差不超過0.1毫米。打磨后就要開始吊裝出模，9噸重的軌道板必須使用真空吊裝。簡單點(diǎn)說就是我們生活中常用到的吸附在光滑玻璃和瓷磚墻上的橡膠吸盤原理?？墒且?噸重的軌道板的吸盤應(yīng)該是什么樣子？國內(nèi)的廠家都不知道。德國專家提供的資料是一張照片和幾十個(gè)參數(shù)，這與能“吸”起9噸重的軌道板相差得實(shí)在是太遠(yuǎn)了。科技人員找到生產(chǎn)真空吊具的荷蘭廠商，報(bào)價(jià)9萬歐元，折合人民幣約90萬元。中鐵六局還是那句話：靠自己！于是組織技術(shù)人員和國內(nèi)的廠家共同研發(fā)，生產(chǎn)中國“史無前例”的真空吊具。由于工期緊張，京津城際工程沒有時(shí)間去嘗試失敗。中鐵六局領(lǐng)導(dǎo)派人緊緊盯住生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量，講“中國制造”的愛國主義，感染和激勵(lì)廠家在最短時(shí)間內(nèi)一次成功。真空吊具生產(chǎn)出來后，他們專門灌注了一塊重20多噸的砼試驗(yàn)品試驗(yàn)，一次試“吸”成功。

　　2005年12月建廠；2006年7月設(shè)備進(jìn)場；2006年9月軌道板投產(chǎn)。中鐵六局用短短的10個(gè)月建設(shè)了中國第一條高速鐵路軌道板生產(chǎn)線，生產(chǎn)了中國高速鐵路第一塊國產(chǎn)化軌道板。

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　　9噸重軌道板 鋪裝必須要“對(duì)號(hào)入座”

　　中國鐵路二型軌道板的鋪裝是京津城際工程施工的關(guān)鍵一環(huán)，具有技術(shù)工藝新、質(zhì)量要求高，工期非常短的特點(diǎn)和難點(diǎn)。中鐵六局專門購置了4臺(tái)龍門吊、4臺(tái)BZ砂漿攪拌車、8套軌道板精調(diào)設(shè)備投入到鋪裝施工中。于2007年 月正式開始鋪設(shè)工作。CRTSII型板每塊長6.45米，寬2.55米，厚0.2米。重約9.6噸，均有獨(dú)立編號(hào)，鋪裝必須要“對(duì)號(hào)入座”，在鋪裝前還要制作承載軌道板的底座板作為基礎(chǔ)。底座板施工必須在路基和橋梁的沉降、變形基本穩(wěn)定后才能進(jìn)行。主要工序有鋪設(shè)兩布一膜、硬泡沫塑料板、縱橫向鋼筋間用塑料絕緣卡連接、底座板模板安裝、鋼筋絕緣檢測、混凝土澆注。CRTSII型板整個(gè)鋪裝過程要經(jīng)過粗放、精調(diào)、灌漿、張拉及連接等幾道工序后方可完成。為了肩負(fù)的使命、為了六局的榮譽(yù)，全體員工以頑強(qiáng)拼搏、勇于進(jìn)取的精神，實(shí)行人歇機(jī)器不停，24小時(shí)輪班運(yùn)轉(zhuǎn)。他們頂風(fēng)冒寒、不辭辛苦、晝夜鏖戰(zhàn)，終于按期完成了CRTSII型板鋪裝施工任務(wù)。

　　據(jù)了解，在每小塊中國鐵路二型軌道板兩端略微隆起的部分都預(yù)先安裝了扣件和螺栓，中國鐵路二型軌道板全部鋪設(shè)完成后，鋼軌就被直接固定在中國鐵路二型軌道板上。與普通有道碴的線路相比，京津城軌的鋼軌由于鋪設(shè)在全線連成一體的巨大軌道板上，線路平順性、穩(wěn)定性、安全性都大大提高，從而滿足列車高速行駛的需要，同時(shí)還能明顯降低列車行駛產(chǎn)生的噪音。

　　中國Ⅱ型軌道板 實(shí)現(xiàn)七大自主創(chuàng)新

　　據(jù)介紹，CRTSⅡ型無砟軌道板在制造工藝上有七大自主創(chuàng)新：首先軌道板絕緣處理，中鐵六局研制了強(qiáng)度指標(biāo)及絕緣指標(biāo)合格的塑料絕緣卡子和熱縮管，實(shí)現(xiàn)鋼筋節(jié)點(diǎn)間的絕緣。

　　其次，軌道板同步張拉、放張，中鐵六局研制液壓自動(dòng)張拉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)同步張拉、放張。

　　再次，軌道板的跟蹤養(yǎng)護(hù)，在深入理解博格公司養(yǎng)護(hù)工藝的基礎(chǔ)上，中鐵六局自行研制了軌道板養(yǎng)護(hù)溫度控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了軌道板實(shí)時(shí)跟蹤養(yǎng)護(hù)要求。

　　第四是高精度模板工程，模板承軌槽部分的平面度及直線度是保證毛坯板質(zhì)量的關(guān)鍵之一；中鐵六局科技人員利用高精度測量儀器對(duì)模型及毛坯板實(shí)現(xiàn)定期監(jiān)測并實(shí)時(shí)調(diào)整。

　　第五是砼灌注及高頻振動(dòng)，中鐵六局研制出可調(diào)速度的混凝土灌注車，實(shí)現(xiàn)混凝土灌注的均勻性，通過反復(fù)試驗(yàn)，每套模型配置9臺(tái)變頻振動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)效果與混凝土和易性的匹配。

　　第六是真空吸盤脫模，研制真空吊具，保證了近9噸重的軌道板平穩(wěn)從模型中脫出。軌道板承軌面磨削（高精度）——研制高精度數(shù)控磨床，實(shí)現(xiàn)軌道板承軌面磨削加工工序的自動(dòng)化，保證軌道板幾何尺寸的精度。

　　最后在軌道板半成品、成品的存放上設(shè)計(jì)了專用存板基礎(chǔ)，確保其穩(wěn)固且控制三個(gè)支點(diǎn)的高度差。并配置可以調(diào)速的起重設(shè)備并設(shè)計(jì)專用的吊具，確保軌道板存放平穩(wěn)而不變形。

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　　填補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域空白 京滬高鐵全線將采用

　　2005年12月建廠；2006年7月設(shè)備進(jìn)場；2006年9月軌道板投產(chǎn)；2007年8月，毛坯板下線；2007年9月，軌道板成品完成。中鐵六局集全員之智，在消化吸收德國博格公司高難度無砟軌道技術(shù)的基礎(chǔ)上，攻堅(jiān)克難，靠僅有的幾張照片、部分圖紙和數(shù)據(jù)，短時(shí)間內(nèi)將全部設(shè)備及生產(chǎn)流程國產(chǎn)化，將“博格板”變成了“中國Ⅱ型軌道板”，不僅為京津城際鐵路提供了14841塊優(yōu)質(zhì)Ⅱ型軌道板，同時(shí)，軌道板預(yù)制工程建場總體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線專用設(shè)備和軌道板模型全部國產(chǎn)化、軌道板建場基本原則和軌道板制造工藝原理、軌道板用超細(xì)水泥、非國標(biāo)鋼筋等技術(shù)，也為我國已經(jīng)開工建設(shè)的京滬高速鐵路軌道板制造積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)和參考數(shù)據(jù)。

　　他們還組織編制了適應(yīng)我國軌道板生產(chǎn)的《京津城際CRTSⅡ型軌道板制造技術(shù)》工藝規(guī)程等，建設(shè)了集生產(chǎn)區(qū)、存放區(qū)、生活區(qū)為一體的全國首個(gè)軌道板生產(chǎn)基地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，科技人員先后將60多臺(tái)（套）設(shè)備國產(chǎn)化，還對(duì)其他小型儀器、工藝進(jìn)行革新。他們發(fā)明了絕緣卡；改進(jìn)鋼筋編架臺(tái)座工藝，軌道板翻轉(zhuǎn)機(jī)夾腳由鋼結(jié)構(gòu)改為橡膠，防止磕損軌道板。一項(xiàng)項(xiàng)、一件件，他們對(duì)38項(xiàng)技術(shù)管理規(guī)程實(shí)施了改進(jìn)創(chuàng)新，各類工序改進(jìn)、設(shè)備改進(jìn)、工法創(chuàng)新。同時(shí)先后進(jìn)行重大技術(shù)攻關(guān)10余項(xiàng)，開發(fā)出多項(xiàng)新技術(shù)、新工藝。2007年，中鐵六局平谷軌道板場被鐵道部科學(xué)技術(shù)信息研究所認(rèn)可為7個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)之一，其生產(chǎn)的中國鐵路二型軌道板被認(rèn)定為“國際先進(jìn)”，填補(bǔ)了國內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域的空白，可以說是中國鐵路的“第一板”。

　　日前，鐵道部確定京滬高鐵全線將采用CRTSⅡ型無砟軌道，并明確了由中鐵六局負(fù)責(zé)京滬高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道板生產(chǎn)的培訓(xùn)工作。并要在全國推廣中鐵六局生產(chǎn)的CRTSⅡ型無砟軌道板工藝流程、機(jī)械設(shè)備配置及軌道板場建設(shè)經(jīng)驗(yàn)?？梢灶A(yù)見，不久以后CRTSⅡ型無砟軌道板將隨著京滬高鐵的全線使用將會(huì)在中國大地各處展現(xiàn)它中國鐵路的“第一板”的雄偉身姿。