中國鐵路Ⅱ型軌道板助力高速鐵路建設(shè)

　　強力技術(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。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，中鐵六局中標北京段，同時承擔了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。

　　當時全世界只有德國有一臺數(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閱讀“博格”公司提供的資料，翻閱大量圖書，反復研究，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，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)進行制作磨床，從而實現(xiàn)了數(shù)控磨床國產(chǎn)化。幾個月后，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，整個打磨過程全部實現(xiàn)了自動化。

　　數(shù)控磨床安裝后，又對磨床進行了十幾項適應(yīng)“本地水土”的技術(shù)革新。德國高速鐵路信號傳輸專門敷設(shè)電纜，中國的鐵路信號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干擾行車信號。為了“中國化”，科技人員又發(fā)明了紅藍相間的絕緣卡，確保了每一個交叉處達到絕緣標準，德國博格公司提供的混凝土養(yǎng)護的溫控儀是人工控制的溫控儀，看過溫控儀圖紙后，科技人員對溫控儀進行革新改造，采用電腦進行溫度自動化控制，保證了軌道板的養(yǎng)護質(zhì)量。

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　　10個月 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，符合德國標準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)標準的水泥，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，主動與各家水泥廠領(lǐng)導進行協(xié)商和洽談，并提出建議，功夫不負有心人，2006年7月，試制的水泥終于滿足了德國標準和生產(chǎn)要求。

　　由于軌道板生產(chǎn)所用混凝土的復雜性及國內(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。法國拉法基這個在國際上享有盛名的企業(yè)做了四次試驗之后答復“做不了”。國內(nèi)最大、最有實力的廠家在數(shù)十次試驗之后同樣宣告失敗。殘酷的事實面前，中鐵六局集團成立了QC攻關(guān)小組。在進行砼試配工作中，科技人員制訂了一整套試配措施，對原材料逐一試驗，一個試驗周期要二十四小時，就要二十四小時盯在試驗現(xiàn)場，隨時解決出現(xiàn)的各種問題。經(jīng)過幾十次的實驗，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可。上百次試驗后，那個期盼了許久的、很平常的阿拉伯數(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現(xiàn)了國產(chǎn)化。

　　軌道板施工從選材到發(fā)運，每道工序都實行嚴格把關(guān)。主要經(jīng)過：原材料經(jīng)檢驗、毛坯板鋼筋入模、預應(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，并嚴格控制混凝土的坍落度、含氣量、溫度的指標?；炷敛剂蠙C從臺座的第1套模板到第27套模板，依次將混凝土灌注入模。出模后，切斷預應(yīng)力筋，其加工精度高達萬分之一，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，要進行精細打磨，高速鐵路軌道板不是普通的混凝土制品，承軌臺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參數(shù)，這與能“吸”起9噸重的軌道板相差得實在是太遠了?？萍既藛T找到生產(chǎn)真空吊具的荷蘭廠商，報價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間去嘗試失敗。中鐵六局領(lǐng)導派人緊緊盯住生產(chǎn)進度和質(zhì)量，講“中國制造”的愛國主義，感染和激勵廠家在最短時間內(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多噸的砼試驗品試驗，一次試“吸”成功。

　　2005年12月建廠；2006年7月設(shè)備進場；2006年9月軌道板投產(chǎn)。中鐵六局用短短的10個月建設(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“對號入座”

　　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，工期非常短的特點和難點。中鐵六局專門購置了4臺龍門吊、4臺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，均有獨立編號，鋪裝必須要“對號入座”，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。為了肩負的使命、為了六局的榮譽，全體員工以頑強拼搏、勇于進取的精神，實行人歇機器不停，24小時輪班運轉(zhuǎn)。他們頂風冒寒、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，同時還能明顯降低列車行駛產(chǎn)生的噪音。

　　中國Ⅱ型軌道板 實現(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，中鐵六局研制了強度指標及絕緣指標合格的塑料絕緣卡子和熱縮管，實現(xiàn)鋼筋節(jié)點間的絕緣。

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

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

　　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模型及毛坯板實現(xiàn)定期監(jiān)測并實時調(diào)整。

　　第五是砼灌注及高頻振動，中鐵六局研制出可調(diào)速度的混凝土灌注車，實現(xiàn)混凝土灌注的均勻性，通過反復試驗，每套模型配置9臺變頻振動電機，實現(xiàn)了振動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，實現(xiàn)軌道板承軌面磨削加工工序的自動化，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)計了專用存板基礎(chǔ)，確保其穩(wěn)固且控制三個支點的高度差。并配置可以調(diào)速的起重設(shè)備并設(shè)計專用的吊具，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，攻堅克難，靠僅有的幾張照片、部分圖紙和數(shù)據(jù)，短時間內(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，軌道板預制工程建場總體設(shè)計、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、軌道板用超細水泥、非國標鋼筋等技術(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)為一體的全國首個軌道板生產(chǎn)基地。據(jù)統(tǒng)計，科技人員先后將60多臺（套）設(shè)備國產(chǎn)化，還對其他小型儀器、工藝進行革新。他們發(fā)明了絕緣卡；改進鋼筋編架臺座工藝，軌道板翻轉(zhuǎn)機夾腳由鋼結(jié)構(gòu)改為橡膠，防止磕損軌道板。一項項、一件件，他們對38項技術(shù)管理規(guī)程實施了改進創(chuàng)新，各類工序改進、設(shè)備改進、工法創(chuàng)新。同時先后進行重大技術(shù)攻關(guān)10余項，開發(fā)出多項新技術(shù)、新工藝。2007年，中鐵六局平谷軌道板場被鐵道部科學技術(shù)信息研究所認可為7個創(chuàng)新點之一，其生產(chǎn)的中國鐵路二型軌道板被認定為“國際先進”，填補了國內(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責京滬高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道板生產(chǎn)的培訓工作。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、機械設(shè)備配置及軌道板場建設(shè)經(jīng)驗?？梢灶A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在中國大地各處展現(xiàn)它中國鐵路的“第一板”的雄偉身姿。