1、浅谈混凝土岔枕负弯矩试验正置与倒置的区别 黄广洪 中铁十一局集团桥梁有限公司 摘 要： 在我国铁路事业的飞速发展过程中, 无论是设计水平, 还是施工水平都得到了很大程度的提高。然而, 对于施工企业来说, 主要任务还是生产出合格的铁路产品。很多施工企业, 在生产过程中, 也会进行各种各样的改革和创新, 有的改革和创新非常好, 有的改革和创新就差强人意。就比如混凝土岔枕的负弯矩试验, 有的企业为了操作的简便, 就简单的将轨枕倒置改为正置, 本文针对这一问题, 详细的对岔枕负弯矩试验时, 正置与倒置分别进行了分析, 指出了两种放置方式的差异所在, 为从事轨枕生产的施工企业提供参考。关键词： 混凝土岔
2、枕; 负弯矩; 静载; 正置; 倒置; 作者简介：黄广洪 (1984-) , 男, 汉族, 河北邢台人, 本科, 从事铁路桥梁轨枕等混凝土制品技术质量管理工作。收稿日期：2017-9-28Received： 2017-9-281 引言随着我国铁路事业的不断发展, 铁路产品的需求越来越大, 为了保证铁路能够正常安全的实现运营, 铁路产品的质量控制更是成为了发展中的重中之重。在目前的铁路中, 混凝土岔枕是一种常见的铁路产品, 是铁路道岔上的专用轨枕, 实现了机车车辆从一条轨道转入另一条轨道。在轨枕的生产阶段质量控制中, 静载试验是检验轨枕质量的一种重要手段。混凝土岔枕的静载试验分为正弯矩试验和负弯
3、矩试验, 负弯矩试验时, 铁路行业标准要求轨枕倒置进行试验, 但实际中很多企业为了操作简便, 往往将岔枕正置放入静载试验机上进行负弯矩试验。那么, 负弯矩静载试验时, 轨枕正置是否可以呢?如果可以, 与倒置试验又有何区别呢?下面, 就这一问题, 我们展开讨论与研究。2 混凝土岔枕负弯矩静载试验正置放置分析根据预应力混凝土枕静载抗裂试验方法 (TB/T 1879-2002) 的规定, 轨枕负弯矩试验正置时, 加载情况如图 1 所示。图 1 混凝土岔枕负弯矩试验正置加载图 下载原图图 1 中:N 1为千斤顶加载力;2F 1为传感器检验力值;G 为轨枕自重;L 为轨枕长度。由图 1 可知, 岔枕正置
4、时轨中弯矩:根据标准可知, 混凝土岔枕负弯矩加载检验力值为 190k N (倒置) 。实际中, 很多企业为了简便, 节省轨枕倒置时间, 都是将岔枕正置放置在试验机上, 仍按照 190k N 力加载进行试验。也就是 2F1=190k N, 将此式代入上式中, 可得:3 混凝土岔枕负弯矩静载试验倒置放置分析混凝土岔枕负弯矩静载试验倒置时的加载情况如图 2 所示。图 2 中:2N 2为千斤顶加载力值;F 2为传感器检验力值;G 为轨枕自重;L 为轨枕长度。由图 2 可知, F 2+G=2N2, 可得:由此可计算岔枕倒置时的枕中弯矩为:图 2 混凝土岔枕负弯矩试验倒置加载图 下载原图根据标准要求, 混
5、凝土岔枕负弯矩试验倒置时检验力值为 190k N, 即 F2=190k N, 代入式 (3) 中, 可得岔枕倒置时枕中弯矩 M 倒置 为:4 混凝土岔枕负弯矩静载试验正置与倒置结果对比上面分别对岔枕正置时轨中弯矩和倒置时的枕中弯矩进行了计算, 现在令式 (2) -式 (4) 可得:根据标准有砟轨道混凝土岔枕 (TB/T3080-2014) 的要求可知, 做静载试验的混凝土岔枕长度 L 应保证在 2.53.0m 之间, 所以 为0.6250.75G 之间。可以看出:M 正置 -M 倒置 在 0.4750.6G 之间, 大于零。即岔枕负弯矩静载试验时, 检验力值相同情况下 (均为 190k N)
6、, 岔枕正置时轨中弯矩大于岔枕倒置时轨中弯矩。反观岔枕负弯矩静载试验正置加载图和倒置加载图的弯矩计算过程可知, 之所以会造成这种情况, 那是因为轨枕的自重原因导致的, 如果假设轨枕自重为零时, 根据上述式 (2) 和式 (4) 的计算结果可知, M 正置 =M 倒置 。5 结论通过上面的计算分析可知, 混凝土岔枕进行负弯矩试验时, 正置放入试验机操作也是可以的, 但如果正置时仍按照标准规定的 190k N 力进行加载检验, 由于混凝土岔枕自重原因, 会导致正置时轨中承受的弯矩大于倒置时枕中承受的弯矩, 即如果岔枕正置时进行负弯矩静载试验, 抗裂性能合格, 那么, 岔枕倒置时进行负弯矩静载试验,
7、 抗裂性能必然合格。反之, 混凝土岔枕倒置进行负弯矩静载试验, 抗裂性能合格, 正置放置进行试验抗裂性能却未必合格。企业为了操作简便, 混凝土岔枕负弯矩静载试验时, 将轨枕正置放入试验机上, 从另一个角度来说, 相当于加严了检验标准, 如果这是在企业管理体系控制范围之内也就罢了, 但如果仅仅是为了方便, 而不了解正置与倒置的区别, 意外的加严检验标准, 超出设计提高产品抗裂性能, 对企业来说无疑就是一种成本的提高, 而这种成本的提高又不是企业所预想的。所以, 个人觉得, 企业在生产过程中, 最好还是严格按照标准的要求进行生产和检验, 即使企业考虑生产施工的方便, 进行一些改革, 最好事先与设计单位取得联系, 在咨询过设计单位意见后再制定改革措施, 这样既能保证产品的质量, 又能提高企业的技术管理水平, 还不至于造成成本的浪费。就比如混凝土岔枕的负弯矩静载试验, 想要提高效率操作简便, 可令正置时计算的弯矩 M 正置 等于倒置时计算的弯矩 M 倒置 , 然后计算正置时的检验力值 2F1, 然后根据计算出来的结果进行加载检验, 这样既实现了操作上的简便, 又在保证满足设计的同时, 保证了企业成本的控制。参考文献1预应力混凝土枕静载抗裂试验方法 (TB/T 1879-2002) . 2有砟轨道混凝土岔枕 (TB/T3080-2014) .
