軌道板場規劃設計論文

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1概述

為了控制施工成本，業界在傳統軌道板的基礎上，經過技術攻關推出了新的CRTSⅢ型軌道板。該軌道板改變了板式軌道的限位方式、擴展了板下填充層材料、優化了軌道板結構、改善了軌道彈性及完善了設計理論體系。并且相比傳統的CRTSⅡ型軌道板，CRTSⅢ型軌道板采用縱橫雙向同時張拉工藝，取消了打磨工序，通過板的高精度實現軌道的高度平順性，布板靈活，制造工藝簡單，生產效率高，設備投入少，投資相對較少。隨著CRTSⅢ型板式無砟軌道在國內客運專線中的大量應用，軌道板生產線的建設應具備較大的生產規模和較高的生產技術水平，為此必須合理進行板場規劃，加強工序間的物流組織，實現CRTSⅢ型先張法預應力軌道板制造規模化、標準化、高效率生產，并從技術、工藝和管理上采取有利措施保證軌道板在大批量生產時其產品質量的穩定性，可靠性。

2選址

軌道板場的選址應本著“因地制宜、節省費用、確保安全、質量”的原則，全線考慮，統籌規劃。軌道板選址主要考慮以下原則：①III型軌道板最優供應半徑（R）約為30~50km，特殊情況下不宜超過60km。②場地位置可利用廢棄廠礦、預制構件場或預制梁場、取土場等，節約用地，節省投資。③軌道板場設置應靠近正線，物流方便，需考慮材料進場、軌道板產品運輸、水電供應等因素。④必要時可以考慮與地方合作采用永臨結合的模式，充分利用地方資源。

3軌道板場場區規劃設計

3.1CRTSⅢ型先張法預應力軌道板制造工藝

CRTSⅢ型先張法預應力混凝土軌道板采取8塊軌道板同時制造的模式，采用縱橫雙向整體張拉和整體同時放張的施工工藝。

3.2板場總體區域劃分

功能區布置應根據現場地形，因地制宜，力求緊湊，滿足生產工藝和施工工期要求，做到工序銜接合理，物流順暢，生產規模適度預留余量。根據CRTSⅢ型先張板的生產工藝特點，軌道板預制場總體區域劃分為四部分，分別為軌道板生產區、混凝土制備區、軌道板存放區、辦公生活區，輔助設施包括排水系統、蒸汽管線、供水排水管路、電力線路等。

3.2.1軌道板生產區

軌道板生產區即生產車間，一般采用鋼結構廠房，車間是軌道板生產的核心區域，車間中部設置物流通道，將車間分為兩條生產線，每條生產線主要進行鋼筋骨架及預應力筋組裝、模板裝拆、軌道板混凝土澆筑、封錨、軌道板水養、檢測等作業。

3.2.1.1預制生產區

生產軌道板采用張拉臺座式生產工藝，每個張拉臺座內采用2（縱）×4（橫）單元模式，平面布置沿生產車間縱列張拉臺座，每張拉臺座8套模具，生產模具數量根據軌道板供應范圍、工期通過下式計算：MⅢ型板=R×1000×2×22.67×25×T1×k1式中：R為供應半徑（km）；T1為生產工期（月）；k1為占用臺座的利用率降低而增加臺座系數，取1.1；1000為km與m的轉換系數；2×2為雙線雙向；每月生產時間取25d；Ⅲ型板長以P5600型為主，板長5.6m，平均板縫為0.07m，式中軌道板長取5.67m。按照供應半徑40km，制板工期12個月，按上式計算最少需要94套模具。每個張拉臺座8套模具，應設置12個張拉臺座，配置軌道板模具96套。臺座每天周轉一次，每月生產時間25d，每月可以完成2400塊軌道板，以此推算軌道板生產規模在28800塊左右。張拉臺座主要進行軌道板模板安裝、鋼筋入模、預應力筋張拉、澆筑成型、蒸汽養護、預應力筋放張、拆模等工作。張拉臺座作為先張法軌道板生產的核心，縱橫向均需承受張拉力，下部采用鋼筋混凝土結構，上部采用鋼橫梁，為最大程度減小上部橫梁變形，必要時在下部縱橫向聯系梁內設置預應力，與軌道板預應力形成反力。在張拉臺座兩端設置張拉自動控制室，張拉采用自動控制。

3.2.1.2鋼筋骨架組裝區

張拉臺座對應位置側面設置鋼筋骨架組裝區，鋼筋骨架組裝區主要進行原材料存放、鋼筋加工、鋼筋骨架組裝、絕緣鋼筋制作、鋼筋骨架成品存放等工作。原材料存放區主要存放主筋、預應力筋、螺旋筋、箍筋等原材料，原材料應分類存放，并做好標識。鋼筋加工區主要負責主筋、螺旋筋、箍筋等加工，主筋及預應力鋼棒在生產廠家下料，在車間內進行縱橫向鋼筋交叉點的絕緣處理，加工區配備數控鋼筋彎箍機和螺旋筋加工設備。鋼筋骨架組裝采用雙層網片綁扎臺座，可以一次性綁扎出整個鋼筋籠。鋼筋骨架組裝完成后，在綁扎臺座上穿入預應力筋及錨固板，最后水平吊運至鋼筋骨架存放區，鋼筋骨架應靠近張拉臺座分層存放，兩層骨架間應采取隔離措施，防止網片受到外力壓迫造成變形。

3.2.1.3封錨翻板區

封錨區按軌道板平放不超過4層，面積大小按一天的產量設計。封錨區地面應畫線標記每個存板區域標識，便于軌道板吊裝作業人員辨識。每個車間翻板、封錨區采用桁吊及翻板裝置進行軌道板翻轉兼顧入池水養、檢測工序。

3.2.1.4水養護區

水養區應設在車間內，水養護池為半埋式鋼筋混凝土結構，每條生產線單獨配置自動溫度控制系統，養護時間為72h。軌道板水養采用垂直立放，深度3m左右，底部設置條形基礎，軌道板立放間距按0.35m，考慮存放2排，長度滿足3d軌道板產量同時水養的要求，并應適當預留增長條件。水養池在軌道板入池和出池時，會使池內水位頻繁變化，需要經常排水和補水。在建廠時可在水養池旁設置一定容積的調節水池，一方面可以通過調節池水量調節養護池水位，保證水位高于軌道板；另一方面保持養護水溫的均勻性，避免直接補水時水養池內的局部水溫發生驟變對軌道板產生負面影響；還可以減少用水量和排污量，實現了節能環保。冬期施工時，水養池和調節池配備統一的水溫自動控制系統，保證水溫一致。

3.2.2混凝土制備區

混凝土拌和站應按照中國鐵路總公司下發的現行混凝土拌和站管理和生產制度執行，混凝土拌和站應靠近生產車間布置，主要分混凝土拌和站、砂石料存放區、碎石清洗區。

3.2.2.1拌和站

軌道板混凝土采用C60，考慮混凝土澆筑時間要求，一般配置2臺120m3/h攪拌機，生產能力能夠滿足高峰期軌道板預制的混凝土供應需求。拌合站的混凝土出料口對應生產車間的預制生產區應設置混凝土運輸通道，減少混凝土運輸距離。

3.2.2.2砂石料存放區

砂石料存放應對應兩臺攪拌站進行布置，并適當預留備用料倉，儲存能力一般不少于7d。兩臺攪拌機的上料口共用合格料倉，合格料倉與上料口均應設置在封閉的室內，室內應具備防雨、保溫的功能，以保證原材料的含水率和溫度相對穩定，料倉采用2.5米高圍墻分隔。碎石清洗區應靠近合格料倉布置，減少合格材料倒運距離。考慮不同地區冬期施工要求，砂石料合格料倉內應鋪設地熱管道，冬期通蒸汽對原材料進行加熱以滿足拌和物溫度要求。

3.2.2.3碎石清洗區

根據砂、石供應貨源的含泥情況，拌和站應在碎石料倉旁邊設置一處碎石清洗區，配置1~2臺清洗設備，生產能力滿足軌道板混凝土最大日產量所需碎石。清洗區用水為循環水，采用三級沉淀。

3.2.3軌道板存放區

軌道板存放區與生產車間水養護區間設置軌道板倒運通道，采用平板汽車將軌道板立式運至存板區，采用存板區10t懸臂龍門吊將軌道板吊裝至存放位置。存放采用垂直立放的方式，存放采用鋼筋混凝土條形基礎，軌道板應根據設計要求按長邊著地的方式存放，以減少軌道板的變形，板間設置13cm厚的方木墊塊，避免板間碰撞造成破損。存板區端部設置型鋼三腳架，用于支撐軌道板。存板區應全范圍設置全自動噴淋養護設施，灑水養護至28d齡期。存板臺座側面應設置排水溝和集水井，保證排水通暢。

3.2.4辦公生活區

辦公生活區應與生產區隔開，便于施工工序的物流組織安排，提高生產效率。辦公生活區可將管理人員生活辦公區和生產人員辦公區分開設置，便于管理。工地試驗室宜靠近混凝土拌和站布置，便于混凝土原材料進場和生產質量監控。試驗室應嚴格按照相關規范要求進行規劃，統一標準、規范流程、強化監控。

3.3蒸汽設計

依據技術條件及工藝要求，軌道板混凝土采用蒸汽養護，分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。混凝土澆筑后在5～30℃的環境中靜置3h以上方可升溫，升溫速度不應大于15℃/h；恒溫時蒸汽溫度不宜超過45℃，板內芯部混凝土溫度不應超過55℃；降溫速度不應大于10℃/h。根據養護階段要求，采用：3＋2＋6（45℃）＋2h的蒸養方案，即靜停預養3h，升溫1.5~2h，溫度升至45℃后恒溫6h，再用2h的時間降至室溫20~25℃，養護總時間控制在13h左右。由于供熱計算比較復雜，根據《軌道板建場手冊》及實際應用實例，一般配置兩臺4~6t鍋爐，即可滿足板場生產需要。鍋爐應設置在車間中部，同時為軌道板蒸養、水養池升溫、混凝土冬期拌合及原材料加熱等供暖。采用自動溫控設備進行蒸汽養生，主管道沿臺座縱向布置，每個張拉臺座內提前預埋兩路蒸汽管道，每個臺座采用電動調節閥控制蒸汽流量。

4關鍵設備配置

4.1模具

軌道板模具主要由地腳螺栓及支撐鋼板、緩沖橡膠塊、支架、面板、承軌臺、滑移機構等輔助部件組成。根據軌道板長度不同分P5600、P4925、P4856及各種異型板，不同尺寸模型配置數量根據設計總量及工期確定，同時根據需要設置部分可調模具和異型模具，用于緩和曲線段及異型軌道板的制造。模具使用預成型的鋼部件制成，選用材料的規格必須具有足夠的強度和耐久性，滿足循環倒用的要求。按照構造主要分為：底模、端模、側模、鎖緊系統、脫模系統、定位系統和振動系統。模型中預埋件應采用可拆卸裝置，便于調整特殊板型的預埋件相對位置；側模與底模接縫處應預埋橡膠條防止混凝土澆筑時漏漿；每套模板下設置6~8臺變頻振動器，通過制板臺座一側設置的變頻控制臺，分別控制每塊板的振搗時間。

4.2張拉及放張設備

施加預應力采用自動張拉設備，張拉記錄有系統自動生成。預應力筋采用整體張拉方式，分固定端單根初張拉30%和張拉端整體縱橫雙向同步終張拉100%兩個階段。每條生產線配置1套自動張拉控制系統，通過張拉數控系統，對每個張拉臺座張拉端的控制，實現整體張拉、鎖緊和放張。

4.3軌道板蒸養自動控制系統

軌道板采用蒸汽養護，每個張拉臺座設置兩支蒸汽管道，蒸汽管道采用電動調節閥控制，采用自動溫度控制系統實現電動調節閥的蒸汽流量調節，使養護溫度滿足各項指標要求。

4.4拌和站

根據軌道板混凝土澆筑時間要求，混凝土拌和站攪拌設備規格不宜小于120m3/h，配置2套以保證混凝土的供應連續進行。拌和站配套設施應符合中國鐵路總公司頒布的相關文件要求。

4.5軌道板翻轉裝置

根據軌道板生產工藝流程，軌道板在預制、水養、存放、運輸等環節在平放、立放之間頻繁交換。軌道板翻轉采用無支點的空中翻板裝置，采用4點吊裝，通過遙控控制電動葫蘆改變軌道板體位的方式實現軌道板翻轉，比傳統的翻轉方式有簡化施工、提高工效、降低成本、不損傷軌道板的優點。

作者:鄧一偉單位:中鐵十七局集團第三工程有限公司