轨道板场规划设计论文

1概述

为了控制施工成本，业界在传统轨道板的基础上，经过技术攻关推出了新的CRTSⅢ型轨道板。该轨道板改变了板式轨道的限位方式、扩展了板下填充层材料、优化了轨道板结构、改善了轨道弹性及完善了设计理论体系。并且相比传统的CRTSⅡ型轨道板，CRTSⅢ型轨道板采用纵横双向同时张拉工艺，取消了打磨工序，通过板的高精度实现轨道的高度平顺性，布板灵活，制造工艺简单，生产效率高，设备投入少，投资相对较少。随着CRTSⅢ型板式无砟轨道在国内客运专线中的大量应用，轨道板生产线的建设应具备较大的生产规模和较高的生产技术水平，为此必须合理进行板场规划，加强工序间的物流组织，实现CRTSⅢ型先张法预应力轨道板制造规模化、标准化、高效率生产，并从技术、工艺和管理上采取有利措施保证轨道板在大批量生产时其产品质量的稳定性，可靠性。

2选址

轨道板场的选址应本着“因地制宜、节省费用、确保安全、质量”的原则，全线考虑，统筹规划。轨道板选址主要考虑以下原则：①III型轨道板最优供应半径（R）约为30~50km，特殊情况下不宜超过60km。②场地位置可利用废弃厂矿、预制构件场或预制梁场、取土场等，节约用地，节省投资。③轨道板场设置应靠近正线，物流方便，需考虑材料进场、轨道板产品运输、水电供应等因素。④必要时可以考虑与地方合作采用永临结合的模式，充分利用地方资源。

3轨道板场场区规划设计

3.1CRTSⅢ型先张法预应力轨道板制造工艺

CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板采取8块轨道板同时制造的模式，采用纵横双向整体张拉和整体同时放张的施工工艺。

3.2板场总体区域划分

功能区布置应根据现场地形，因地制宜，力求紧凑，满足生产工艺和施工工期要求，做到工序衔接合理，物流顺畅，生产规模适度预留余量。根据CRTSⅢ型先张板的生产工艺特点，轨道板预制场总体区域划分为四部分，分别为轨道板生产区、混凝土制备区、轨道板存放区、办公生活区，辅助设施包括排水系统、蒸汽管线、供水排水管路、电力线路等。

3.2.1轨道板生产区

轨道板生产区即生产车间，一般采用钢结构厂房，车间是轨道板生产的核心区域，车间中部设置物流通道，将车间分为两条生产线，每条生产线主要进行钢筋骨架及预应力筋组装、模板装拆、轨道板混凝土浇筑、封锚、轨道板水养、检测等作业。

3.2.1.1预制生产区

生产轨道板采用张拉台座式生产工艺，每个张拉台座内采用2（纵）×4（横）单元模式，平面布置沿生产车间纵列张拉台座，每张拉台座8套模具，生产模具数量根据轨道板供应范围、工期通过下式计算：MⅢ型板=R×1000×2×22.67×25×T1×k1式中：R为供应半径（km）；T1为生产工期（月）；k1为占用台座的利用率降低而增加台座系数，取1.1；1000为km与m的转换系数；2×2为双线双向；每月生产时间取25d；Ⅲ型板长以P5600型为主，板长5.6m，平均板缝为0.07m，式中轨道板长取5.67m。按照供应半径40km，制板工期12个月，按上式计算最少需要94套模具。每个张拉台座8套模具，应设置12个张拉台座，配置轨道板模具96套。台座每天周转一次，每月生产时间25d，每月可以完成2400块轨道板，以此推算轨道板生产规模在28800块左右。张拉台座主要进行轨道板模板安装、钢筋入模、预应力筋张拉、浇筑成型、蒸汽养护、预应力筋放张、拆模等工作。张拉台座作为先张法轨道板生产的核心，纵横向均需承受张拉力，下部采用钢筋混凝土结构，上部采用钢横梁，为最大程度减小上部横梁变形，必要时在下部纵横向联系梁内设置预应力，与轨道板预应力形成反力。在张拉台座两端设置张拉自动控制室，张拉采用自动控制。

3.2.1.2钢筋骨架组装区

张拉台座对应位置侧面设置钢筋骨架组装区，钢筋骨架组装区主要进行原材料存放、钢筋加工、钢筋骨架组装、绝缘钢筋制作、钢筋骨架成品存放等工作。原材料存放区主要存放主筋、预应力筋、螺旋筋、箍筋等原材料，原材料应分类存放，并做好标识。钢筋加工区主要负责主筋、螺旋筋、箍筋等加工，主筋及预应力钢棒在生产厂家下料，在车间内进行纵横向钢筋交叉点的绝缘处理，加工区配备数控钢筋弯箍机和螺旋筋加工设备。钢筋骨架组装采用双层网片绑扎台座，可以一次性绑扎出整个钢筋笼。钢筋骨架组装完成后，在绑扎台座上穿入预应力筋及锚固板，最后水平吊运至钢筋骨架存放区，钢筋骨架应靠近张拉台座分层存放，两层骨架间应采取隔离措施，防止网片受到外力压迫造成变形。

3.2.1.3封锚翻板区

封锚区按轨道板平放不超过4层，面积大小按一天的产量设计。封锚区地面应画线标记每个存板区域标识，便于轨道板吊装作业人员辨识。每个车间翻板、封锚区采用桁吊及翻板装置进行轨道板翻转兼顾入池水养、检测工序。

3.2.1.4水养护区

水养区应设在车间内，水养护池为半埋式钢筋混凝土结构，每条生产线单独配置自动温度控制系统，养护时间为72h。轨道板水养采用垂直立放，深度3m左右，底部设置条形基础，轨道板立放间距按0.35m，考虑存放2排，长度满足3d轨道板产量同时水养的要求，并应适当预留增长条件。水养池在轨道板入池和出池时，会使池内水位频繁变化，需要经常排水和补水。在建厂时可在水养池旁设置一定容积的调节水池，一方面可以通过调节池水量调节养护池水位，保证水位高于轨道板；另一方面保持养护水温的均匀性，避免直接补水时水养池内的局部水温发生骤变对轨道板产生负面影响；还可以减少用水量和排污量，实现了节能环保。冬期施工时，水养池和调节池配备统一的水温自动控制系统，保证水温一致。

3.2.2混凝土制备区

混凝土拌和站应按照中国铁路总公司下发的现行混凝土拌和站管理和生产制度执行，混凝土拌和站应靠近生产车间布置，主要分混凝土拌和站、砂石料存放区、碎石清洗区。

3.2.2.1拌和站

轨道板混凝土采用C60，考虑混凝土浇筑时间要求，一般配置2台120m3/h搅拌机，生产能力能够满足高峰期轨道板预制的混凝土供应需求。拌合站的混凝土出料口对应生产车间的预制生产区应设置混凝土运输通道，减少混凝土运输距离。

3.2.2.2砂石料存放区

砂石料存放应对应两台搅拌站进行布置，并适当预留备用料仓，储存能力一般不少于7d。两台搅拌机的上料口共用合格料仓，合格料仓与上料口均应设置在封闭的室内，室内应具备防雨、保温的功能，以保证原材料的含水率和温度相对稳定，料仓采用2.5米高围墙分隔。碎石清洗区应靠近合格料仓布置，减少合格材料倒运距离。考虑不同地区冬期施工要求，砂石料合格料仓内应铺设地热管道，冬期通蒸汽对原材料进行加热以满足拌和物温度要求。

3.2.2.3碎石清洗区

根据砂、石供应货源的含泥情况，拌和站应在碎石料仓旁边设置一处碎石清洗区，配置1~2台清洗设备，生产能力满足轨道板混凝土最大日产量所需碎石。清洗区用水为循环水，采用三级沉淀。

3.2.3轨道板存放区

轨道板存放区与生产车间水养护区间设置轨道板倒运通道，采用平板汽车将轨道板立式运至存板区，采用存板区10t悬臂龙门吊将轨道板吊装至存放位置。存放采用垂直立放的方式，存放采用钢筋混凝土条形基础，轨道板应根据设计要求按长边着地的方式存放，以减少轨道板的变形，板间设置13cm厚的方木垫块，避免板间碰撞造成破损。存板区端部设置型钢三脚架，用于支撑轨道板。存板区应全范围设置全自动喷淋养护设施，洒水养护至28d龄期。存板台座侧面应设置排水沟和集水井，保证排水通畅。

3.2.4办公生活区

办公生活区应与生产区隔开，便于施工工序的物流组织安排，提高生产效率。办公生活区可将管理人员生活办公区和生产人员办公区分开设置，便于管理。工地试验室宜靠近混凝土拌和站布置，便于混凝土原材料进场和生产质量监控。试验室应严格按照相关规范要求进行规划，统一标准、规范流程、强化监控。

3.3蒸汽设计

依据技术条件及工艺要求，轨道板混凝土采用蒸汽养护，分静停、升温、恒温、降温四个阶段。混凝土浇筑后在5～30℃的环境中静置3h以上方可升温，升温速度不应大于15℃/h；恒温时蒸汽温度不宜超过45℃，板内芯部混凝土温度不应超过55℃；降温速度不应大于10℃/h。根据养护阶段要求，采用：3＋2＋6（45℃）＋2h的蒸养方案，即静停预养3h，升温1.5~2h，温度升至45℃后恒温6h，再用2h的时间降至室温20~25℃，养护总时间控制在13h左右。由于供热计算比较复杂，根据《轨道板建场手册》及实际应用实例，一般配置两台4~6t锅炉，即可满足板场生产需要。锅炉应设置在车间中部，同时为轨道板蒸养、水养池升温、混凝土冬期拌合及原材料加热等供暖。采用自动温控设备进行蒸汽养生，主管道沿台座纵向布置，每个张拉台座内提前预埋两路蒸汽管道，每个台座采用电动调节阀控制蒸汽流量。

4关键设备配置

4.1模具

轨道板模具主要由地脚螺栓及支撑钢板、缓冲橡胶块、支架、面板、承轨台、滑移机构等辅助部件组成。根据轨道板长度不同分P5600、P4925、P4856及各种异型板，不同尺寸模型配置数量根据设计总量及工期确定，同时根据需要设置部分可调模具和异型模具，用于缓和曲线段及异型轨道板的制造。模具使用预成型的钢部件制成，选用材料的规格必须具有足够的强度和耐久性，满足循环倒用的要求。按照构造主要分为：底模、端模、侧模、锁紧系统、脱模系统、定位系统和振动系统。模型中预埋件应采用可拆卸装置，便于调整特殊板型的预埋件相对位置；侧模与底模接缝处应预埋橡胶条防止混凝土浇筑时漏浆；每套模板下设置6~8台变频振动器，通过制板台座一侧设置的变频控制台，分别控制每块板的振捣时间。

4.2张拉及放张设备

施加预应力采用自动张拉设备，张拉记录有系统自动生成。预应力筋采用整体张拉方式，分固定端单根初张拉30%和张拉端整体纵横双向同步终张拉100%两个阶段。每条生产线配置1套自动张拉控制系统，通过张拉数控系统，对每个张拉台座张拉端的控制，实现整体张拉、锁紧和放张。

4.3轨道板蒸养自动控制系统

轨道板采用蒸汽养护，每个张拉台座设置两支蒸汽管道，蒸汽管道采用电动调节阀控制，采用自动温度控制系统实现电动调节阀的蒸汽流量调节，使养护温度满足各项指标要求。

4.4拌和站

根据轨道板混凝土浇筑时间要求，混凝土拌和站搅拌设备规格不宜小于120m3/h，配置2套以保证混凝土的供应连续进行。拌和站配套设施应符合中国铁路总公司颁布的相关文件要求。

4.5轨道板翻转装置

根据轨道板生产工艺流程，轨道板在预制、水养、存放、运输等环节在平放、立放之间频繁交换。轨道板翻转采用无支点的空中翻板装置，采用4点吊装，通过遥控控制电动葫芦改变轨道板体位的方式实现轨道板翻转，比传统的翻转方式有简化施工、提高工效、降低成本、不损伤轨道板的优点。

作者:邓一伟单位:中铁十七局集团第三工程有限公司