严寒地区高速铁路CRTSI型无砟轨道板制造(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-10-02 15:35:14

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作者:张先军

出版社:中国铁道出版社

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严寒地区高速铁路CRTSI型无砟轨道板制造

严寒地区高速铁路CRTSI型无砟轨道板制造试读:

前言

根据我国铁路的《中长期铁路网规划》,到2020年,全国铁路营业里程要达到12万km以上,其中建设包括“四纵四横”客运专线及人口稠密地区城际客运系统的里程将达到1.6万km以上。

轨道结构是高速铁路系统的重要组成部分,高速铁路轨道结构从总体上可分为有砟轨道和无砟轨道两种类型,与有砟轨道线路相比,无砟轨道线路具有平顺性高、稳定性好、使用寿命长、轨道几何形位能持久保持、线路养修工作量显著减少,对运营干扰小等突出的技术特点,随着无砟轨道技术的逐渐成熟,目前已成为世界高速铁路轨道结构的发展方向,我国速度目标值达到250km/h及以上的高速铁路或客运专线多采用无砟轨道。

我国经过近50年的无砟轨道的理论研究、室内模型试验、桥上和隧道内试验段铺设,取得了一系列的研究成果。通过实践,针对不同的工程条件和环境条件,我国研发了不同类型的无砟轨道系统(CRTS Ⅰ型板式、CRTSⅡ型板式、CRTS Ⅰ型双块式和岔区无砟轨道),确定了不同结构物上(路基、桥梁、隧道、道岔区)的无砟轨道标准设计断面及技术要求,为进一步发展无砟轨道技术打下了坚实的基础。

CRTS Ⅰ型板式无砟轨道系统是我国在日本板式无砟轨道的基础上通过引进、消化吸收和创新形成具有自主知识产权的新型高速铁路系统,在经过秦沈客专和遂渝线无砟轨道的实车验证后,2005年6月,CRTS Ⅰ型板式无砟轨道系统率先开始在新建的武广高铁部分路段修建,此后该系统先后应用于广深、京沪、沪宁、成灌等多条客运专线高速铁路。

近年来尽管我国先后在数条客运专线铺设了无砟轨道,积累了一些经验,但针对严寒地区的无砟轨道缺乏系统全面的研究。哈大高铁所经地区最冷月平均气温多在-10℃以下,极端最低气温达到-39.9℃,在东北严寒地区采用CRTS Ⅰ型板式无砟轨道板尚属首次,无成功的经验可供借鉴。为了确定哈大客专无砟轨道板的选型,2007年在铁道部相关部门的指导下,科研单位开始了严寒地区无砟轨道关键技术研究,针对东北严寒地区的环境特点,科研设计单位对无砟轨道板的结构及乳化沥青砂浆的技术指标等进行了创新优化设计,2008年1月,在哈尔滨铁路局滨绥线成高子车站铺设无砟轨道试验段,并进行实车试验验证,最终确定了严寒地区高速铁路无砟轨道板选型为CRTS Ⅰ型板式无砟轨道,并在哈大客专全线铺设。

截至目前,哈大客专是国内采用CRTS Ⅰ型板式无砟轨道里程最长的高速铁路,也是我国在东北严寒地区首次铺设无砟轨道的线路。在无砟轨道建设过程中,无砟轨道板的制造质量关系着无砟轨道运营安全,随着我国客运专线高速铁路的陆续开工建设,针对不同的无砟轨道结构型式,工程界关于无砟轨道板预制场的规划布局、制造工艺及配套装备的研究也已经相继展开,取得了初步的成果,但对于CRTS Ⅰ型板式无砟轨道板制造还需要进一步的系统研究。尤其在东北严寒地区,存在气温低、温差大、冻融循环严重等特殊环境条件,对CRTS Ⅰ型无砟轨道板的提出了更高的质量要求,而国内严寒地区的轨道板制造的研究还处于探索阶段,有必要进行系统研究和总结。

本文分为四章,第一章介绍了无砟轨道国内外应用现状及严寒地区高速铁路无砟轨道板的选型设计;第二章对严寒地区CRTS Ⅰ型轨道板预制场规划设计进行了系统总结;第三章对轨道板的制造工艺及主要创新点进行阐述和归纳;第四章对成品轨道板的型式试验及出厂检验工作进行总结,并介绍了无砟轨道板平整度检测系统的使用情况;第五章从冬施准备、钢筋加工、混凝土生产、养护、预应力施工五个关键环节介绍了严寒地区CRTS Ⅰ型轨道板制造所应采取的冬季施工措施。

本书编写过程得到了铁道部工程管理中心,铁科院,哈大客专公司,铁一、三、五院,中国中铁、中交、中建总公司等单位的领导及技术人员的支持和帮助,在此一并表示感谢。

本书主要供从事CRTS Ⅰ型板式无砟轨道板制造工作的工程技术管理人员和作业人员使用和参考。

由于编者水平有限,书中难免有遗漏和错误,请使用者给予批评指正。著者2012年2月第一章概述《中长期铁路网规划》描绘了我国铁路发展的宏伟蓝图,到2020年,我国铁路营业总里程将达到12万km以上,其中建设包括“四纵四横”客运专线及人口稠密地区城际客运系统的里程将达到1.6万km以上。高速列车运行的安全性和舒适性,对轨道的平顺性、稳定性提出了更高的要求,也带来了我国线路设施方面技术路线的深刻变革。轨道结构是高速铁路系统的重要组成部分,高速铁路轨道结构从总体上可分为两类,即:以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道和以钢筋混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。与有砟轨道线路相比,无砟轨道线路具有平顺性高、稳定性好、使用寿命长、轨道几何形位能持久保持、线路养修工作量显著减少,对运营干扰小等突出的技术特点。因此,自20世纪60年代开始,世界各国开始研究使用无砟轨道,从室内试验,现场试铺到在高速铁路上的普遍推广,历经近50年时间,形成了具有各国特色的系列化、标准化产品。无砟轨道在铁道线路上的使用,从根本上改善列车走行的基础条件,满足了旅客列车平稳性、安全性、舒适性要求,并且大大缩短了维修时间,降低了维护成本。随着无砟轨道技术的逐渐成熟,目前已成为世界高速铁路轨道结构的发展方向,我国速度目标值达到每小时250km及以上的高速铁路多采用无砟轨道。第一节无砟轨道国外应用现状

德国和日本是无砟轨道技术研究及应用最早的国家,也是目前无砟轨道技术发展比较成熟的国家。

德国自1959年开始研究、试铺无砟轨道。德国研究开发无砟轨道采用的体制是由德铁制定统一设计基本要求,由公司、企业自行研制开发。企业自主研发的无砟轨道在进入德铁路网之前,必须通过指定试验室的实尺模型激振试验及性能综合评估,并经EBA(德铁技术检查团)认证、批准后,方有资格在铁路线上进行有线长度的试铺。试铺的无砟轨道要经过5年的运营考验并经EBA的审定,通过后方可正式使用。从1959年开始,首先在希尔塞德车站试铺了3种结构,随后又在雷达车站和奥尔德车站试铺了2种结构,1977年又在慕尼黑试验线试铺了6种。到1988年,德国共铺设无砟轨道36处,累积21.6km。在此期间先后在土质路基、高架桥及隧道内试铺了各种混凝土道床的无砟轨道。

德国的无砟轨道技术经过不断改进、优化和完善,形成了德国铁路无砟轨道系列和比较成熟的技术规范及管理体系,研制了成套的施工机械设备和工程质量检测设备,为无砟轨道在德铁的推广应用创造了良好的条件。经过几十年的开发和研究,德国已经成功研发了雷达型、Bogl型、Zubin型、ATD型、Getrac型、BTD型、SATO型、FFYS型、Walter型、Heitkamp型等十几种无砟轨道结构形式。到2003年,德国铁路无砟轨道总铺设长度达到600多公里。

日本是发展无砟轨道较早的国家之一,从20世纪60年代中期开始进行板式无砟轨道的研究到目前大规模地推广应用,走过了40年的历程。日本研制发展无砟轨道采取有组织的统一研发推广模式,并且始终围绕各种类型的板式轨道展开。20世纪60年代中期,日本开始了板式无砟轨道结构系统的理论研究与试验。铁道综合技术研究所汇集轨道、土工、桥隧、材料以及化工等专业的研究人员组成系统攻关研究小组。在研究开发初期,研究小组针对不同的板式轨道方案进行了设计选型,并通过部件试验、实尺模型加载试验、设计修改、运营线试验段铺设,最终形成了日本板式轨道的系列产品。

日本板式轨道基本构成比较统一,但对于不同线路等级、不同自然条件、不同基础条件、不同车速和运营条件其构造与尺寸略有不同。板式轨道研发过程中,研究人员曾提出多种结构设计方案,如A型、M型、L型和RA型等。目前定型的板式轨道有普通A型、框架型及在特殊减振区段使用的减振G型等。

日本板式轨道的应用是从桥梁和隧道开始的,在既有线和新干线上先后共铺设了20多处近30km的试验段。在土质路基上应用板式轨道同样经历了30多年的发展历程,开展了大量的室内外试验研究工作。1968年提出RA型板式轨道,并在铁道技术研究所进行性能试验。20世纪70年代,日本将板式轨道作为铁路建设的国家标准进行推广,板式轨道得到了广泛应用。20世纪90年代初,提出用混凝土道床代替沥青混凝土道床的结构方案,并用普通A型轨道板取代RA轨道扳,实现板式轨道结构型式的统一。目前,日本不仅在桥梁、隧道中铺设无砟轨道,而且在路基上也全面推广使用。为了适应东北、上越新干线的寒冷地区,又研制出双向预应力结构轨道板,后来为了节省投资,在标准A型轨道板的基础上,研制出框架式轨道板。另外,为解决新干线的噪声及振动问题,实现客运专线高速铁路发展与社会环保兼容的目的,经试验后,将减振G型板式轨道作为标准形式,规定在减震降噪区段铺设。

到目前为止,日本板式轨道累计铺设里程达到2700多公里(其中新干线约1600多公里),在规模发展的同时,日本还不断改进、完善结构设计参数和技术条件,最终将普通A型和框架型板式结构作为标准定型。框架型轨道板在混凝土和CA砂浆用量上较A型板少,可减少板的成本,也可减少日温差引起的板的翘曲。最初的A型和框架型板为普通钢筋混凝土结构,适用于温暖地区和隧道内,在东北、上越新干线等寒冷地区则采用双向预应力A型板。

目前,无砟轨道的优越性已经被世界许多建设高速铁路的国家和地区认可。韩国、印度、荷兰等国近年修建的高速铁路都采用了无砟轨道技术。第二节无砟轨道国内研究历程及应用

我国研究发展无砟轨道采用以政府主导、科研机构研发为主的模式。主要技术路线为:通过理论研究确定设计参数→进行实尺模型铺设和技术性能试验→完善设计参数→提出施工方案→试铺。我国对无砟轨道的研究始于20世纪60年代,与国外的研究几乎同步。

无砟轨道开发初期,在成昆线、京原线、京通线、南疆线等长度超过1km的隧道内铺设支承块式整体道床,总铺设长度约300km。

20世纪80年代曾试铺过由沥青混凝土铺装层与宽枕组成的沥青混凝土整体道床,全部铺设在大型客站和隧道内,总长约10km。

1995年开始对弹性支承块式无砟轨道展开研究,并得到推广应用。1996年~1997年先后在陇海线白清隧道和安康线大瓢沟隧道铺设弹性支承块式无砟轨道试验段,在秦岭隧道一线、秦岭二线隧道正式推广使用,合计铺设36.8km;以后又陆续在宁西线(西安—南京)、兰武复线、宜万线、湘渝线等隧道内及城市轨道中得到广泛应用,累计铺设弹性支承块式无砟轨道近200km。

在国家科技攻关专题“高速铁路无砟轨道设计参数的研究”中,我国提出了适用于高速铁路桥隧结构上的长枕埋入式、弹性支承块式、板式3种无砟轨道结构型式及其设计参数;在铁道部科技开发计划项目“高速铁路高架桥上无砟轨道关键技术的试验研究”中,完成了以上3种无砟轨道实尺模型的铺设及各项性能指标试验,初步提出高架桥上无砟轨道的施工方案。1999年在秦沈客运专线沙河特大桥开始试铺长枕埋入式无砟轨道,在秦沈客运专线狗河特大桥直线和双河特大桥曲线上开始试铺板式无砟轨道,在赣龙线枫树排隧道也进行试铺验证。

我国经过近50年的无砟轨道的理论研究、室内模型试验、桥上和隧道内试验段铺设,取得了一系列的研究成果。通过实践,在无砟轨道的结构设计、施工方法、轨道基础技术等方面积累了宝贵的经验,为进一步发展无砟轨道技术打下了坚实的基础。目前,我国铁路无砟轨道系统的研究成果已全面投入到京津、武广、郑西、石太、京沪、京广、哈大、石太等客运专线和沪宁、广深港、广珠等城际铁路的工程建设中,其中京津、武广、郑西、石太、沪宁、沪杭等客运专线或城际铁路已经顺利开通运营。第三节严寒地区高速铁路无砟轨道板的选型及设计

一、严寒地区高速铁路无砟轨道板选型

为了满足我国高速铁路的建设需要,尽快形成具有我国自主知识产权、世界一流水平的高速铁路无砟轨道技术体系,近年来我国铁路在前期研究成果和消化吸收国外高速铁路无砟轨道引进技术的基础上,针对我国国情、路情和技术难题,铁道部组织开展了无砟轨道系统研究,取得了一系列的研究成果。

为全面验证无砟轨道的研究成果,研发适合我国国情的具有自主知识产权的无砟轨道技术,2004年,我国开始首先在设计速度为200km/h的遂渝线建立无砟轨道综合试验段,该试验段位于重庆枢纽遂渝引入工程的桐子林隧道出口DK125+676~蒋家桥大桥遂宁端DK138+893,正线全长13.157km,试验段内有车站1座,桥梁3座711m,涵洞22座,隧道4座7048m,路基5398m。针对不同线下基础、不同轨道结构形式开展了试验,在试验段铺设了双块式无砟轨道、岔区轨枕埋入式无砟轨道、平板形板式轨道、框架形板式轨道及纵连板式无砟轨道等多种型式的无砟轨道结构。2005年,为了进一步实践验证无砟轨道的研究成果,解决成区段铺设无砟轨道的技术难题,在遂渝线实车验证取得的成果基础上,我国又开始在武广客运专线建立无砟轨道综合试验段,试验段起自武汉江夏区,终点至咸宁市咸安区,为双线高速铁路,途经新乌龙泉站、新咸宁站两个车站,正线全长63.124km。试验段内铺设了双块式、CRTS Ⅰ型、CRTSⅡ型等类型的无砟轨道,通过试验段实车验证和不同类型的无砟轨道的比对试验,我国研发了单元板式、纵连板式、双块式及岔区轨枕埋入式无砟轨道,为确定适合我国国情的无砟轨道结构形式提供了依据,其设计、制造、施工技术及配套装备,为大规模无砟轨道施工进行了探索,提供了经验,为我国高速铁路工程建设提供了有力的技术支撑。总之,近年来我国无砟轨道通过无砟轨道技术的研究和再创新,取得了一大批创新成果,可归纳为以下几个方面:

1.构建了具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道设计理论体系,确定了结构设计理论和设计方法。

2.基于设计理论体系,针对不同的工程条件和环境条件,研发了不同类型的无砟轨道系统(CRTS Ⅰ型板式、CRTSⅡ型板式、CRTS Ⅰ型双块式和岔区无砟轨道),确定了不同结构物上(路基、桥梁、隧道、道岔区)的无砟轨道标准设计断面及技术要求;明确了无砟轨道与线下基础工程的相关接口。

3.研究解决了无砟轨道与站后工程的接口技术难题,提出了无砟轨道绝缘处理措施和范围,无砟轨道综合接地设计措施等。

4.自主研发了适合我国国情的无砟轨道工程材料(乳化沥青水泥砂浆、树脂、支承层、路基面防水层材料等),在原材料选择、配合比设计和室内性能试验的基础上,进行了设备和工艺现场放大试验,并通过试验段和客运专线工程应用,效果良好,从工程材料上保证了无砟轨道结构的耐久性。

5.自主研发了无砟轨道制造和施工成套装备,包括:无砟轨道精调设备、水泥乳化沥青搅拌设备、混凝土轨道板和双块式轨枕制造设备等,并相继投入到我国客运专线的工程建设中。

6.建立了我国客运专线铁路工程测量技术体系,提出了“三网合一”(用于勘测、施工、运营维护的平面和高程测量控制网)的测量控制思路,为客运专线铁路的高平顺性提供了技术保障。

7.在创新成果的基础上,研究制订了客运专线无砟轨道设计、制造、施工、验收和维修等方面的十多项技术标准,编制了客运专线铁路无砟轨道设计通用图,并正式颁布。

随着我国高速铁路的规模化建设,我国铁路无砟轨道系统技术的创新成果已全面投入到京津、武广、郑西、石太、京沪、京广、哈大、石太等客运专线和沪宁、广深港、广珠等城际铁路的工程建设中,其中京津、武广、郑西、石太、沪宁、沪杭等客运专线或城际铁路已经顺利开通运营,实践证明在高速运行条件下,我国的无砟轨道线路平稳、安全、舒适性好,各项满足设计要求。

尽管近年来我国无砟轨道研究取得了丰硕的成果,但是对于严寒地区客运专线的无砟轨道,缺乏全面系统的研究,仅仅在秦沈客专狗河特大桥等处铺设了极小的段落,而且哈大客专的气候严寒程度远远甚于秦沈客专。资料显示,哈大高铁所经地区最冷月平均气温多在-10℃以下,极端最低气温达到-39.9℃,如此严寒地区铺设无砟轨道,在世界上尚属首次,无成功的经验可供借鉴。虽然日本纬度与我国东北大连营口地区基本一致,但其大部分地区属于温带海洋性季风气候,目前已修建无砟轨道的地区最冷月平均气温在-8℃以上,极端最低气温在-20℃以上,气候条件较哈大高铁条件要好得多。因此,深入研究轨道关键材料、部件、结构对严寒地区气候条件的适应性、耐久性,对于我国修建世界上第一条严寒地区铺设无砟轨道的高速铁路来说,是十分必要和迫切的。

为了确定哈大客专无砟轨道板的选型,2007年初,在铁道部科技司、工管中心的指导下,铁一院等科研院校开展了题目为“严寒地区无砟轨道关键技术研究”科研项目,对严寒地区无砟轨道的结构选型和设计、关键技术等进行深入研究。为了验证严寒地区无砟轨道的结构选型和设计、关键施工技术等方面的研究成果,2008年1月,我国开始在哈尔滨铁路局滨绥线成高子车站铺设无砟轨道试验段,进行实车试验验证。在实车验证的基础上,经部内外专家多次论证,最终确定严寒地区高速铁路无砟轨道板选型为CRTS Ⅰ型板式无砟轨道,并在哈大客专全线铺设。

二、严寒地区高速铁路CRTS Ⅰ型无砟轨道板的创新优化“严寒地区无砟轨道关键技术研究”的再创新攻关组针对严寒地区的环境特征,对CRTS Ⅰ型无砟轨道板的结构、CA砂浆的配方等方面进行了创新优化设计,其中在严寒地区CRTS Ⅰ型无砟轨道板的结构方面的优化主要表现为以下两个方面:(一)轨道板厚度优化

根据梁-板-板理论计算结果,轨道板厚度同轨道板应力的关系如图1-1所示。轨道板厚度在15~25cm范围内,随着厚度的增加,列车荷载作用下其纵横向应力均呈明显下降趋势,板体应力与轨道板厚度的关系如图1-1所示。图1-1 荷载作用下普通板式轨道结构应力与板厚的关系趋势图

根据温度翘曲应力计算公式分析温度变化对轨道板翘曲的影响,轨道板的厚度对轨道板的温度应力无影响,且在相同的温差条件下,增加板厚相当于减小了温度梯度,对减小板的翘曲变形是有利的。

从耐久性角度考虑,板厚由190mm增加至200mm,混凝土保护层厚度由30mm增加至35mm,有利于严寒地区混凝土耐久性。(二)设置高20mm的承轨台

针对严寒地区特点,考虑在板上扣件支点位置增设20mm厚的承轨台。设置承轨台可使冰雪融化后迅速排走,避免长时间冻结对扣件系统性能和耐久性的影响;对于施工时钢轨焊接及运营维修抬轨有利,且有利于轨道电路绝缘和道床漏泄电阻的提升;另外,模板加工精度由整体板面控制缩小到小范围承轨台精度控制,有利于模板精加工控制。缺点是轨道板模具成本有所增加。

从工厂的制造来说,承轨台的设置对于钢模的制造加工带来一定难处,钢模的使用寿命也会带来一定的影响,并会增加一定的制造成本;承台的设置会增加板式无砟轨道的结构高度。

CRTS Ⅰ型轨道板结构如图1-2所示。图1-2 CRTS Ⅰ型轨道板结构示意图

三、哈大客专CRTS Ⅰ型无砟轨道板设计概况(一)设计依据

1.关于印发“严寒地区无砟轨道结构选型、试验段建设方案审查意见”的通知(科技基〔2008〕35号)。

2.关于哈大客运专线无砟轨道结构型式的复函(工管技〔2008〕128号)。

3.《CRTS Ⅰ型板式无砟轨道时速300~350公里客运专线铁路》(通线(2008)2301第二册轨道板)。

4.《客运专线铁路CRTS Ⅰ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》(科技基〔2008〕74号)。

5.《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB 10002.3—2005)。

6.《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》(科技基〔2005〕101号)。

7.《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设〔2005〕160号)。(二)适用范围

适用于哈大客运专线设计行车速度为300~350km/h的标准轨距铁路CRTS Ⅰ型板式无砟轨道结构设计。(三)轨道板类型

哈大客专共设计含P4962、P3685、P4856、P4856A、P4962A五种CRTS Ⅰ型标准轨道板,其中路基、隧道地段主要采用P4962,32m梁上采用P3685+5块P4962+P3685,24m梁上采用P4856A+3块P4856+P4856A,无砟~有砟过渡段采用P4962A。异型板需特殊设计。(四)结构特点

1.轨道板采用双向后张法部分预应力混凝土结构。

2.轨道板配套采用WJ-7B型扣件。

3.设计考虑轨道板的耐久性。

4.满足谐振式轨道电路的相关要求。

5.满足客运专线综合接地系统的相关要求。(五)原材料规格和技术要求

1.轨道板混凝土强度等级为C60级;其性能应满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》(科技基〔2005〕101号)的要求。

2.锚具封端应采用砂浆封锚,其性能指标及施工工艺应符合《客运专线铁路CRTS Ⅰ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》(科技基〔2008〕74号)的要求。

3.预应力张拉体系:(1)预应力体系由护套包裹的无黏结预应力钢棒、锚固螺母、锚垫板及螺旋筋四部分组成,为保证其整体性能,预应力体系应配套提供。(2)预应力筋采用低松弛无黏结预应力钢棒,公称直径13mm,钢棒表面不得有划伤或其他瑕疵;PC钢棒抗拉强度≥1420MPa,屈服强度≥1280MPa,断裂延伸率≥7%;其他物理力学性能应符合《预应力混凝土用钢棒》(GB/T 5223.3)的相关要求。(3)预应力筋端部螺纹采用滚轧成型,配套采用锚固螺母,预应力筋——锚固螺母组装件的静力、疲劳和周期荷载性能应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370)的规定。钢棒端部螺纹中径13mm,螺距1.5mm,螺纹公差带采用6H/6g组合,其基本尺寸及公差等应满足普通螺纹系列标准的相关要求。(4)预应力筋无黏结方式宜采用护套包裹,护套原材料应采用挤塑型高密度聚乙烯树脂,其性能应符合GB 11116的规定。预应力筋和护套间应涂敷防腐润滑脂,其用量和性能应符合JG 3007的规定;为避免预应力钢棒和护套之间残留空隙,使之在制造及使用过程中进入空气或水分,造成应力腐蚀,钢棒表面的护套制作应采用挤塑成型工艺,不得采用后穿入护套成型工艺。(5)锚固螺母及锚垫板应采用45号优质碳素钢,锚固螺母应进行调质热处理。

4.普通钢筋:(1)采用ф12mm的Ⅱ级热轧带肋钢筋,其性能符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB 1499)的规定。(2)纵向普通钢筋、箍筋和架立筋采用环氧树脂涂层钢筋,其性能应符合《环氧树脂涂层钢筋》(JG 3042)的规定。(3)螺旋筋采用低碳冷拔钢丝,其性能应符合《一般用途低碳钢丝》(YB/T 5294)的规定。(4)轨道板内预埋绝缘套管的性能应符合《WJ-7型扣件零部件制造验收暂行技术条件》(科技基〔2007〕207号)的要求。第四节哈大高速铁路无砟轨道工程概况

哈大客专贯穿东北三省,南起大连,终至哈尔滨,线路全长904km。所经地区冬季气温多在-10℃以下,极端最低气温达到-39.9℃,气候条件恶劣(沿线最冷月平均气温统计如图1-3所示)。全线无砟轨道铺设长度为847双线公里,其中除岔区铺设轨枕埋入式无砟轨道外,其余地段均铺设CRTS Ⅰ型板式无砟轨道。

为确保哈大客专Ⅰ型轨道板生产质量及精度满足相关要求,哈大客专公司以“标准化、工厂化、机械化、专业化、信息化”为手段,组织相关单位对轨道板制造过程中的钢筋加工、预应力张拉、蒸汽养护等五道关键工序进行研究和工艺创新,并进行了全线推广。

根据施工组织安排,全线设共设置了16个轨道板预制厂,预制无砟轨道板354094块。

CRTS Ⅰ型板式无砟轨道预应力混凝土轨道板结构类型为无砟轨道预应力混凝土平板,轨道板有P4962×2400×200、P4962B×2400×200、P4962C×2400×200、P4856×2400×200、P4856A×2400×200、P4856B×2400×200、P4652×2400×200、P3685×2400×200、P3685A×2400×200九种类型。各类型具体布置情况为:图1-3 沿线最冷月平均气温统计图图1-4 P4962轨道板概图(单位:mm)图1-5 P4856轨道板概图(单位:mm)

路基地段主要采用P4962、P4962C、P3685、P3685A;

32m梁上单线轨道板布置为P3685+5块P4962+P3685;

24m梁上单线轨道板布置为P4856A+3块P4856+P4856A;

20m梁上单线轨道板布置为P3685+P3685A+2P4652+P3685;(16+20+16)m连续梁上单线轨道板布置为P4856A+4P4856+P3685A+4P4856+P4856A;(16+24+16)m连续梁上单线轨道板布置为P4856A+3P4856+6P3685A+2P4856+P4856A;(32+48+32)m连续梁上单线轨道板布置为P4856A+21P4856+P4856A;(40+56+40)m连续梁上轨道板布置为P4856B+34P3685A+P4856B;(40+64+40)m连续梁上单线轨道板布置为P4962B+6P4962+20P3685A+6P4962+P4962B;(60+100+60)m连续梁上单线轨道板布置为P4962B+42P4962+P4962B。P4962、P4856、P3685轨道板概图如图1-4、图1-5、图1-6所示。图1-6 P3685轨道板概图(单位:mm)第二章严寒地区CRTS Ⅰ型轨道板预制场规划设计第一节概述

CRTS Ⅰ型轨道板预制场规划设计可分为整体规划阶段设计和施工规划阶段设计:整体规划设计阶段主要包含预制场选址、关键参数确定、主要装备配置、钢筋加工区、轨道板生产区、轨道板存放区平面布置等工作内容;施工规划阶段设计主要进行拌和站、供水、供电、供热、供蒸、试验室、办公区和生活区等保障系统的规划、土建结构物设计和人力资源配置等。(一)预制场规划设计总体原则

CRTS Ⅰ型轨道板预制场规划设计总体原则:预制场规划设计应结合轨道板施工进度、轨道板施工组织流程及施工场地自然条件来进行,全面贯彻和落实国家有关土地利用政策,坚持因地制宜、合理布局、安全适用,技术先进,经济合理的原则,充分吸收国内外的先进技术和经验,统筹规划设计,满足生产、运输、防洪、安全、卫生、环境保护和节能等方面的需要,以达到“制板速度快、质量高和建场费用低”之目的。

预制场规划设计时主要考虑以下几个方面:

1.综合费用

预制场规划设计应综合考虑费用成本,轨道板生产的综合费用包括建厂费用、生产费用和运输费用三部分内容,也可从不变成本、可变成本角度考虑。建厂费用主要取决于占地面积、生产规模和设备的选型配置数量等。生产费用主要取决于轨道板生产数量,运输费用指从预制场运到铺板现场的临时存板场的费用,很明显供应半径越大,运输费用越高。根据哈大客专7号、8号、9号三个预制场(轨道板日产量为64~70块,供应范围为50双线公里)的成本测算,单个预制场的土建成本(不包含设备投入)约为1300~1500万元,轨道板平均运输成本150元/块左右。

2.工期

预制场建设工期(包括试生产和上道审查)不宜超过6个月;生产和铺设工期宜为8~12个月,生产工期和铺设工期宜相等,生产工期和铺设工期相差时间不宜超过2个月,本章规划设计按生产工期和铺设工期均为12个月考虑。

3.施工进度安排

轨道板预制厂作为无砟轨道工程的一个分项工程,主要任务就是为无砟轨道施工提供轨道板,按照无砟轨道工程特点、工期要求、场地条件及运输条件,合理安排预制厂的生产计划,满足无砟轨道铺设施工的进度要求。

4.施工效率

根据轨道板的生产要求,综合考虑各个工序之间的生产顺序,合理安排各个施工区布置,确保资源配置合理、工序流水作业高效,达到施工高效的目的。

5.场内运输距离

场内施工所用的各种物料包括粗细骨料、钢筋、预应力钢棒、混凝土及轨道板等,在场地运输应以运输距离最小为目标,尽量减少二次搬运,确保物流顺畅。

6.安全因素

预制场选择首先应考虑防洪、排涝和防凌要求;厂房基础应稳固可靠,钢结构设计安装应能确保厂房整体稳定;桁吊等起重设备应选型合理,安装牢固;电力线路应布置合理,变压器应配置合理、防护到位,用电设备应良好接地,确保施工安全。(二)预制场基本组成

预制场由钢筋加工区、轨道板预制生产区、轨道板存放区、保障系统、办公区和生活区等组成。

钢筋加工区:主要实现Ⅰ型无砟轨道板钢筋骨架的加工功能,钢筋加工区又细分为钢筋原材料存放区、全自动钢筋剪切和弯曲区、钢筋焊接区、钢筋半成品存放区、钢筋骨架绑扎区、钢筋骨架存放区等。

轨道板预制生产区:主要实现无砟轨道板混凝土浇筑、养护、张拉、封锚、养护等功能,制板区主要包含混凝土浇筑区、翻板检查区、张拉封锚区、水养区等。

轨道板存放区:主要实现预制场轨道板的存储等功能。

保障系统:主要实现预制场各种材料、物资、电力、水、蒸汽等的保障和供给功能;保障区主要由通道、混凝土拌和站、工程试验室、仓库(配件房)、变电设施、锅炉房、水站、污水处理设施等组成。

办公区和生活区:主要实现为场区工作人员提供生活办公场所功能;办公生活区一般具有自己独立的水电保障体系。(三)建场设计流程

根据CRTS Ⅰ型轨道板工程量及工期安排,综合考虑CRTS Ⅰ型轨道板预制场的生产规模,确定轨道板预制场的生产效率,计算生产台座的数量,并进行工装设备的选型及配置;同时结合生产台座的数量确定钢筋加工车间、混凝土搅拌站等其他配套设施的生产率等相关技术参数。

CRTS Ⅰ型轨道板预制场的生产率和各功能区相关配套参数确定后,进行预制场总体平面布置,根据地形的具体情况,安排布置各功能区位置,进行场内道路及各功能区联络线的布置。

各功能区位置确定后,进行水、电、气及供热等系统参数确定及保障系统的设计。

根据总平面布置图,参考相关地质资料,针对不同功能区对地基处理的要求,进行地勘点布置,根据地勘点布置图进行地质勘察,明确地质条件,为地基处理和基础设计做好准备。根据地质勘探结果,进行各功能区相关基础的地基处理、基础设计。

根据确定的总体规划设计、平面布置设计、保障系统设计、地基处理设计和基础设计,进行预制场建设。(四)机械设备选型和配置

无砟轨道板生产主要机械设备有:钢筋成套设备、混凝土拌和站成套设备、混凝土运输和浇筑设备、吊装设备、预应力成套设备、振动控制设备、温度控制设备、场内成品和半成品运输设备、粗细骨料清洗设备等。

钢筋原材料的剪切和弯曲采用钢筋数控加工成套设备,钢筋胎具数量配置以工期计算出的轨道板模型数量为依据,一般每8~12个模型配置一个预扎胎具,每3~4个预扎胎具配置焊接胎具1座。

混凝土拌和站按每天开盘次数计算采用,一般每日混凝土供应量3为200m左右,宜采用较小拌和量的设备,因坍落度较小,宜采用带附着式振捣器的料斗运输。

吊装设备宜以动作较快的桁车为主,存板区宜设门式吊车,一般尽量不使用成本较高的汽车吊作为吊装工具。

预应力成套设备按每天生产轨道板量配置,一般以10块板配置一套普通张拉设备和一套封锚设备,或每30~40块轨道板配备一套(一拖四)自动张拉系统。

振动控制设备和温度控制设备宜采用集中控制方式,特别是温度控制宜采用电脑自动控制方式,以便精确控制和记录。

场内成品和半成品运输设备以小车为首选设备,场内尽量少采用费用较高的汽车运输。

粗、细骨料清洗设备:为了保证轨道板混凝土的耐久性,用于轨道板混凝土工程的粗、细骨料必须进行冲洗。细骨料一般采用螺旋式洗砂机进行清洗,配以平板式输送机、料斗,组装成成套洗沙设备,日产量应不低于搅拌站每天所需细骨料数量;粗骨料一般采用筒式洗石机或在震动塞上用高压水冲洗(水压大于0.2MPa),配以平板式输送机、料斗,组装成成套洗石设备,日产量应不低于搅拌站每天所需粗骨料数量;砂石料冲洗需建立水回收利用和废水系统,废水不得随意排放。第二节预制场整体规划设计

一、整体规划原则及步骤

CRTS Ⅰ型轨道板预制场整体规划应贯彻坚持因地制宜、合理布局、节约用地的原则。预制场的整体规划应结合所在区域的工程经济、技术、自然条件等进行编制,满足生产、运输、防洪、安全、卫生、环境保护、节能和职工生活设施的需要。同时,还应考虑本单位工程实际、工程装备拥有状况、工程经验等因素,进行多方案技术经济比较,选择经济可行,技术合理的最优方案。

CRTS Ⅰ型轨道板预制场整体规划设计步骤可按预制场选址→关键参数确定→机械设备选型→平面布置的顺序进行,在进行分步规划时,这些步骤需互相交叉进行并及时进行调整,以达到预制场整体规划经济技术最优。

二、预制场选址原则

CRTS Ⅰ型轨道板预制场选址应考虑以下主要原则进行选址和设置:

预制场的位置应从全线角度考虑设置,统筹安排。

预制场应选在拟供应范围的中点附近,挑选平坦开阔的地段。

预制场宜选在占用耕地少、拆迁量少以及工程完工后容易复垦的地区。

预制场规划尽可能永临结合,充分利用废弃厂矿、预制构件场和铁路永久用地等区域;

预制场拌和站应优先考虑利用线下工程已经设置钻孔桩基础、梁场、预制构件场的拌和站。

预制场尽可能交通方便地区,位置应与既有公路或施工便道相连,以利于大型设备和材料进场;

预制场应选择地质状况较好、地基处理工程量小的区域,同时应考虑防洪、排涝和防凌要求,以确保施工安全。

预制场的选址应结合技术、经济、工期等各方面因素综合考虑并进行多方案的经济技术比较后,择优确定。

三、关键参数选定

生产时间:根据建设单位对制板铺板的工期安排确定,经调查多数预制场生产时间为12个月左右。

供应半径:一般经验认为无砟轨道预制场经济合理的供应半径一般控制在双线15~50km内(即供应范围为双线30~100km)。

制板周期:生产时间按18h计算,考虑检修、保养等因素,规划台座(模型)占用时间按20~24h考虑,单台座(模型)单日生产Ⅰ型轨道板按1.0~1.2片计算,每月按25个工作(生产)日计,每台座(模型)生产轨道板为25~30片/月,本章按每台座(模型)生产25片/月考虑。

存板时间:预制场内存储数量按1~3个月连续生产考虑,最长存储时间不超过3个月,超出场内存放能时考虑利用沿线路场地设置临时存放场存放。

存板方式:采用汽车式起重机吊运轨道板,存板区通道宽度按6m考虑,单件竖直存放,相邻间隔可取5cm。

原材料存储及骨料清洗:粗骨料、细骨料、钢筋等主要原材按存储15d考虑,同时应考虑设置粗细骨料的清洗场地。

轨道板水养时间按3~4d考虑。

轨道板钢筋绑扎工序用时按1.7h计算,按2个台班考虑;张拉工序用时按2h、封锚工序用时按0.5h计算,张拉台班按1个台班考虑,张拉封锚台位叠放4层轨道板。

四、预制场数量及生产规模的确定

影响轨道板预制场数量决策的主要因素有以下两个方面:①综合成本;②项目风险。

预制场规划设计应综合考虑费用成本,从整个项目全局来看,轨道板生产的综合费用包括建厂费用、生产费用和运输费用三部分内容,也可从不变成本、可变成本角度考虑。建厂费用主要取决于占地面积、生产规模和设备的选型配置数量等因素。很明显,预制场设置数量越少,建场成本越低,相应的运输成本则越高。因此在全线制板总量一定的情况下,通过合理确定供应半径或轨道预制场数量,可以使得制运综合成本最小化。根据哈大哈大客专7号、8号、9号三个预制场(轨道板日产量为64~70块)的成本测算,单个预制场的土建成本(不包含设备投入)约为1300~1500万元,轨道板平均运输成本150元/块左右。

在项目风险方面,轨道预制场数量的多少将直接关系到供板风险程度的高低,尤其在河湖广布、道路欠佳、交通得不到保障的区域,供板风险尤其需要重点考虑;此外,轨道板生产过程中,质量风险、安全风险、原料供应风险、气候条件、人为因素等都将对预制场生产效率产生影响,这也给供板能力增加了不确定性。因此增加预制场数量是降低供板风险的重要方法,多家预制场也有利于彼此学习,提高产品质量和生产效率,降低生产成本。

从上述分析中可以看出影响预制场数量确定的因素比较复杂,各类因素的影响权重在不同的工程中不尽相同,很多因素无法进行量化,形成统一的可以量化的数学公式不仅难度较大,其适用性也无法保证。一般经验认为无砟轨道预制场经济合理的供应半径一般控制在双线15~50km内(即供应范围为双线30~100km)因此整个项目预制场个数可以按此原则进行确定,具体为:式中 n——预制场个数;

int()——取整函数;

L——项目正线铺板长度,双线公里。

在预制场数量决策过程中,可以由上述公式得到预制场数量的意向范围,此后通过风险识别和评估,进一步核定预制场数量,将供板风险降低到合理范围内,在此基础上通过方案成本分析,可以得到一个较为合理预制场数量值。

在确定整个项目的预制场初步数量后,根据标段划分、自然地理条件及交通状况可进一步确定每个预制场的生产规模,即每个预制场的供应范围和轨道板生产数量。

哈大客专全线无砟轨道铺设长度为847双线公里,全线共设置了16个轨道板预制厂,预制无砟轨道板354094块,预制场供应范围为35~104km,平均供应范围为53km,平均供应半径为26.5km。

五、轨道板生产区设备配置

在确定每个预制场的供应范围和轨道板生产数量后,开始进行轨道板生产区设备配备及平面布置,确定制板台座(模型)数量布置、张拉封锚台位数量及布置、水养池面积及布置、桁吊的套数等关键参数。(一)制板台座(模型)数量及列数的确定

Ⅰ型无砟轨道板预制场制板台座(模型)数量取决于轨道板生产数量及生产进度要求、制板设备、制板工序、制板周期及制板效率等因素。

无砟轨道板因精度要求极高,生产模型应为刚度大的精加工件,要特别注意预埋件孔位的准确性、承轨台平整度和高差。考虑到轨道板生产一般在厂房内进行,不受雨季影响,计算模型量时可按每月每套模型生产25~30块生产量进行。如需冬季施工,冬季施工宜按每月每套生产15~20块板计算,按轨道板生产总量和工期要求计算所需模型数量。

轨道板预制场可按以下公式确定制板台座(模型)数量:

板台座(模型)数量:M=2×2×1000×R×k/(25×L×T)式中 M——Ⅰ型无砟轨道板预制场制板台座(模型)数量,套;

R——Ⅰ型无砟轨道板预制场设计供应线路半径,km;

L——Ⅰ型无砟轨道板单块长度,m,按《通线(2008)2301》P4962型轨道板取5;

T——Ⅰ型无砟轨道板预制场生产工期,月;

k——备用系数,可取1.0~1.2,保守估算可取1.0;

常数——2×2为双线双向;1000为千米与米的转换系数;每月按25个工作(生产)日计。

哈大客专大石桥3号预制场模板数量配备见表2-1。表2-1 3号预制场轨道板预制配备模板数量表注:本工程的异型板包括P4962B型板、P4962C型板、P4856B型板、P4652型板及P3685A型板等型号,考虑到预制场地及成本等因素,哈大铁路客运专线对承轨台间距与标准板不同异型板采取相对集中预制的方法进行预制,即P4962B、P4856B及P4652需集中到指定的预制厂预制;而P4962C、P3685A型板预制用模板由P4962及P3685型模板进行改装。(二)制板台座列数计算

Ⅰ型无砟轨道板制板台座之间纵横向间隔可取为2.5~3m,横向布置不宜超过3排,制板台座列数可采用以下公式计算:za=n/3z式中 a——预制场制板台座列数,列,向上

n——预制场计划每天制板数量,块;

常数——每列制板台座布置3个制板台座。(三)张拉封锚台位数量及布置

张拉每块板需1h,封锚每块板需1h。轨道板从脱模至入水时间控制8h内(最多不超过10h),封锚2h后才能吊入水养池,脱模时间15min、翻板检查15min,张拉设备配置数量应根据脱模、翻检、张拉、封锚、入水工艺流程时间表,以轨道板从脱模至入水时间控制8h以内为目标进行确定。

以哈大客专开原8号板场为例,单条生产线共有模板34套,分成12、12、10三批,组织脱模、翻检、张拉、封锚、入水过程的流水施工,该流水作业总时长由张拉、封锚两工序决定。因此为了保证达到8h入水的目标,配置了4套普通张拉设备(后又引进了自动张拉设备),并且4块板同时组织封锚作业。

张拉封锚台位可以叠放不超过4层轨道板,一列里布置3个张拉封锚台座。张拉封锚台位列数计算可采用以下公式:ma=2.5×n/(8×4×3)m式中 a——预制场张拉封锚台位列数,列,向上取整;

常数——单板张拉封锚时间按2.5h考虑,1班人工作,工作时间8h。张拉封锚台位可以叠放不超过4层轨道板,一列里布置3个张拉封锚台座。(四)水养池长度及布置

轨道板张拉封锚完成后在水养池内养护3d以上,因此水养池容积应根据每天生产轨道板数量进行确定,且至少应满足4d以上最大产板数量。轨道板在水养池内垂直存放,水养池深度应根据轨道板宽度(2.4m)进行确定,保证轨道板放入水池后能被水全部覆盖为原则,水养池底部还需设置轨道板存放台座。

哈大客专地处严寒地区,为了保证水养质量,轨道板水养池全部建于厂房内,冬季施工时要求在水养池内水养4d,厂房内存放3d以上,才能进入存板区存放。因此预制场如考虑冬季施工,水养池面积应适当加大,水养池结构以保证周边土压力作用下,不发生变形和破坏为设计原则。

水养池长度:scyL=n×(h+t)+ks式中 L——单个水养池长度,m,向上取整;

n——预制场计划每天制板数量,块;

h——单块厚度,m,哈大客专CRTS Ⅰ型板厚0.2;c

t——轨道板之间空隙,m,无资料时可取为0.05;y

k——预留空间,m,无资料时可取为0.5。(五)桁吊的套数szfyj=a/20+n+ns式中 j——预制场轨道板生产区桁吊套数,套,向上取整;z

a——板预制场制板台座个数,向上取整;f

n——预制场张拉封锚区个数;y

n——预制场水养区个数;

常数——单桁吊供应不超过20个台座。

六、钢筋加工区

钢筋加工区配置的主要设备有:桥式吊车、钢筋剪切及弯曲生产线、电焊机、绑扎胎具。钢筋加工区设备的配置原则是,钢筋下料、钢筋弯制、钢筋焊接和钢筋绑扎四个环节的生产效率应相互匹配,即下料效率满足弯制效率要求,弯制效率满足绑扎效率要求。

绑扎台座列数:bn=1.7×n/(2×8)gba=n/3b

式中 n——预制场轨道板生产区钢筋绑扎台座数量,个,向上取整;g

a——预制场轨道板生产区钢筋绑扎台座列数,列,向上取整;

n——预制场计划每天制板数量,块;

常数——单板绑扎时间按1.7h考虑,每天2班人工作,每班工作8h,一列里布置3个绑扎台座。

钢筋骨架存放区长度:gL=6×n/(6×5)g式中 L——钢筋骨架存放区长度,m,向上取整;

常数——单列骨架宽度为6m,每个台位可以堆放6层,一列骨架可以布置5个存放台位。

七、轨道板存放区面积sA=T×n×t×(h+c)×(L+b/2)×k2s式中 A——预制场存板区域占地面积,m;

T——预制场存板周期,月;

n——预制场计划每天制板数量,块;

t——每月实际工作天数,d,无资料时可取25;

h——Ⅰ型板单块厚度,m,按《通线(2008)2301》取0.19,哈大客专CRTS Ⅰ型板取0.2;

c——Ⅰ型板之间垫块厚度,m,无资料时可取为0.05;

L——Ⅰ型板单块长度,m,按《通线(2008)2301》取5;

b——预制场存板区内通道宽度,m,当采用汽车吊运时,通道宽度不宜小于6m;

k——备用系数,可取1.0~1.2。

预制场存板区域占地面积按照限定工程技术条件计算确定,实际工程还应考虑场内运板方式、采用机械等其他因素,根据工程实际情况合理确定存板区域面积。

预制场平面布置原则

1.预制场平面布置原则

轨道板生产区是整个预制场的核心,其他所有区域的布置都必须以满足轨道板生产的要求为原则。根据生产任务和工期要求,确定台座数量,合理布置生产线。轨道板生产区应以制板台座布置为核心,其他区域及设施的布置应围绕制板台座进行。

预制场的钢筋加工区、轨道板预制生产区、轨道板存放区、保障系统、办公区和生活区应根据现场地形,因地制宜,力求紧凑,满足板生产工艺和工期要求,做到工序衔接合理,物流顺畅,生产规模适度预留。哈大客专6号板场全景如图2-1所示。

2.预制场平面布局

轨道板生产线是轨道板预制生产区的核心,其设置的合理性直接关系到轨道板生产的质量、成本和效率。因此,在规划设计时应予以高度重视。从前面的描述中可以看出,轨道板生产线设置在厂房内部,作业过程相对独立,规划设计时,除应考虑生产线本身内部的工序衔接外,还应考虑与供料区、存板区、办公区之间的联系。CRTS Ⅰ型轨道板的生产流程大致可以概括为:钢筋网片加工制备后,安置轨道板模具上,然后浇注混凝土并进行蒸汽养护,养护结束进行轨道板检测、预应力张拉、封锚、水养作业,最后运出厂房在存板区台座上存放。按照上述流程,轨道板生产线内设置钢筋加工区、混凝土浇筑区、翻板检查区、张拉封锚区、水养区等,上述五个分区在厂房内按照工艺顺序进行“U”形排列,通过合理组织各区之间及其内部均实行流水作业。图2-1 哈大客专6号板场全景

轨道板预制一般采用钢筋网片整体绑扎吊装和混凝土一次性灌注工艺,操作过程涉及较大重量(钢筋骨架0.45t、轨道板重量6t)的材料及半成品的运输问题,各分区之间的工序衔接和物流组织成为轨道板生产线布局的关键环节。生产线内,大重量物流运输主要包括进场钢筋原材、钢筋网片、混凝土灌注斗、轨道板等。

钢筋原材进场一般采用大型卡车运输,转弯半径较大,考虑厂房建设的经济性,一般在厂房内需要设置直线进出通道;轨道板钢筋骨架重0.45t,一般采用桥式起重机配以运输小车进行搬运,如图2-2所示。图2-2 钢筋骨架运输

混凝土运输灌注需要经过以下两个过程:①从厂房外的拌和站运进厂房内,这个过程可以采用小型运输车(10t载重量,转弯半径6m)或者轨道小车;②垂直搬运至灌注模板位置,这个过程一般采用桥式吊车。当采用小型运输车组织混凝土运输时,应在混凝土灌注区布置顺畅的运输通道,尽量避免作业交叉;当采用轨道小车运输时,一般将轨道设置在混凝土灌注区的中间位置,以尽量降低桥吊的走行距离。需要说明的是为了提高混凝土的灌注效率和灌注均匀性,可考虑采用自动布料机,这样需要增加一台布料机的投入,相应的可以减少劳动力投入。混凝土运输灌注采用的方法不同时,运输通道也要采用不同的设置方法,生产线截面形式及生产线布置示意如图2-3、2-4、2-5所示。图2-4主要以横向运输通道为主,混凝土料斗采用小型汽车组织运输;图2-5主要以纵向通道为主,混凝土料斗采用轨道小车进行运输。图2-3 生产线截面形式(单位:m)图2-4 模板横向布置生产线平面图2-5 模板纵向布置生产线

轨道板脱模后,其翻板检查及水养均采用桥式起重机或轨道小车组织运输,前者适用于混凝土灌注生产线较短的情况(图2-4,桥吊走行速度为20m/min,一般单向运输时间控制不超过5min),后者则适用于混凝土灌注生产线较长的情况(图2-5)。第三节预制场施工规划设计

一、预制场保障系统的规划

轨道板预制场保障系统的规划按供应双线范围35~100km,总生产工期12个月进行保障系统的规划设计和设备配备。(一)拌和站

为了节约用地,减少投资,拌和站应尽可能利用本项目既有的梁场、预制构件场等线下工程的拌和站。哈大客专5号板场拌和站全景如图2-6所示。图2-6 哈大客专5号板场拌和站全景

拌和站按每月25个工作(生产)日、料场存料能力15d,总生产工期12个月进行拌和站的平面布置和设备配备。

拌和站机械配置的规格、型号和数量应满足所生产CRTS Ⅰ型无砟轨道板混凝土的数量、质量和进度要求。搅拌机宜采用强制式和周期式混凝土搅拌机为配套主机,拌和站的实际生产能力应考虑单位时间混凝土的最大需求量,以满足单位时间最大生产量要求和混凝土生产总体进度为原则。

由于哈大客专地处严寒地区,多数预制场需要冬季施工,故建设拌和站时还应考虑冬季施工时拌和站和砂石料仓冬季施工时的保温加热措施,拌和站可采用保温彩钢板进行封闭,砂石料仓加热可采用通蒸汽管道进行加热。哈大客专某板场拌和站料仓外景如图2-7所示。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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