无砟轨道板制造
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板式无砟轨道板式无碴轨道板式无砟轨道是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆(乳化沥青水泥砂浆)替换传统有砟轨道的轨枕和道砟的一种新型轨道形式,由板下混凝土底座、CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件等四部分组成。
日本板式轨道特点(一)结构整体性能日本板式轨道具有无碴轨道所具有的线路稳定性、刚度均匀性好、线路平顺性、耐久性高的突出优点,并可显著减少线路的维修工作量。
从轨道结构每延米重量看,小于有碴轨道,而板式轨道结构高度低,道床宽度小,重量轻。
框架式板式较轨道为非预应力结构,便于制造。
可节省钢筋和混凝土材料,降低桥梁的二期恒载,造价低廉,但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度、不影响列车荷载的传递。
在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。
与德国博格板式轨道相比,日本板式轨道在基础上设置了凸形挡台,因此,纵向与博格板的连接不同。
凸形挡台与基础混凝土板一起建造,依靠凸形挡台对轨道板进行定位,施工更为简便。
日本板式轨道用的轨道板,没有在工厂内机械磨削的工序,制造相对简单。
(二)制造和施工板式轨道结构中的轨道板(RC或PRC)为工厂预制,其质量容易控制,现场混凝土施工量少,施工进度较快;道床外表美观;由于其采用“由下至上”的施工方法,施工过程中不需工具轨;在特殊减振及过渡段区域,通过在预制轨道板底粘贴弹性橡胶垫层,易于实现下部基础对轨道的减振要求(如日本板式轨道结构中的防振G型)。
但在桥上铺设时,受桥梁不同跨度的影响,需要不同长度的轨道板配合使用,无形中增加了制造成本;曲线地段铺设时,线路超高顺坡、曲线矢度的实现对扣件系统的要求较高;板式轨道结构中CA砂浆调整层的施工质量直接影响轨道的耐久性;板式轨道的制造、运输和施工的专业性较强,包括:轨道板的制造、运输、吊装、铺设;CA砂浆的现场搅拌、试验、运输和灌注;轨道状态整理过程中的充填式垫板树脂灌注等。
(三)线路维修由于板式轨道水泥沥青(CA)砂浆调整层的存在,受自然环境因素的影响较大,在结构凸形挡台周围及轨道板底边缘的CA砂浆存在破损现象,特别是在线路纵向力较大的伸缩调节器附近。
目录一、概 述 (1)二、路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道 (3)(一)结构组成 (3)(二)形式尺寸及相关技术要求 (5)三、桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道 (6)(一)结构组成 (6)(二)形式尺寸及相关技术要求 (8)四、隧道内CRTSⅡ型板式无砟轨道 (13)(一)结构组成 (13)(二)形式尺寸及相关技术要求 (13)五、岔区板式无砟轨道 (15)(一)结构组成 (15)(二)形式尺寸及相关技术要求 (17)六、过渡段设计技术 (19)(一)设计原则 (19)(二)技术措施 (19)一、概 述2005年,我国系统引进了德国博格板式无砟轨道设计、制造、施工、养护维修及工装、工艺等成套技术。
在铁道部“引进、消化、吸收、再创新”的战略部署下,通过京津城际铁路的工程实践,无砟轨道系统技术总结、系统技术再创新工作,已经形成了我国CRTSⅡ型板式无砟轨道系统成套技术。
图1.1 运营中的京津城际铁路目前,京沪高速铁路以及国内的大部分客运专线铁路均采用了CRTSⅡ型式无砟轨道,其主要结构特点如下:CRTSⅡ型板式无砟轨道与其他类型无砟轨道的明显区别在于全线轨道板和桥上底座板均为纵向连续结构,这是CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的主要特点。
1.轨道板采用工厂化预制,通过布板软件计算出轨道板布设、制作、打磨、铺设等工序所需的全部轨道几何数据,实现了设计、制造和施工的数据共享;2.轨道板相互之间通过纵向精轧螺纹钢筋连接,较好地解决了板端变形问题,提高了行车舒适度;3.轨道板采用数控机床打磨工艺,打磨精度可达0.1mm,通过高精度的测量和精调系统,轨道板铺设后即可获得高精度的轨道几何,最大限度的降低铺轨精调工作,大幅度提高综合施工进度。
4.桥上底座板不受桥跨的限制,为跨越梁缝的纵向连续结构, 桥上的轨道板与路基、隧道内的一致,均为标准轨道板,利于工厂化、标准化生产,便于质量控制,同时简化轨道板的安装和铺设;5.摩擦板、端刺结构是桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的锚固体系,通过摩擦板和端刺将温度力和制动力传递到路基;6.梁面设置设置滑动层,隔离桥梁与轨道间的相互作用,以减小桥梁伸缩引起的钢轨和板内纵向附加力,实现大跨连续梁上取消伸缩调节器;7.一般情况下,在桥梁固定支座上方,桥梁和底座板间设置剪力齿槽、预埋件,将制动力和温度力及时向墩台上传递;8.在梁缝处设置高强度挤塑板,减小梁端转角对无砟轨道结构的影响;9.在底座板两侧设置侧向挡块进行横向、竖向限位;10.支承层采用水硬性材料或素混凝土,不需要配筋,结构简单,施工方便,同时可减少工程投资。
研发装配式无砟轨道一、引言随着中国高速铁路建设的快速发展,无砟轨道已成为主流的轨道结构形式。
然而,传统的现浇式无砟轨道施工需要大量的模板和支撑,且施工周期长,对环境影响较大。
为了解决这些问题,本研究旨在开发一种新型的装配式无砟轨道,以提高施工效率、降低成本并减少对环境的影响。
研发装配式无砟轨道是为了解决传统轨道施工过程中的一系列问题而开展的一项创新工作。
传统轨道施工需要大量的人力和物力投入,并且施工过程复杂,施工周期较长。
而装配式无砟轨道的研发旨在提高施工效率,降低施工成本,同时保证轨道的稳定性和安全性。
二、装配式无砟轨道的设计与制造装配式无砟轨道的设计和制造是整个项目的核心。
在设计阶段,我们采用了先进的计算机模拟技术,对轨道的结构和力学性能进行了精确的分析和优化。
同时,我们还借鉴了国内外先进的轨道设计理念和经验,确保了轨道在使用过程中的稳定性和可靠性。
在制造过程中,我们采用了先进的自动化生产设备和工艺,实现了轨道的模块化制造。
这样一来,不仅可以提高生产效率,降低生产成本,还可以保证轨道的质量和一致性。
三、装配式无砟轨道概述装配式无砟轨道是一种新型的轨道结构形式,其核心思想是将轨道结构中的各个部件(如轨道板、砂浆垫层等)在工厂预制,并在现场进行组装和连接。
这种轨道结构具有以下特点:(一)高度工业化:通过工厂预制,可以大大提高轨道结构的精度和一致性,同时减少现场施工的时间和人力成本。
(二)环保:装配式无砟轨道的施工过程不需要大量的模板和支撑,减少了废弃物的产生和对环境的影响。
(三)耐久性和稳定性高:通过精确的预制和组装,可以保证轨道结构的整体性和稳定性,从而提高轨道结构的耐久性和安全性。
四、研发装配式无砟轨道的必要性提高轨道结构的耐久性:通过工厂预制和精确的组装,可以大大提高轨道结构的精度和一致性,从而提高其耐久性。
提高轨道结构的稳定性:通过精确的组装和连接,可以保证轨道结构的整体性和稳定性,从而提高其稳定性。
铁路注册建造师继续教育CRTSⅠ型轨道板预制施工案例中铁航空港建设集团第一工程有限公司陈建强二零一三年三月目录工程概况 (2)轨道板场组织机构 (2)轨道板预制生产工艺流程 (3)轨道板场总体布置和工期保证措施 (3)施工总平面布置 (3)工期保证措施 (4)质量控制 (6)模板 (6)钢筋及预埋件安装 (7)轨道板接地 (7)中心线的刻印 (7)混凝土配置、浇筑 (8)混凝土养护及轨道板脱模 (8)成品检查 (8)水养 (9)施加预应力 (9)封锚砂浆的填压 (10)CRTSⅠ型轨道板质量检验 (10)CRTSⅠ型轨道板存放 (10)安全控制 (11)工程小结 (11)CRTSⅠ型轨道板预制施工案例工程概况新建京沪高速铁路土建工程二标段CRTSⅠ型轨道板场承担京沪高速铁路DK385+100~DIK417+800段,总长约30.9公里,13430块轨道板预制生产任务.CRTSⅠ型轨道板设计采用P4962、P3685、P4856、P4856A四种双向后张预应力平板.在板内布设低松弛预应力钢棒、环氧树脂涂层钢筋、普通钢筋、螺旋筋、预埋锚垫板、套管、接地端子等,混凝土强度等级为C60.为满足《客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件》中对轨道板的性能指标及施工工艺要求,CRTSⅠ型轨道板采用工厂化生产.轨道板场组织机构根据京沪高速铁路土建二标项目经理部的整体规划和轨道板生产要求,轨道板场设场长、书记、副经理、总工程师,组成板场领导班子,统一指挥轨道板场施工范围内所有工作.下设“七部一室”即:工程管理部、安全质量部、财务部、经营管理部、物资管理部、设备管理部、综合管理部、试验室,确保工程质量、安全体系的有效运行.劳务用工:按照连续展开的工作内容:建厂前期地基处理40人,高峰期(包括厂房主体施工队)200人,后期水、电施工,地面硬化,设备基础施工80人.以上人员之外还需要专业电工、机械维修工等人员10人.轨道板预制生产工艺流程轨道板场总体布置和工期保证措施施工总平面布置CRTSⅠ型轨道板场分成钢筋车间(含原材料存放、加工)、生产车间(含预制、蒸养、检测、水养)、存板区(含张拉、封锚、存板)、混凝土拌合区(含拌合楼、料仓、筛分、水洗区)、蒸养设备区、综合区(含实验室、料库、供电、供水)、办公及生活区等七个功能块.轨道板场布置说明根据CRTSⅠ型轨道板的生产条件要求,必须在24小时内完成模型清理—钢筋安装—绝缘性能检测—模具加固—混凝土灌注—轨道板蒸养—拆模—出板—检测—水养等工作,所以根据各工序占用时间分配,设计场地布置形式.采用“满天星”法布设生产台座,保证设备的利用率;生产车间连跨布置钢筋厂房,缩短钢筋运输距离和时间,配合轨道板生产;拌合区设置HZS90型搅拌站2台(一次可搅拌3方混凝土),采用4台平车定点运输混凝土,配8个混凝土料斗交替灌注.搅拌站每小时最少生产混凝土90立方米;存板区单独设置,具体位置考虑龙门吊的走行距离,以及物流便利等因素.存放区按照存板1个月的产量设置,存板应集中,方便板的提运.成品板按照运板线路设置存板台座,并贯通装板通道,方便成品板分期储存,多点装运.车间依据CRTSⅠ型轨道板生产工艺流程、工序顺序和物流方便以及场地情况设计.生产场房总体布置根据生产进度和生产工艺要求,南北长向布置、东西局部为二跨连体.生产车间场房长118米,场房跨度 21米,生产车间内设双钩双梁10T桁车3台.生产车间场房内4列预制模具生产线,沿生产线设人行通道、设备操纵台,在厂房中部设混凝土运输通道;在3处水养区处设置2道横向出场通道;联跨钢筋加工场房118米长,场房跨度 12米,钢筋加工车间内设单钩单葫芦5T 桁车2台,钢筋车间设钢筋原材存放2处、加工区2处、绑扎胎具8个、成品存放8个,钢筋和生产车间相通,便于材料运输.车间整体结构采用钢框架结构、钢筋混凝土基础,钢构件间采用高强螺栓连接、彩钢板墙面和顶棚.工期保证措施根据《CRTS I型板式无砟轨道时速300~350客运专线铁路》图中对轨道板性能指标和规格的要求,京沪高速铁路CRTS I型轨道板预制数量13430块的需求,及轨道板开始铺设、结束铺设节点工期的安排.CRTS I型轨道板在车间内采用台座法施工,设置3个生产区域,4列生产线,布设41套模具.按日生产能力40块,月生产26天,每月预制能力1040块计划,13个月能完成13430块板生产任务布置.32米、24米梁型所适用的Ⅰ型轨道板有4种类型,分别为: 32米梁有P4962(梁中)、P3685(梁端)两种,数量比为5:2;24米梁有P4856(梁中)、P4856A(梁端)两种,数量比为3:2.Ⅰ型轨道板铺设里程范围内的桥梁主要为32米梁型及路基段,所以,P4962模具按28套配置, P3685模具11套;24米梁有26跨,要预制P4856和P4856A 轨道板各为156块、104块,模具数量按最少设置,各为1套.预留7个台座,以保证工期紧张时用,也可用于可能的异型板或其它板型.主要生产工装设备见下表.质量控制模板模板采用具有足够强度、刚度和稳定性的钢模,能保证轨道板各部形状、尺寸及预埋件的准确位置.模板的制造误差见下表:模板实行日常检查和定期检查,检查结果应记录在模型检查表中.日常检查应在每天作业前进行,内容包括外观和平整度 .定期检查每月进行一次,内容包括长度、宽度、厚度和平整度 .钢筋及预埋件安装钢筋骨架的组装和绑扎在组装台架上进行,环氧树脂涂层钢筋的加工应符合相关技术标准的要求,并确保表面涂层不破坏;钢筋骨架整体吊入轨道板模型内,保证钢筋位置的允许偏差符合要求;轨道板内钢筋位置的允许偏差:预埋件加工必须做到满足设计要求,外购件必须全部检验,合格后方能投入使用.所有预埋件按设计位置和间距准确安装,并与模板牢固连接,确保振捣时不变位;预应力筋定尺供货.每月检查台架一次.轨道板接地轨道板上层横向钢筋及两端接地端子与纵向接地钢筋焊连;焊接采用搭接焊工艺,钢筋间十字交叉时采用“L”形钢筋焊接,焊缝长度为单面焊接不小于100米米,双面焊接长度不小于55米米.中心线的刻印轨道板中心线刻印是在钢模上轨道板中心线位置预留凹槽形成;轨底中心线通过轨道板成品后弹墨线方式形成.混凝土配置、浇筑混凝土浇筑前检查每立方混凝土胶凝材料、含气量满足设计要求;检查钢筋与预埋件的位置和间距,同时用500V兆欧表测量确认钢筋骨架的绝缘性能;并检查接地钢筋、接地端子的位置和焊接质量轨道板混凝土浇筑一次成型,不得增补或接长;浇筑前对所采用的水泥、骨料、掺合料、外加剂等原材料作抗冻性、电通量、耐久性试验;浇筑时,控制模板温度和入模温度 ;浇筑混凝土过程中,随机取样制作28天混凝土强度、弹性模量试件.混凝土养护及轨道板脱模轨道板采用蒸汽养生,分为静置、升温、恒温、降温四个阶段,严格按照各个阶段的温度和时间要求进行蒸汽养生.混凝土脱模时强度 40 米Pa以上,利用预埋的起吊装置,水平缓慢起吊轨道板.成品检查轨道板拆模后湿润养护之前进行产品验收,验收项目包括以下内容:⑴体外形尺寸验收⑵与凸形挡台相对应部位的外形尺寸⑵埋件间距⑷预埋件垂直度⑸平整度⑹外观检查⑺按照每500块1块的频率进行预埋件抗拔荷载试验轨道板外形尺寸偏差和外观质量见下表.水养轨道板脱模后,水中养生3天,养生的水温不低于5℃.施加预应力混凝土强度和弹性模量达到设计值的 80%,方可施加预应力.张拉用千斤顶在使用前与油压表配套标定;预应力值采用双控,以油压表读数为主,以预应力筋伸长值作校核.按设计图纸要求张拉顺序施加预应力.横向预应力筋单端张拉,纵向预应力筋两端张拉,技术员现场旁站,及时填写张拉记录表.轨道板张拉完后,在板侧面标识“张拉完成”标记.张拉锚固后,采用手持砂轮机切割预应力筋.严禁采用电弧焊和气割切断预应力筋.轨道板所有预埋套管安装防护盖.封锚砂浆的填压封锚砂浆采用强制式搅拌机拌制,封锚砂浆填压前,对水泥、骨料、掺合料、聚合物等原材料制作砂浆抗渗性能、收缩性能试件.封锚砂浆分层填压,采用空气锤振捣.封锚砂浆填压过程中,随机取样制作1d、7d和28d的抗压强度试件.CRTSⅠ型轨道板质量检验(1)、轨道板制造对每块轨道板编号,并提供《轨道板制造技术证明书》;(2)、轨道板外形尺寸偏差及外观质量应符合《客运专线铁路CRTSⅠ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)的有关规定.外观应无破损,无裂纹,扣件完整,预埋件齐全;(3)、进行轨道板翘曲量的测量;(4)、检查轨道板预埋套管抗拔力不小于100KN,试验后其周围没有可见的裂纹,允许有少量砂浆剥离;(5)、检查轨道板上表面按设计规定的位置压出以下标识;标志、钢轨中心线、轨道板中心线等;(6)、检查预埋件齐全,预留孔和预埋套管采取防尘胶带粘贴等措施防止杂物进入孔内.CRTSⅠ型轨道板存放存放轨道板的地基平整,采用横向竖立状态放置,并采取防倾斜措施,相邻轨道板间用木块或橡胶垫块隔离,并用连接装置连接起起吊螺母处;轨道板存放应覆盖防晒;成品按型号和批次分类存放,方便装车,不合格的轨道板单独存放.安全控制按照GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的要求建立安全生产保证体系,逐级签订安全承包合同,达到全员参加,全面管理的目的 ,充分体现“负责施工必须负责安全”和“安全生产人人有责”.严格执行现行《铁路工程施工安全技术规程》,认真编制安全保证措施和安全应急救援预案,并严格按照保证措施的安全要求进行管理和实施.通过制定安全目标、建立安全生产保证体系及组织机构、建立健全安全生产制度 (安全生产责任制度、安全教育培训制度、特殊工种持证上岗作业制度、安全检查制度、安全防护制度、安全评比制度、安全质量事故的申报制度 )、明确主要管理人员及部门安全职责(经理、副经理、总工程师、工程管理部、安全质量部、物资设备部、计划财务部、综合部)、制定安全保证措施(施工现场安全技术措施、施工机械的安全技术措施、施工用电安全技术措施、防火施工安全技术措施、关键项目的施工安全技术措施)保证施工安全可控.工程小结京沪高速铁路土建工程二标段CRTSⅠ型轨道板场施工前超前谋划,精密安排,合理组织,在有限的轨道板车间内最大程度发挥了各个生产环节的效率,钢筋车间、生产车间、张拉区、混凝土拌合区、蒸养区作业井井有条,施工过程中各个工序管控得当,质量控制到位,安全监管有力,工期安排合理紧凑.经过项目的共同努力,CRTSⅠ型轨道板场圆满完成了承担的总长约30.9公里,13430块轨道板预制生产任务,保证了京沪高速铁路施工的正常进行.。
1.1.1 无砟轨道工程1.1.1.1 工程概况本标段全线无砟轨道铺轨公里45。
9917km,其中Ⅲ型板无砟轨道桥梁段铺轨公里41。
3985km,路基段铺轨公里2。
883km,轨枕埋入式无砟轨道铺轨公里0.4868km,CRTSⅠ型双块式无砟轨道铺轨公里1。
2234km,需铺设Ⅲ型板28588块。
本标段无砟轨道工程施工主要为CRTSⅢ型板预制及铺设.1.1.1.2 总体施工方案本标段CRTSⅢ型板式无砟轨道共分为两段施工.首先,要进行混凝土底座及挡水台的现浇施工,混凝土采用拌和站集中拌制,混凝土搅拌车运输,汽车泵泵送上桥,振捣密实。
轨道板在预制厂预制后用平板卡车运输到本标段的集中存板场,再通过沿线的施工便道运输至铺设孔跨的桥下便道上,由铺板龙门吊或吊车吊装上桥进行粗铺。
采用CRTSⅢ型板精调系统完成轨道板精调作业。
自密实混凝土采用吊装灌注,采用拌合站集中拌制,由吊车吊装上桥,利用灌注平台与料斗连接,进行连续灌注.无砟轨道施工应按预制规模化、工艺标准化、测量专业化的原则组织施工。
无砟轨道板提前集中预制,本标段设置CRTSⅢ型板式无砟轨道板预制厂1处.砼枕、双块式轨枕外购.CRTSⅢ型板预制板场由预制生产区、钢筋加工区、养护区、混凝土制备区、材料存放区、轨道板存放区、辅助生产区、办公生活区八部分组成,应根据现场地形,因地制宜,力求紧凑,满足板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.轨道板预制采用并联式短线台座法生产,生产时间按 18h 计算,考虑检修、保养等因素,台座占用时间约为 20~24h 计算,则单台座每工作日生产轨道板工效按 1.0~1.2 块计算,每月实际工作日按25d 计,每台座每月生产 25~30 块.无砟道床采用双线相错同步施工,无砟轨道道床底座板采用自密实钢筋混凝土,由拌和站集中拌合.混凝土采用罐车输送至现场,吊车吊装上桥灌注。
底座板混凝土施工主要包含混凝土的浇注、震捣、整平、收面、拉毛及养生等工序.轨道板由双向运板车运输至施工工点,铺板龙门吊或吊车吊装上桥进行粗铺,粗铺完毕后检查轨道板是否稳固,不能出现晃动。
板式无砟轨道的区别一、板式无砟轨道的区别嘿,宝子们!今天咱们来唠唠板式无砟轨道的区别哈。
板式无砟轨道呢,有好几种类型,它们之间的区别可真是个有趣的话题。
先说说CRTSⅠ型板式无砟轨道吧。
这种轨道的板呀,它的结构就有自己的特点。
它的板体相对来说比较厚实,在制作工艺上也有独特之处呢。
比如说,它的混凝土配比可能就和其他类型的板式无砟轨道不太一样。
这种轨道在一些早期建设的铁路线路上应用比较多,就像是铁路发展历程中的一位老前辈,虽然现在有了新的技术,但它也有着不可磨灭的贡献。
再看看CRTSⅡ型板式无砟轨道。
这类型的轨道和Ⅰ型就有不少区别了。
它的板的形状可能更规整一些,而且在轨道的铺设精度要求上,那可是相当高。
它的连接方式也很特别,就像是精心设计的拼图一样,每一块板都要严丝合缝地连接起来。
这种轨道在高速列车运行的线路上表现很出色,能够承受高速列车频繁的通过,给列车提供非常稳定的行驶环境。
还有CRTSⅢ型板式无砟轨道呢。
这个类型的轨道又有自己的新花样。
它在材料的选用上可能更加先进,更注重环保和耐久性。
它的轨道板在制造过程中融入了一些新的技术理念,比如说在提高轨道板的强度和抗疲劳性能方面有了新的突破。
而且在轨道的维护方面,Ⅲ型可能也比前两种类型有一些优势,维修起来可能更加方便快捷,就像是给铁路维护工人配备了一把更得力的工具一样。
从成本的角度来看,不同类型的板式无砟轨道也有区别。
Ⅰ型板式无砟轨道由于是早期的技术,在成本控制上可能和后来的Ⅱ型、Ⅲ型有所不同。
Ⅱ型板式无砟轨道因为其高精度的要求,在制造和铺设过程中可能需要更先进的设备和更专业的人员,这就会使得成本相对较高。
Ⅲ型板式无砟轨道虽然在材料和技术上有创新,但从长远来看,它的成本效益可能会更好,因为它的耐久性和易维护性可能会减少后期的运营成本。
从适应不同地质条件的角度来讲,它们也各有千秋。
在软土地质地区,可能某种类型的板式无砟轨道在基础处理方面有独特的方法,能够更好地保证轨道的稳定性。
无砟轨道板制造第1节概况京津城际铁路的轨道板生产由两个制板场承担。
北京段(DK0+900~DK50+139)范围内轨道板预制由中铁六局位于平谷的制板场生产,共生产Ⅱ型板14910块、其中标准板14848块,特殊板34块、补偿板28块。
天津段(DK50+139~DK114+145,含试验段)范围内轨道板预制由中铁十七局、十四局合资的位于房山的制板场生产,共生产Ⅱ型板19617块,其中标准板19213块(直线及半径在1500m以上的曲线板),600m~1500m半径的曲线板186块,350m~600m半径的曲线板173块,补偿板(长度调整板)23块和特殊板(一端为齐头)22块。
此外,中铁十七局、十四局制板场还承担了亦庄车站道岔板的生产任务。
Ⅱ型板的生产制造包括板场的设计、建设、设备工装的安装、Ⅱ型板的制作加工。
第2节厂房与装备设计一、板场总体布置制板场是在引进国外技术的基础上,根据我国铁路客运专线施工需要,按照轨道板制造工艺特点,由技术转让方负责设计和现场技术指导,由施工单位建成的现代化制板场,分厂房内作业的钢筋加工区、毛坯板预制区、成品板打磨装配区和厂房外的存板区、混凝土拌和站、辅助工区等6个工区。
制板场整体布置见图1。
二、车间规模结构车间依据无砟轨道板生产工艺流程、工序和物流方便布置设计。
按钢筋原材料进入至预制轨道板出车间的顺序方向,以三条毛坯板生产线为主轴,横向成三跨结构,主厂房设三条预制生产线,全长288m,右侧沿生产线设人行通道和设备操纵台,左侧沿生产线设毛坯板临时存放台和毛坯板轨道运输线;进口段主厂房右测连跨钢筋加工厂房,长120m;出口段左侧连跨打磨装配厂房,长120m。
厂房横向跨度均为21m,厂房檐高10.25m,内设16T桥式吊车4台,5T桥式吊车2台。
车间整体结构采用钢框架结构、钢筋混凝土独立柱结合连续地基梁式基础、牛腿钢柱、工字钢走行梁,钢构件间采用高强螺栓连接、彩钢板绝热墙面和顶棚。
厂房总建筑面积为11088.80m2。
厂房平面和截面布置形式见图2 厂房立剖面图、图3 厂房平剖面图。
图4-1 板厂总体布置图图4-2 厂房立剖面图图4-3 厂房平剖面图三、板场生产能力板场设计生产能力为,主厂房投入三条毛坯板生产线,每条生产线设置27套模具,24小时最大毛坯板生产量81块。
投入轨道板打磨用磨床及其配套设备一套,24小时最大打磨成品板100块。
钢筋车间内设6套上层钢筋网片加工台,4套下层钢筋网片加工台,5个绝缘卡安装台,和3个绝缘套管安装台,最多日生产100块轨道板钢筋网片。
四、预制生产线的结构布置轨道板张拉台座生产线,按生产工艺要求,三个台座沿主厂房顺长方向一字串联布置,每个张拉台座长度75m,台座间设设备清洗台宽8.45m,三个台座总长度共242m。
台座结构为钢筋混凝土U型结构,基础顶预埋模具定位地脚螺栓,两边墙顶为施工设备走行轨道,台座两端为4台300吨级的自锁式千斤顶及张拉横梁,详见图4 张拉台座基础图。
图4-4 张拉台座基础图五、与生产线有关的供热、供气系统板场设2万m2热力交换机组一座,供毛坯板预制温度需要。
每个台座都设有供热管道,以保证冬季施工时模型加温和混凝土养护温度需要。
夏季施工模具降温和混凝土散热降温需要。
另外,为适应冬季施工需要,在原设计基础上增加了带地热的砂石料暖棚料仓和打磨区水循环防冻棚。
板场设OGFD-6.3空气压缩机一台,供台座内毛坯板脱模、临时存放台垂直定位杆及磨床打磨清洁使用。
每个台座都设有压缩空气管道,用于在毛坯板脱模时,在混凝土与模具间充气形成气垫作用,以利脱模。
六、主要设备工装及物流顺序平面布置轨道板制作工艺衔接紧密,较多地采用了机械化作业,实现了程序化、标准化作业,各工序间顺序清晰,施工方法、作业任务、工作接口明确。
同时适应工艺流程安排,各工序间物流作业也是互相衔接紧密,设置了运输轨道,运输小车、电瓶车、滚轮线等运输设备互相联结,并通过桥式吊车、各种吊架、吊梁以及真空吸盘的配合作业和翻转机对毛坯板的翻转,形成了场内完整的物流体系。
见图1-5板场各工序物流及设备布置平面图钢筋加工车间布置图预制生产线布置图打磨车间布置图图4-5 板场各车间物流及设备工装布置图㈠、设备的制作安装板场设备的制作安装是按照技术转让方的工艺设计进行制作加工安装的,分直接引进、依据技术转让方设计参数在国内研发制造加工、既有国产设备三种情况,共33种、64台套。
Ⅱ型板制造主要投入设备见表4-1。
表4-1 Ⅱ型板制造主要投入设备表㈡、模具的设计与制作1、模具的设计模具分标准板、小半径曲线板、补偿板和特殊板。
标准板模具设计长6.45m、宽2.55m,由地脚螺栓及支撑钢板、缓冲橡胶块、支架、面板、承轨台、纵向隔模、橡胶端模以及辅助部件组成,见图4-6模具设计立体图图4-6 模具设计立体图小半径曲线板模具分600~1500m和350~600m两种半径的曲线模具。
由于左右线排水坡方向相反,承轨台在左右线也位置相反,曲线模具又分内外线两种。
特殊模具总长12.5m,专门制造补偿板使用,通过横向端模板的位置变化可调节适应补偿板的不同长度。
2、模具的制作模具制作是在国内委托制造加工的,共加工86套,标准板模具(81套)、曲线板模具(4套)、特殊模具(1套)。
第3节轨道板制造关键技术一、原材料及混凝土配合比㈠、原材料组成轨道板的原材料主要为:水泥、砂、碎石、减水剂、水、钢筋、预应力钢丝、绝缘卡和热缩管及其它预埋件,各种原材料的技术指标详见《京津城际铁路CRTSⅡ型板式轨道用预应力混凝土轨道板暂行技术条件》。
水泥采用强度等级为52.5RP²Ⅱ硅酸盐水泥,由冀东水泥厂生产;粗骨料采用5-10mm、10-20mm两种粒径参合的连续级配;细骨料采用细度模数为2.3-3.0的中砂;减水剂采用广州西卡公司生产的聚梭酸高效减水剂;混凝土用水采用饮用水。
钢筋分3种直径两种级别,包括¢20HRB500级纵向连接精扎螺纹钢筋,¢8HRB500级上下层网片钢筋,¢16 HRB 335级下层钢筋网片接地钢筋。
预应力丝采用¢10mm、¢5mm(1570、1420Mpa)预应力钢丝(¢5mm丝为定位丝)。
用于绝缘要求的绝缘卡及热缩管材料,要求绝缘阻值不小于10GΩ。
其它材料主要包括接地桥、S2调高钢板等。
与国内指标差别较大的项目主要为水泥,其中水泥比表面积与早期强度要求与国内有较大差异,详见表4-2。
表4-2 水泥主要技术指标㈡、混凝土配合比混凝土的配合比依据C55混凝土强度等级试验设计,各项技术指标要求详见表3。
表4-3 Ⅱ型板用C55 混凝土主要技术指标经试验比较确定采用的理论配合比为:水泥:砂:小石子:大石子:水:外加剂=1:1.67:1.07:1.5:0.39:0.012二、工艺流程图4-7 Ⅱ型板制作工艺流程图三、轨道板制造关键技术㈠、模具的安装 1、模板安装前的布局测量张拉钢丝钳口高程,全局布置模板:采用莱卡DNA03数字水准仪测出南北两张拉台座上张拉钢丝钳口的高程(在20个张拉块中取第1、2、10、11、19、20块测量其高程),并求出南北两台座的高程平均值。
按设计要求张拉池两端张拉台座的高度应处于同一水平,最大允许相差±1mm 。
如果满足此要求,将27块模板在同一水平面安装。
如果两端高度差H 超出±1 mm ,则安装时将此高度差H 均分到各个模板上。
张拉池中模板的布局见图4-8。
图4-8 张拉池中模具的全局布置2、首块模板安装粗调模板高程:先吊出模板将其放置在支撑钢板上,按照模板边沿高程比张拉槽口高程平均值高1.5mm ~2.0mm 的原则将模板粗调平。
纵向槽口定位:采用张拉钢丝法或经纬仪定位法,以两端张拉台座上的¢5钢筋张拉槽口中心为基准线,移动模具,使模板V 型槽口中线与之对齐,其精度要求达到±1mm 。
精调模板高程:用数字水准仪通过测量模板中1、4、7、10、11、14、17、20号承轨台的高程,调节地脚螺母使其高程在同一水平面上,误差范围±0.3mm 。
3、非首块模板的安装支撑钢板的调整:调节地脚螺母使支撑钢板与前一个已安装模板的支撑钢板基本处于同一水平面。
吊入已制作好的合格模板,安置于8个支撑钢板上。
纵向槽口定位:采用张拉钢丝法或经纬仪定位法,以两端张拉台座上的¢5钢筋张拉槽口中心为基准线,移动模具,使模板V型槽口中心线与之对齐,其精度要求达到±1mm,并使模板长方向棱边与相邻已安装的模板边平行,并调整模板的位置,使相邻模板紧靠的长棱内边缘距离控制在50mm,外缘距离控制在34mm。
(此处要考虑后续模板的安装位置,确保有足够的空间下放最后一块模板)。
高程定位:用数字水准仪通过测量模板中1、4、7、10号承轨台的高程,调节地脚螺母使其与已安装的模板在同一水平面上,误差范围小于1.0mm,同一模板内部承轨台达到同一平面,其高程精度要求达到±0.3mm。
㈡、钢筋网片及预应力丝制作安装1、钢筋及绝缘组成Ⅱ型板内钢筋由¢10mm、¢5mm预应力丝、¢20mm精扎螺纹钢筋及上下两层钢筋网片组成。
钢筋间纵横节点用绝缘卡连接,或用热缩管隔离(¢20mm精扎螺纹钢筋与预应力丝间)。
2、预应力丝加工每块轨道板共60根¢10mm预应力筋、6根¢5mm预应力丝,¢5mm预应力丝是用于定位钢筋网片高度位置的。
加工预应力筋时,首先将整孔预应力筋吊放到特制绞车里,人工将钢筋头从绞车中抽出,装入推送器的推送槽中,开启电源,推送装置及数控切割小车将按既定长度自动下料,并将成品置于推送装置一侧。
图4-9 预应力丝加工3、绝缘安装及钢筋网片制作钢筋车间内安装有5个绝缘卡安装模具台,分别负责绝缘卡的定位安装;三个热缩管安装台,负责热缩管的定位安装加工;4个下层钢筋网片加工模具台,用于下层钢筋网片的安装和接地装置的焊接安装;6个上层钢筋网片加工模具台,用于上层钢筋网片及纵向连接钢筋的安装。
4、热缩管安装工艺热缩管的安装是在自行加工的专用台具上进行的。
加工时,人工将切割好的钢筋放到加工胎具上。
手工将热缩套管套在螺纹钢筋上,并调整到设计位置。
比照标准件,精确调整热缩管的位置。
然后用喷火枪开始热缩加工。
燃气喷火枪点火后,手持喷火枪,沿要热缩的套管上(或下)反复、快速移动,直至热缩管处能看到钢筋螺纹,热缩工序即告完成。
喷火热缩时,枪口与热缩管保持10~15cm距离,防止热力过于集中,使绝缘性能降低或消失。
图4-10 热缩管安装5、绝缘卡安装及钢筋网片制作绝缘卡是在自制专用胎具上,用专用工具安装完成的。