■ 戴宇 劉秀國(guó) 高新茂

1 軌道板場(chǎng)設(shè)置規(guī)劃

京滬高速鐵路正線長(zhǎng)1 310.8 km（雙線），按除特定地段外全部鋪設(shè)CRTSⅡ型軌道板計(jì)算，總計(jì)約需生產(chǎn)CRTSⅡ型軌道板40萬(wàn)塊。京滬高鐵總指揮部決定全線設(shè)置16個(gè)CRTSⅡ型軌道板場(chǎng)（簡(jiǎn)稱軌道板場(chǎng)），其中：利用為京津城際高速鐵路生產(chǎn)CRTSⅡ型軌道板的房山、平谷軌道板場(chǎng)，再新建14個(gè)。根據(jù)京滬高速鐵路軌道板場(chǎng)設(shè)置方案，二標(biāo)段中國(guó)中鐵一局集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱中鐵一局）施工段內(nèi)設(shè)置1個(gè)軌道板場(chǎng)，里程范圍DK335＋096—DK412+062，計(jì)劃需要23 875塊（雙線）。

中鐵一局施工段內(nèi)現(xiàn)有4個(gè)梁場(chǎng)，結(jié)合梁場(chǎng)線路位置及實(shí)際已征地情況，齊河軌道板場(chǎng)宜設(shè)置在齊河制梁場(chǎng)處（線路中心里程DK378+000），與7號(hào)梁場(chǎng)相連、與線路方向平行排列。

2 軌道板場(chǎng)初步設(shè)置方案

為了減小總體規(guī)模，采取軌道板場(chǎng)與梁場(chǎng)結(jié)合建設(shè)的方案（方案一），兩者共用以下場(chǎng)地及設(shè)施（見圖1）：（1）混凝土攪拌站及原材料存放場(chǎng)地；（2）試驗(yàn)室；（3）鍋爐房；（4）料庫(kù)；（5）進(jìn)出場(chǎng)道路；（6）供水設(shè)施；（7）辦公及生活區(qū)等。此方案使軌道板場(chǎng)占地面積減少至約4.8 hm2（約72畝），若完全獨(dú)立設(shè)置，則需用地約8 hm2（約120畝）。

方案一要點(diǎn)：軌道板場(chǎng)與梁場(chǎng)共用雙120 m3/h混凝土攪拌站，生產(chǎn)線只設(shè)2條，每條生產(chǎn)線設(shè)36塊模板。半成品板的數(shù)量按15個(gè)月的生產(chǎn)期、每月按25個(gè)工作日計(jì)算，共生產(chǎn)27 000塊，比計(jì)劃需要量多。

3 軌道板場(chǎng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

齊河板場(chǎng)于2008年10月編制《軌道板廠施工組織設(shè)計(jì)》，提出初步方案（方案一）。該方案因任務(wù)量、設(shè)備配置狀況均不清楚，因此需結(jié)合10月24日軌道板專題會(huì)議內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。

優(yōu)化后的《CRTSⅡ型軌道板場(chǎng)建設(shè)方案》（方案二）主要明確了混凝土攪拌站的設(shè)立及其規(guī)格、生產(chǎn)線數(shù)量及模塊數(shù)量、存板區(qū)場(chǎng)地及設(shè)備的綜合利用。方案二平面布置見圖2。

3.1 設(shè)立攪拌站的必要性

3.1.1 費(fèi)用比較

（1）建立新站總投資。生產(chǎn)線1次混凝土澆筑時(shí)間約2 h，要求攪拌站主機(jī)出料容積3 m3，對(duì)應(yīng)的攪拌站規(guī)格（生產(chǎn)能力）為150 m3/h和180 m3/h。借鑒現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，選用150型攪拌站，粉罐按5個(gè)100～150 t配置?？偼顿Y約270萬(wàn)元，分項(xiàng)如下：

土建費(fèi)用（含場(chǎng)地建設(shè)與人工費(fèi)）：50萬(wàn)元。

設(shè)備投資。設(shè)備價(jià)值按目前市面平均偏高價(jià)格取值（見表1）。

不建立新站時(shí)需要投入的設(shè)備費(fèi)用。利用梁場(chǎng)現(xiàn)有2臺(tái)120 m3/h的混凝土攪拌站供料，可以采用2種方案將混凝土轉(zhuǎn)移至生產(chǎn)車間：一是利用1臺(tái)混凝土輸送泵（60 m3/h）直接從攪拌站出料口泵送混凝土至指定斗車；二是采用3臺(tái)容積6～8 m3的混凝土輸送罐車倒運(yùn)。

設(shè)備來(lái)源有調(diào)撥、購(gòu)置、租賃等方式，直接費(fèi)用見表2 。

（2）購(gòu)置混凝土罐車及運(yùn)輸費(fèi)。購(gòu)置罐車一次性投資：3×45＝135萬(wàn)元（國(guó)產(chǎn)車）。內(nèi)部調(diào)撥或自購(gòu)時(shí)設(shè)備折舊費(fèi)（含基本折舊、大修折舊，按1.5年計(jì)算）：3×9×1.5＝40.5萬(wàn)元。混凝土運(yùn)輸費(fèi)用(含燃油、維修、人工，按1.5年計(jì)算)：3×33萬(wàn)元＝99萬(wàn)元。

表1 設(shè)備投資費(fèi)用 萬(wàn)元

（3）租賃費(fèi)用。生產(chǎn)周期（2009年6月—2010年10月）按15個(gè)月計(jì)算。混凝土輸送泵2.0×15＝30萬(wàn)元（取最低租金計(jì)算、不含電費(fèi)）；混凝土輸送車3×2.2×15＝99萬(wàn)元（取最低租金計(jì)算、不含燃油費(fèi)）。

通過上述分項(xiàng)計(jì)算、比較可以看出：利用現(xiàn)有2套120 m3/h生產(chǎn)能力的攪拌站，可減少一次性投資，使用混凝土輸送泵時(shí)可節(jié)約100萬(wàn)元左右，而使用混凝土輸送車時(shí)不能節(jié)約總的使用成本。其中，用于混凝土攪拌站的投入隨著國(guó)家刺激經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的推進(jìn)，鐵路建設(shè)項(xiàng)目在未來(lái)3年顯著增加，混凝土攪拌站的設(shè)備價(jià)值能夠得到充分利用。

3.1.2 技術(shù)條件要求

（1）混凝土泵送條件。軌道板屬于早強(qiáng)型混凝土，坍落度小。采用混凝土輸送泵泵送混凝土（≤100 m）時(shí)，混凝土坍落度損失2～3 cm，要求不使用泵送方式；而混凝土泵本身對(duì)輸送混凝土坍落度的要求較高，坍落度越小輸送效果越差，直至不能輸送。

（2）軌道板技術(shù)指標(biāo)要求：蒸汽養(yǎng)護(hù)16 h，混凝土強(qiáng)度達(dá)到48 MPa。

為保證軌道板質(zhì)量，從攪拌到灌注的時(shí)間越短坍落度損失越小。若采用混凝土輸送車從現(xiàn)有攪拌站運(yùn)輸，中間增加一次卸料過程，倒運(yùn)時(shí)間延長(zhǎng)，不利于提高板的強(qiáng)度。

（3）制梁技術(shù)條件規(guī)定：?jiǎn)慰琢旱幕炷凉嘧r(shí)間不易超過6 h。1臺(tái)120型攪拌站按照高性能混凝土的生產(chǎn)要求作業(yè)，在時(shí)間上不能滿足要求。3.1.3 攪拌站共用對(duì)制板與制梁的影響

根據(jù)目前排定的進(jìn)度：制梁最快到2009年9月底全部完成，而制板試生產(chǎn)從2009年6月即開始試生產(chǎn)，兩者交叉工期約4個(gè)月。

（1）梁場(chǎng)與軌道板場(chǎng)共用雙120型攪拌站，由于膠凝材料廠家不同，攪拌站不能混用，即制梁、制板各采用1套120型攪拌站。這樣，不僅不能滿足梁對(duì)澆筑時(shí)間上的要求，還因?yàn)椴荒芟嗷溆?，攪拌站沒有足夠的維修、保養(yǎng)時(shí)間，使設(shè)備故障概率增加，影響制梁與制板的正常生產(chǎn)。

（2）在CRTSⅡ型軌道板制板時(shí)間控制上，混凝土澆筑時(shí)間一般控制在2 h左右，因120型攪拌站比150型或180型攪拌站的生產(chǎn)率低，若攪拌站出現(xiàn)故障，或與制梁環(huán)節(jié)構(gòu)成的影響使?jié)仓r(shí)間延長(zhǎng)，8 h的工作循環(huán)被打破。相應(yīng)地，養(yǎng)護(hù)脫模時(shí)間（16 h）需要順延，所有工作循環(huán)將被打亂，降低了系統(tǒng)生產(chǎn)效率。

（3）目前我國(guó)采取“增加固定設(shè)施投資”、“擴(kuò)大內(nèi)需”的經(jīng)濟(jì)政策，在2009年四季度會(huì)出現(xiàn)架梁、軌道板同時(shí)施工的局面，使軌道板的預(yù)制生產(chǎn)壓力增加，軌道板的預(yù)制受到影響。

3.2 模型板數(shù)量與生產(chǎn)線的確定

3.2.1 模型板數(shù)量、生產(chǎn)線與CRTSⅡ型軌道板的生產(chǎn)效率

（1）從國(guó)外博格板的生產(chǎn)到國(guó)內(nèi)現(xiàn)有房山、平谷CRTSⅡ型軌道板場(chǎng)的設(shè)備配置看：預(yù)制半成品板（毛坯板）為3條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線含27套模塊和共用1臺(tái)最大生產(chǎn)能力100塊/d的磨床。從現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)看，這樣的配置基本完善和成熟。

（2）一條生產(chǎn)線從脫模吊板、模型清理、放置鋼筋網(wǎng)片、張拉、澆筑混凝土，到養(yǎng)護(hù)結(jié)束，時(shí)間約22 h，中間有約2 h的設(shè)備、裝置保養(yǎng)檢修，包括攪拌站的維修保養(yǎng)，然后進(jìn)入下一個(gè)作業(yè)周期。當(dāng)1條生產(chǎn)線進(jìn)行預(yù)制作業(yè)時(shí)，另外2條生產(chǎn)線正處于養(yǎng)護(hù)階段，且其中1條生產(chǎn)線接近于16 h的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并準(zhǔn)備脫模、吊板。如此，3條生產(chǎn)線構(gòu)成8 h的作業(yè)循環(huán)，形成每天生產(chǎn)3×27塊半成品的穩(wěn)定流水作業(yè)。

（3）磨床設(shè)計(jì)能力最大為81～100塊，正常情況下可將當(dāng)天生產(chǎn)的半成品打磨為成品板，為提高磨床打磨效率，需要提供足夠的半成品板。

（4）磨床是CRTSⅡ型軌道板成品板生產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)，其生產(chǎn)效率取決于設(shè)備本身性能指標(biāo)、操作人員的熟練程度及最重要的因素——半成品板打磨余量。磨床屬于高技術(shù)含量的數(shù)控設(shè)備，每天正常工作22 h左右，維修保養(yǎng)顯得非常重要。因此，一方面保持充足的半成品板供打磨，另一方面，還需提高制板質(zhì)量，保持制板生產(chǎn)線流暢作業(yè)。

（5）半成品板一天的產(chǎn)量小于磨床生產(chǎn)量時(shí)，這就需要提前預(yù)制存放并擴(kuò)大存放場(chǎng)地，增加征地費(fèi)用。另外，每套模板內(nèi)的板塊數(shù)量可以增減。模塊過少使半成品板供不應(yīng)求，過多則使裝置結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、澆筑時(shí)間延長(zhǎng)等，不利于正常循環(huán)，均降低了系統(tǒng)生產(chǎn)效率。

3.2.2 每套模型36塊，安裝2條生產(chǎn)線的可行性分析

（1）生產(chǎn)線設(shè)置為2條并增加組內(nèi)模塊數(shù)量，使清理模具、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片、澆筑混凝土的時(shí)間延長(zhǎng)，從而改變了8 h作業(yè)周期，24 h內(nèi)排不出16 h的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

（2）減少1條生產(chǎn)線，總的模板、張拉、振動(dòng)裝置、控制單元等的數(shù)量減少，費(fèi)用有所減少。但每條生產(chǎn)線增加9塊板，橫向張拉鋼筋長(zhǎng)度增加22.5 m（9×2.5 m），為此，張拉油缸的行程必須增加，改型設(shè)計(jì)后的張拉裝置費(fèi)用必然增加。

（3）若異地存放半成品板，不僅增加二次倒運(yùn)費(fèi)用，且倒運(yùn)過程可能引起板的變形，從而增加磨削余量，降低磨床打磨效率。

（4）改變模型結(jié)構(gòu)后，對(duì)材料要求的變化暫時(shí)還不清楚，需要對(duì)業(yè)主特別說(shuō)明。

3.3 軌道板存放場(chǎng)地及設(shè)備利用

根據(jù)軌道板要求的技術(shù)條件，約24 h半成品（毛坯板）出廠房進(jìn)入存放區(qū)，每臺(tái)成品臺(tái)座最多可疊放12層。在混凝土齡期≥28 d以后進(jìn)行打磨、檢測(cè)合格，進(jìn)入成品存放區(qū)，每臺(tái)座可疊放9層。

需要存放的軌道板數(shù)量受許多因素影響，半成品板的存放數(shù)量與第一條生產(chǎn)線的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、安裝調(diào)試及試生產(chǎn)精確調(diào)整時(shí)間有關(guān)，這一過程約需2.5個(gè)月。如果第一條生產(chǎn)線能夠順利投產(chǎn)，就可以為第二、第三條生產(chǎn)線提供很好的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)，并保證在2個(gè)月內(nèi)先后投產(chǎn)；這一階段累計(jì)可生產(chǎn)半成品板約4 000塊；成品板的存放主要考慮冬季施工影響、開始打磨與開始鋪板作業(yè)時(shí)間差（2個(gè)月）來(lái)計(jì)算，需要存放成品板的數(shù)量約4 500塊。

因此，需要設(shè)置半成品臺(tái)座334個(gè)、成品臺(tái)座500個(gè)。半成品與成品板的存板總量為8 500塊。

在方案一的場(chǎng)地布置平面圖中，使用2～3臺(tái)小跨度（25 m）懸臂龍門吊和2臺(tái)大跨度懸臂龍門吊（跨度40 m、懸臂7～12 m），半成品板存放區(qū)與成品板存放區(qū)被打磨車間分離為2個(gè)獨(dú)立場(chǎng)地。

在方案二的場(chǎng)地布置平面圖中，主廠房向南平移，拉通半成品板存放區(qū)與成品板存放區(qū)的軌道，使用3～4臺(tái)小跨度懸臂龍門吊和1臺(tái)大跨度懸臂龍門吊，半成品板區(qū)只在內(nèi)側(cè)安裝1臺(tái)龍門吊。剩余1臺(tái)龍門吊前期可不安裝，待半成品板3條線均投入生產(chǎn)后根據(jù)存板情況、成品板消耗情況等安裝在拉通的軌道上。拉通軌道軌距為25 m、打磨車間跨度為21 m，將打磨車間與主廠房分離并設(shè)置在拉通軌道中間，將3臺(tái)25 m跨龍門吊中的1臺(tái)提升高度增加，使之可跨越打磨車間，實(shí)現(xiàn)半成品板與成品板存放區(qū)間板的調(diào)配移動(dòng)。在拉通的軌道內(nèi)側(cè)（主廠房側(cè)）預(yù)留場(chǎng)內(nèi)周轉(zhuǎn)平板車通道，當(dāng)需要在半成品板與成品板存放區(qū)間倒運(yùn)的板塊較多時(shí)，利用場(chǎng)內(nèi)平板車倒運(yùn)。

3.4 方案二主要優(yōu)勢(shì)

（1）大跨度龍門吊變小跨度后可節(jié)約部分費(fèi)用，若在生產(chǎn)開始后認(rèn)定可以取消，就能夠少投入1臺(tái)龍門吊。

（2）拉通板場(chǎng)外側(cè)軌道后，使存板區(qū)可以調(diào)劑使用。由于成品與半成品存放板的層數(shù)不同，在做臺(tái)座基礎(chǔ)處理時(shí)，應(yīng)予以適度考慮，如僅加強(qiáng)成品板區(qū)部分臺(tái)座的基礎(chǔ)處理。

（3）場(chǎng)地得到充分利用、布置規(guī)則，四周鋪設(shè)場(chǎng)區(qū)通道，物流暢通。

（4）設(shè)置獨(dú)立的混凝土攪拌站，使制梁、制板互不影響。梁場(chǎng)在完成制梁后可及時(shí)將雙120型攪拌站調(diào)往其他工地。

（5）采用成熟的3×27模塊生產(chǎn)線配置，以8 h循環(huán)為作業(yè)時(shí)間單元，可提高裝備生產(chǎn)效率，并提高系統(tǒng)生產(chǎn)率。

（6）打磨車間與主廠房分離后，減小了相互干擾，物流更加暢通，減少彼此的噪聲污染，污水回收處理易于管理等。

4 方案二需要進(jìn)一步考慮與探討的問題

（1）集中采購(gòu)設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間是決定軌道板場(chǎng)正式投產(chǎn)的前提。模板組進(jìn)場(chǎng)安裝調(diào)試并試生產(chǎn)出第一組軌道板后，要依據(jù)半成品尺寸誤差調(diào)整模型板的幾何精度。模板進(jìn)場(chǎng)時(shí)間與預(yù)期時(shí)間越接近，精調(diào)模板時(shí)間越充分，為磨床提供的任意一塊半成品板的打磨余量可控，系統(tǒng)生產(chǎn)率就可以提高。

（2）配置3條生產(chǎn)線需要的變壓器容量為1 000 k V·A。從現(xiàn)有設(shè)備資料看，該容量有減小空間，在設(shè)備制造廠家確定后，即各部電機(jī)功率確定后，有必要認(rèn)真核定。

（3）場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸平車可以選擇電動(dòng)型或內(nèi)燃型，走行可選輪胎或輪軌。電動(dòng)有軌方式效率較高、低噪聲、基本無(wú)排放，但需要鋪設(shè)軌道，一次性投入較多，對(duì)電瓶組的充電及維護(hù)要求較高，否則不能滿足頻繁、連續(xù)使用；內(nèi)燃機(jī)車輛使用方便，但也有短期使用成本高等弱點(diǎn)。需要從經(jīng)濟(jì)性和適用性2個(gè)方面綜合考慮。

（4）優(yōu)化方案是建立在只生產(chǎn)CRTSⅡ型軌道板條件下。施工段內(nèi)還有部分CRTSⅠ型軌道板生產(chǎn)任務(wù)。由于兩者生產(chǎn)工藝差異很大，建場(chǎng)時(shí)需要兼顧彼此間的設(shè)備利用、場(chǎng)地布局、材料調(diào)配等。

（5）在軌道板鋪裝開始后，打磨好的成品板可以利用施工現(xiàn)場(chǎng)順序碼放。從地面向橋面的起吊、移動(dòng)等適于軌道板鋪裝設(shè)備需要進(jìn)一步研究。

[1] 何華武. 無(wú)碴軌道技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2005

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