1概述随着我国高速铁路的迅速发展，无砟轨道高平顺性、高稳定性、高可靠性及维修量少等特点，使其在高速铁路建设中得到广泛应用。我国在引进无砟轨道技术消化、吸收的基础上，通过技术创新研制出具有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道结构，并成功应用于工程建设。为确保工程建设按期完工，应对CRTSⅢ型轨道板预制场提前规划。本文以某板场设置、建设规模及规划设计为背景进行阐述，为类似工程提供借鉴、指导作用。2板场规划及设计以某板场43 000块CRTSⅢ型轨道板预制生产任务为例，按生产任务及进度安排，结合CRTSⅢ型无砟轨道先张法预应力轨道板台座法生产工艺，考虑场地位置实际情况，按照制板场功能划分主要为预制生产车间、辅助车间、混凝土拌和区、存板区、锅炉房、配电室、材料库房、办公生活区及实验室等生产设施。2.1设计生产能力规划根据承担预制43 000块任务和17.5个月生产工期要求，每月生产按26 d考虑，每个台座每天生产8块。计算台座数量[1]为12个，生产模具96套，正常生产能力96 块/d，每月生产能力2 496块。2.2钢结构厂房车间内规划根据生产任务及工期确定需要采用12个生产台座，结合生产工艺、各工序整体布局及场地情况确定采用24 m四连跨、长度152 m钢结构厂房、总占地14 592 m2。钢结构厂房中部两跨24 m厂房为预制生产车间，两侧两跨24 m厂房为辅助生产车间。在每个预制车间内沿纵向并列各设置6个生产台座[2]，预制生产车间纵向一端中心位置设置混凝土拌和站进料口，混凝土采用纵横向电瓶运输车带运输料斗运入车间。预制车间设16 t双梁行吊，结合生产台座布置，在两个生产车间中部布设液压站控制室控制纵横向张拉设备，每个预制车间布设48套CRTSⅢ型先张预应力混凝土轨道板模具[3]，设养护控制系统控制生产台座蒸汽养护，每个生产台座对应设置振捣控制台，预制车间与辅助车间各设置轨道板横移车，沿车间纵向生产台座各设置布料机并配备运输料斗等设备满足生产需要。辅助车间设16 t双梁和5 t单梁行吊，每个车间设钢筋原材料存放架、钢筋笼绑扎平台胎具、钢筋笼存放台位、端侧模拆装平台、封锚砂浆搅拌设备、封锚平台、检测平台及水养池和轨道板缓存区等。水养池一端设水位调节池，满足轨道板水养3 d需求。设置轨道板缓存区，满足轨道板冬季施工时缓存要求。2.3混凝土拌和区板场日产96块，每块轨道板耗费2.97 m3混凝土，损耗及混凝土试块按2 m3/d考虑，混凝土量约为287 m3，考虑搅拌机不满负荷运行，故配置一套HZS240型搅拌机组，搅拌机最大生产能力60 m3/h，满足施工需要[4]。考虑散装水泥及轨道板专用掺和料储存罐的储备能力，拌和站配备3个200 t水泥储存罐，2个200 t粉料储存罐，可以满足混凝土连续生产3 d用量的要求。结合当地地材供应，冬季开展施工，拌和站设置6个存料仓，尺寸20 m×18 m，各仓间采用砖混墙分开，间墙高2.5 m，每个料仓最大存储能力为1 800 m3，能够满足24 d用量。将料仓分为3个普通料仓和3个保温料仓，普通料仓采用钢结构彩钢板搭接，保温料仓与拌和站采用钢结构100 mm厚岩棉板全部进行封闭，以满足日常和冬季施工要求[5]。拌和站设洗砂场和洗石场，拌和站、砂石料场清洗设备各配置1个三级沉淀池，排放水满足环保要求。2.4轨道板存放区轨道板存放区设10 t跨度40 m龙门吊，起升高度不低于8 m，两侧悬臂。每个存板区引入水源，设置自动旋转喷淋系统，满足轨道板总保湿时间不少于10 d的要求。2.5试验室试验室建设严格按照相关要求进行规划建设，设置有标养室、混凝土室、胶材室、化学室、留样室、计量室、力学室、集料室、办公室及资料室等，满足板场试验需求。2.6锅炉房轨道板、钢模板在浇筑混凝土后静停3 h后与混凝土温度几乎相同，根据技术条件规定[4]，混凝土拌和物入模温度宜在5~30 ℃，模板温度宜在5~35 ℃，按最低温度控制取升温起始温度为5 ℃。2.6.1加热1个台座混凝土所需热量Q1=m1∙C1∙(Th-T0) （1）式中：Q1——加热1个台座混凝土所需热量（kJ）；m1——混凝土总用量（kg）；C1——混凝土比热，按硬化混凝土查表为0.85 kJ/（kg·h）；Th——温度变化值（℃）。代入数据，可得Q1=1 524 390 kJ。因水泥水化热的影响，计算在24 h内因水化热而使混凝土温度升高的数值TC。Th=60-TC （2）TC=mc∙Q∙1-e-mtc∙ρ （3）式中：mc——混凝土水泥用量，取434 kg/m3；Q——水泥水化热量，取461 J/kg；e——常数，取2.718；ρ——混凝土密度，取2 400 kg/m3；m——与水泥品种比表面、浇筑时温度有关的经验系数，取0.3；t——龄期（d）。代入数据可得，TC=25.11 ℃。2.6.2加热1个台座钢模所需热量计算Q2=m2∙C2∙Th-T0 （4）式中：m2——钢模总重（kg）；C2——钢板比热，取0.63 kJ/（kg·h）；Th——升温时间（h）。代入数据可得，Q2=806 400 kJ。热量传递损耗量用Q3表示，取Q1、Q2之和的20%，即Q3=2 796 948 kJ。蒸汽用量表达式：W=QI∙H （5）式中：W——蒸汽用量（kg/h）；Q——计算所需总热量（kJ）；I——在一定压力下蒸汽的含热量（kJ/kg）；H——有效利用系数，一般取0.4~0.5。代入数据可得，W=2 261.8 kg。12个生产台座需要蒸汽用量为27 141.6 kg，轨道板场设计生产能力为96 块/d，施工时间8 h，养护时间共17 h，其中静停3 h、升温2 h、恒温9 h、降温3 h，蒸汽供应时间升温2 h、恒温9 h，合计11 h，每个台座内每小时约需要蒸汽2 467.4 kg/h。制板场设计生产能力96 块/d，混凝土浇筑时间约6 h，考虑冬季砂石料加热，蒸汽要保证养护池、拌和站蓄水池冬季施工时水温和车间内取暖，故配备2台3 t的蒸汽锅炉。2.7材料备件库材料备件库设置在场区一角为砖混结构房屋，主要存放生产小型材料、设备配件和工具等。2.8电力系统板场办公区和生活区合计用电量77 kW，生产车间照明用电量为48 kW，轨道板预制生产区用电量为1 230 kW，生活区用电系数考虑0.9，生产时机械设备同时用电系数考虑0.7[6]。用电量为930 kW，所需变压器容量为1 116 kW。根据计算所需变压器容量，设置1台500 kVA和两台315 kVA变压器集中供电满足生产及生活需要，考虑地方高压线检修或不确定因素停电，在场区内配置1台500 kW和1台200 kW的发电机组备用。2.9场内供水系统2.9.1工程用水混凝土拌和用水：混凝土搅拌用水量根据配合比确定140 L/m3，制板场生产能力96 块/d，每块板的混凝土方量3 m3，预制每天用水40 040 L。水养池每天的用水量较少，考虑预制用水的1%。2.9.2机械用水机械用水包括蒸汽锅炉、清洗搅拌机及各动力设备等用水。蒸汽锅炉用水：锅炉用水定额为1 050 L/（t·h），6 t锅炉用水4 200 L，每96块板蒸汽养护时间约17 h，故锅炉工作时间24 h。各种机械设备用水：制板场内各种机械设备用水量120 L/h，工作时间24 h。2.9.3生活用水生活用水包括生产区生活用水和生活区生活用水，按高峰期350人考虑。生活区、场内供水经计算将管道接入市政用水，满足场区内用水量。2.10场内外交通道路制板场内通行大、重型运输车辆，受荷载较大，基底采用三七土换填夯实。路面采用25 cm厚C30混凝土硬化，主路宽8.8 m，附路宽6.6 m，进场设置宽11 m道路，进场大门设置伸缩门。2.11场内安全设施场内生产车间、库房、试验室及办公区生活区设消防池、灭火器，拌和站、龙门吊及生活区设避雷针，钢结构车间、拌和站及砂石料棚设避雷接地装置，生活用房安装漏电保护器，污水沉淀池设置防护栏杆，场内设置安全警示牌，场内道路设限速5 km/h标志。2.12场内环保设施场区道路设绿化带，进出场路口设洗车槽，污水经三级沉淀排出。生活垃圾分类堆放，由垃圾站定期回收；生产垃圾临时定点存放，由专业公司定期清运。混凝土粉料仓上部设置脉冲式除尘装置，满足环保排放标准。3结语依托某板场工程实例，对板场总体规划设计进行分析，通过在板场建设的工程实例证明，建场技术可实现技术先进、经济合理、布局合理的建设目标，提升国内CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板的自主创新水平。