鐵路預制梁場建設的思考

1、鐵路預制梁場建設的思考XXX（中鐵X局集團京津制梁項目經(jīng)理部，北京 通州101100）摘 要：通過對京津城際鐵路制梁場不同施工方案、資源配置情況、施工工藝進行比較分析，深入思考，總結(jié)經(jīng)驗，對科學、合理地規(guī)劃客運專線箱梁預制場提出合理建議。關(guān)鍵詞：客運專線；預制梁場；規(guī)劃建設1概述京津城際鐵路是環(huán)渤海京津冀地區(qū)城際軌道交通網(wǎng)的重要組成部分，也是溝通北京、天津兩大直轄市的便捷通道，全長 115.4km。按客運專線標準設計，采 用博格式無碴軌道技術(shù)，最高設計車速350km/h。本工程是鐵道部規(guī)劃的 2008奧運工程，從開工建設到竣工運營僅 28個月，工期緊，工后自然沉降周期短， 并結(jié)合沿線實際工程地

2、質(zhì)情況，全線以橋梁為主，其中共有整孔預制簡支梁2762 孔，分7座制梁場采用工廠化集中預制。2預制梁的主要結(jié)構(gòu)形式京津城際鐵路整孔預制簡支梁采用雙線后張法預應力混凝土箱型簡支梁，截面型式為斜腹板式單箱單室。梁體采用C50高性能混凝土灌注；預應力體系采用1 X7-15.20-1860-GB/T5224-2003鋼絞線，OVM型錨具；橋面防水層采用噴涂圖1京津城際鐵路簡支箱梁跨中截面（單位：mm）圖2京津城際鐵路簡支箱梁梁端截面(單位：mm)表1京津城際鐵路簡支箱梁主要設計參數(shù)梁型全長(m)跨度(m)梁高(m)頂寬(m)底寬(m)混凝土體積(3、(m )普通鋼筋重量(t)預應力筋束數(shù)(束)預應力筋

3、重量(t)理論梁重(t)20m20.619.52.4513.45.8214.8441.163223.435537.1024m24.623.52.4513.45.8250.9746.703225.377627.4324m高24.623.53.0513.45.5266.2949.819204.353665.7332m32.631.53.0513.45.5342.3459.596279.554855.853各梁場的建設情況京津城際鐵路的預制梁工程共分為北京段和天津段2個標段，其中13# 梁場和7#梁場由北京標段聯(lián)合體承擔施工，46#梁場由天津標段聯(lián)合體承擔施 工。各梁場均按縱列方式布置，與線路平行；

4、天津標段的 46#由于施工任務較 大，為加快進度，均采用輪胎式提梁機移梁方案(圖3);北京標段的13#梁場, 均采用橫移滑道移梁方案，而增建的 7#梁場，由于建場遲，為滿足工期要求, 亦采用輪胎式提梁機移梁方案(圖 4),各梁場的主要資源配置情況見表 2。圖3 900t自行轉(zhuǎn)動輪胎式提梁機圖4 900t軌道導向式移梁平車表2 京津城際鐵路各梁場資源配置情況梁場 名稱施工 任務/孔制梁 臺座 及底模/個存 梁 臺 座 /個外 模 /套外 模 /套鋼筋綁扎胎具吊裝龍 門吊砼拌和站罐 車/輛輸 送 泵/臺布 料 機/臺移 梁 臺車/套輪 胎 式 提 梁 機底 腹 板頂 板噸位/t臺數(shù)規(guī)格臺數(shù)1#30

5、111776655504HZS-12025342/2#34211886645504HZS-12025342/3#30611846655504HZS-12025342/4#7191114411114402HZS-1003584/15#352876852502HZS-1202/34/16#6021010410104502HZS-1202/44/17# I14。在建4對不同移梁方式梁場建設比較4.1不同移梁方式的經(jīng)濟性、安全性比較客運專線預制箱梁體積大，重量重，其中32m箱梁就重達856t，且按客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術(shù)條件（鐵科技函2004 120號）要求，為防止梁體受扭破壞，規(guī)定移梁過程

6、、存梁過程4支點不平整度w 2mm。選擇適當?shù)囊屏悍绞綄ΡＷC梁體自身結(jié)構(gòu)安全致關(guān)重要， 并且移梁方式直接決定了梁場 布局、大型場建工程的結(jié)構(gòu)形式和工裝設備投入情況，兩種移梁方式的經(jīng)濟性、 安全性比較見表3。表3 不同移梁方式的經(jīng)濟性、安全性比較各項指標名稱滑道橫移方式輪胎式提梁機橫移方式移梁機械設備 投入每套900t軌道導向式橫移平車造價 一般在7085萬兀，視驅(qū)動方式不冋 稍有差異，一般每個梁場需投入 2套， 投入較少每臺900t自行轉(zhuǎn)動輪胎式提梁機造價 在1800萬左右，首次建場投入大基礎處理費用有軌導向，輪子少，受力集中且輪壓 較大，對基礎承載力和不均勻沉降要 求高，一般采用鉆孔樁基礎，

7、受地質(zhì) 情況影響大，投入較大，京津鐵路投 入一般在35004500萬（僅移梁滑 道）輪胎式提梁機輪胎多且大，受力分散，輪壓小，對基礎承載力和不均勻沉降 要求低，按高速公路路基處理即可， 受地質(zhì)情況影響小投入較低，京津鐵路投入一般在 10001500萬安全性采用千斤頂升起梁，對 4個千斤頂?shù)?冋步要求高，存在高壓油管爆裂可能， 并對導向軌道平順度要求高，不易保 證4支點平整度要求；需較長動力電 纜，存在用電安全隱患采用提梁機起重天車直接提升梁體， 梁體處于懸吊狀態(tài)，易于保證 4吊點 平整度要求，且受走行道路平整度?。?自帶動力，較安全其他各列臺座間臺車倒運困難，占用龍門各列臺座間臺車自行移動，自

8、帶動力，吊，采用電力驅(qū)動，占用較大電力資 源，對施工影響大；移動 1片梁需倒 運好幾片梁，效率低，速度慢，總體 耗能大，只能根據(jù)架梁順序進行制梁； 設備簡單，維修保養(yǎng)費用少根據(jù)需要啟動機械，不占用梁場電力 資源，對施工影響??；可將任何一片 梁一次移動到位，效率咼，速度快， 總體耗能少，可小幅度調(diào)整制梁順序； 設備復雜，維修保養(yǎng)費用相對要高； 根據(jù)需要亦可作為應急起重設備使用評價移梁平車投入較少，但基礎處理費用 較大，總體投入較大，再次建場時仍 需投入占絕大多數(shù)的基礎處理費用， 不利于長遠發(fā)展；安全性差，效率低， 對施工干擾大輪胎式提梁機投入大，但基礎處理較 低，總體投入小，再次建場時投入更 小

9、，多次建場的平攤費用低；安全性 較好，效率咼，對施工干擾小4.2 施工工藝的比較移梁方式的不同致使施工工藝方面產(chǎn)生了差異，通過京津鐵路建設的實際證明，提梁機移梁施工工藝的單片梁占用制梁臺座周期為8496h,而橫移滑道移梁施工工藝周期為168192h,施工速度較慢，不同移梁方式的工藝流程見圖 5、圖 6。A Nfi 卄7川*-JJIu浪糊和輛!込觀飯 lT HihtWflf h.Li .if 呈il1.圖5滑道橫移方式工藝流程圖圖6提梁機移梁方式工藝流程圖(1) 、模板系統(tǒng)各梁場均采用大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)，液壓內(nèi)模。為滿足梁體橫移需要，采用 橫移滑道移梁的梁場底模固定， 相鄰 2個制梁臺座共用 1套

10、側(cè)、端模和內(nèi)模， 采 用卷揚機來回拖拉、 千斤頂頂升就位； 而采用輪胎式提梁機移梁的梁場底模、 側(cè) 模固定，內(nèi)模整體穿入再支撐成型， 相對橫移滑道移梁方案的施工工藝而言， 減 少了底?；顒訅K安裝、側(cè)模安裝和拆除、內(nèi)模拼裝等工序，減少了工序銜接，縮 短了施工時間； 內(nèi)模采用整體穿入和拆除， 減少了吊裝過程， 使橋面預埋件安裝 與內(nèi)模安裝可平行作業(yè)，有效縮短了單片梁的施工周期。（2）、鋼筋工程 為有效縮短單片梁的施工周期，各梁場鋼筋工程均采用胎具進行鋼筋骨架 預綁的施工工藝。 其中采用橫移滑道移梁的梁場分底腹板、 頂板 2 個鋼筋骨架進 行預綁，分開吊裝入模組裝成整體； 而采用輪胎式提梁機移梁的使

11、梁場底腹板和 頂板鋼筋預綁成整體骨架吊裝入模。 底腹板與頂板分開吊裝時， 為使頂板骨架能 順利 吊裝，減少與底腹板骨架鋼筋位置沖突， 頂板倒角鋼筋須待頂板骨架吊裝就 位后方可進行綁扎，延長了施工周期。（3）、其他工序 混凝土灌注工藝和張拉壓漿工藝各梁場基本相同。5 客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃的思考 通過對京津城際鐵路制梁場的兩種不同施工方案進行比較分析。對地質(zhì)條 件較差、工期緊迫的工程， 建議采用輪胎式提梁機提梁施工方案， 可大量節(jié)省地 基處理費用，加快施工進度；盡管制梁臺座數(shù)量相同時，內(nèi)外模投入要增加 1 倍，但其制梁周期可壓縮一半， 在相同施工任務的前提下， 制梁臺座數(shù)量可減少 一半，亦減

12、少了內(nèi)外模投入， 且還進一步減少了制梁臺座的地基處理費用和圬工 數(shù)量。同時，當鋼筋骨架采用整體吊裝、內(nèi)模后穿入施工工藝時，可有效減少工 序銜接，提高工作效率。同時，減少了吊裝龍門吊的占用率，從京津城際鐵路各 制梁場配置可以看出，天津標段制梁場均采用 2 臺龍門吊，最高日產(chǎn)量可達 3 孔；而北京標段制梁場采用 4 臺龍門吊，日產(chǎn)量 1.5 孔，還常受龍門吊制約，工 序不能形成流水作業(yè)。對地質(zhì)條件良好、工期長、施工任務少的制梁場，由于地質(zhì)條件良好（如 巖層較高時），地基處理費用較輪胎式提梁機提梁施工方案增加不多；同時，工 期長、施工任務少，如大型機械資源投入過多，勢必造成浪費，不能充分發(fā)揮機 械效率。對于此類制梁場， 宜采用橫移滑道移梁施工方案， 但建議采用鋼筋骨架 整體預扎吊裝、內(nèi)模后穿入施工工藝，減少吊裝龍門吊投入，節(jié)省能源。6 結(jié)語京津城際鐵路是我國首條設計車速 350k