客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃

1、年月第期總第期中國港灣建設Dec ，客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃劉聰明（中交第一航務工程局有限公司鐵路工程分公司，天津）摘要：鐵路客運專線橋梁以簡支整孔雙線箱梁為主，體積大，重量重，技術標準高，施工以現(xiàn)場預制為主。為保證預制箱梁的質量和預制效率，合理使用建場費用，根據(jù)客運專線有關設計要求和相關單位箱梁預制場的建設經(jīng)驗，文中論述了梁場的選址、規(guī)劃、布置等內容，以達到標準化、流程化、工廠化施工。為今后客運專線施工中箱梁預制場建設提供參考。關鍵詞：客運專線；簡支箱梁；預制場；建設中圖分類號：U215.1文獻標識碼：文章編號：（）Planning for Construction of Box-Gird

2、er Prefabrication Yardsfor Passenger Railway LinesLIU Cong-ming（Rail Road Engineering Branch Company of CCCC First Harbour Construction Co. ，Ltd. ，Tianjin 300042，China ）Abstract ：，Keywords ：；1引言按國務院批準的中國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃和鐵路表1客運專線橋梁比例一覽表線路名稱線路全長/km橋梁總長/km橋梁比例/%橋隧比例/%京津鄭西武廣合武京滬廣深廣株甬臺溫溫?！笆晃濉币?guī)劃，我國規(guī)劃擬建客運專線長達1200

3、0km ，其中明確在“十一五”期間建成的客運專線7000km 。客運專線是以客運為主的快速鐵路。所有線路都是按照200250km/h及以上標準設計、建設，其中京滬高速鐵路設計時速350km/h。為了控制工后沉降，節(jié)約用地，少占良田，客運專線鐵路橋梁長度占線路總比例很大。各客運專線橋梁比例概況如表1。由此可見，橋梁工程施工是保證鐵路客運專線工程取得良好經(jīng)濟和社會效益的關鍵。根據(jù)線路設計時速、橋梁結構和施工方法的不同，混收稿日期：作者簡介：劉聰明（），男，高級工程師，副總經(jīng)理兼總工程師，工業(yè)與民用建筑專業(yè)，從事多年鐵路工程施工工作。哈大石太10中國港灣建設選擇。年第期凝土箱梁有幾種形式，主要分為鋼

4、筋混凝土預應力單線整孔簡支箱梁、雙線整孔簡支箱梁、雙線組合箱梁。由于簡支箱梁整體性能好、受力明確、技術成熟，對基礎沉降適應性好，養(yǎng)護維修方便，采用梁場預制質量容易控制，預制架設可縮短工期，造價相對較低，因此在目前開工建設的鐵路客運專線中，常用跨度橋梁上部結構設計的形式主要以雙線整孔簡支箱梁為主。這一特點使得研究標準化、流程化、工廠化施工方法更顯突出。為保證預制箱梁的質量和預制效率，合理使用建場費用，必須首先對箱梁預制場進行科學系統(tǒng)地規(guī)劃設計。2梁場的選址梁場選址時應按照梁場覆蓋的范圍，全面考慮橋跨與梁型布置、工期、運架梁速度、地質狀況及橋跨兩端路基工程等因素，同時做到運梁距離相對最短，可分段為

5、無碴軌道施工打開工作面，形成流水作業(yè)，提高施工設備利用率，降低設備投入費用。因此梁場選址應遵循以下原則：（1）制梁場應盡量布置在橋群集中地段。一般制梁場選擇在橋群重心附近。同時盡量選擇在橋梁的直線地段。（2）盡量選擇在交通便利，利于大型制、運、架梁設備和大宗材料運輸進場，減少運輸費用。（3）客運專線箱梁對制梁臺座和存梁臺座的承載能力和不均勻沉降均提出了很高的要求。因此，制梁場應盡量選在地形、地質條件較好的地方，以減少土石方、基礎加固及拆遷工程；有條件時應盡量利用正式工程場地，降低臨時工程費用投入，如京石鐵路客運專線就考慮了利用設計的車站廣場作為箱梁預制場場地。在路基地段布置梁場應盡量使梁場場地

6、高程與路基肩相同。若高差太大，則無法滿足要求，要按照運梁車的最大可爬坡度（一般縱向為5%，橫向為4%。建議設計時按3%考慮）。（4）運梁距離較短。較短的運輸距離可確保箱梁運輸安全，提高運架梁的施工進度，減少運架梁費用。（5）盡量減少征地拆遷。制梁場的位置要在滿足制梁工期和存梁的前提下，應盡量利用紅線以內區(qū)域布置梁場，少占用耕地，減少拆遷量和以后的復耕費用。在條件允許的情況下，借用車站位置布置制梁場也是一個不錯的（6）考慮防洪排澇，確保雨季施工安全?？傊?，制梁場地的選擇應綜合考慮各方面的因素，本著“因地制宜、節(jié)約資金、降低成本、確保安全與質量”的原則，統(tǒng)籌規(guī)劃。在施工前要認真進行施工調查和技術經(jīng)

7、濟比較，選擇最佳位置。33.1梁場的布置梁場布置原則（1）結合制梁場的生產(chǎn)和供應箱梁的數(shù)量，首先要確定制梁臺座和存梁臺座的數(shù)量，再確定攪拌站及存料場的大小。（2）制梁場布置應緊湊合理，不僅要考慮制架梁施工流程，還要兼顧運架設備的安裝和拆除。（3）根據(jù)制梁施工工藝、移梁和運梁工序的要求，合理布置生活辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、存梁區(qū)（兼運梁區(qū)）和混凝土攪拌區(qū)（含材料存放區(qū)）。（4）制梁場布置要使場內交通、供水、供電、供氣、防火、防洪排澇、環(huán)保盡量合理。3.2梁場布置形式制梁場的布置方式一般有以下兩種形式。（1）縱列式：制、存梁臺位縱向并列，龍門吊平移梁。圖1為單一縱列式布置，配備2臺450t 輪軌式提梁機負

8、責移梁和提梁裝車。圖2為復合縱列式布置，配備2臺450t 可轉向輪軌式提梁機負責移梁和提梁裝車。（2）橫列式：制、存梁臺位平行，千斤頂頂移梁。圖3為移梁采用2套（4臺）移梁臺車橫向滑移。運梁區(qū)配備2臺450t 龍門吊負責箱梁裝車。圖4為配備1臺900t 輪胎式提梁機負責移梁和提梁裝車。圖5為配備1臺900t 可轉向輪軌式提梁機負責移梁和提梁裝車。縱列式布置為臺座的長度方向順線路走向。縱列式比較適合于梁場靠近線路的情況。特別對于長大橋梁，梁場一般設于橋梁中部，必須配備提梁的大型門吊，宜采用縱列式布置?？v列式布置可以充分利用永久征地，減少臨時用地的數(shù)量。如秦沈鐵路月牙河制梁場、合武鐵路湖北麻城市中

9、館釋鎮(zhèn)制梁場均采用縱列式布置。橫列式布置為臺座的長度方向垂直于線路走向。橫列式布置的箱梁在上橋前需水平旋轉90，運梁車需調頭，鋼筋制作龍門吊拌合站存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺鋼筋綁扎區(qū)制梁臺內模拼裝臺制梁臺內模拼裝臺制梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺制梁臺內模拼裝臺制梁臺提梁機圖1縱列式方案一年第期劉聰明：客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃11提梁機龍門吊存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺轉向區(qū)存梁臺存梁臺制梁臺制梁臺綁扎區(qū)內模拼裝臺綁扎區(qū)綁扎區(qū)內模拼裝臺材料存放鋼筋制作加工區(qū)存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺制梁臺制梁臺綁扎區(qū)綁扎區(qū)內模拼裝臺鋼

10、筋加工存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺制梁臺制梁臺綁扎區(qū)拌合站龍門吊圖2縱列式方案二倉庫生活區(qū)辦公區(qū)龍門吊砂、石、料場拌合站龍門吊鋼筋加工、存放場鋼筋綁扎臺內模拼裝臺制梁臺制梁臺制梁臺內模拼裝臺制梁臺制梁臺內模拼裝臺內模拼裝臺制梁臺制梁臺制梁臺制梁臺鋼筋綁扎存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存

11、梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺移梁臺車軌道存梁臺運梁裝車區(qū)提梁機軌道提梁機圖3橫列式方案一12中國港灣建設年第期運梁道路辦公區(qū)存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺輪胎式提梁機生活區(qū)存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺制梁臺鋼筋制作、綁扎區(qū)制梁臺龍門吊制梁臺內模拼裝臺制梁臺鋼筋制作、綁扎區(qū)內模拼裝臺制梁臺制梁臺拌合站龍門吊圖4橫列式方案二輪胎式提梁機龍門吊鋼筋加工鋼筋綁扎鋼筋綁扎鋼筋加工生活

12、區(qū)制龍門吊梁臺制梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺拌合站制梁臺內模拼裝臺制梁臺內模拼裝臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺提梁機轉向區(qū)運梁道路內模拼裝臺制梁臺內模拼裝臺制梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺存梁臺圖5橫列式方案三年第期劉聰明：客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃13因此這種布置方式比較適合于梁場遠離線路的情況。特別是對于橋群地段，為減少投入應按便道運梁考慮，采用橫列式布置較為合適。目前大多數(shù)預制場均采用這種布置方式。制梁場布置方式一般應結合現(xiàn)場地形條件確定。每一種布置方式中，多個臺座的具體排列方式主要取決于箱梁搬出臺座的方式。目

13、前，出梁方式有2種：龍門吊機出梁和滑移臺車出梁，龍門吊機又分輪胎式和輪軌式2種。3.3縱列式與橫列式制梁場比較通過對施工過程的實際分析比較表明：縱列式制梁場各作業(yè)區(qū)域緊密相連，從原材料進場、半成品加工轉運、箱梁混凝土澆筑、箱梁成品形成，核心生產(chǎn)區(qū)全部覆蓋在起重機作業(yè)區(qū)范圍內，從箱梁脫模到移至存梁臺座，整個過程一次到位，無需移動其他梁。制梁順序可隨架梁順序隨意調整。因此設備的投入相對小些，占地少，但產(chǎn)量不如橫列式大。橫列式制梁場起重設備無法覆蓋全部作業(yè)區(qū)域，移存梁需要專門的運載設備。制梁順序不能輕易打亂，移梁工作量大。雖然產(chǎn)量較大，但梁場占地面積大、征拆成本高、建設費用高，設備投入大。因此，在選

14、擇制梁場時，應綜合考慮鐵路橋梁施工周期、制梁場地形條件、擬投入的設備、要求的產(chǎn)量和施工的安全性，選擇合理的制梁場，避免造成規(guī)模不合理，浪費建設資金。從多年的工程實踐經(jīng)驗看，中小型規(guī)模的制梁場選擇縱列式布局優(yōu)勢突出；生產(chǎn)規(guī)模較大的制梁場則選擇橫列式布局較經(jīng)濟，這就是目前預制梁場普遍采用橫列式布局的原因。4梁場規(guī)模的確定箱梁預制場主要有4個功能區(qū)組成：生活辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)（包括鋼筋加工、制梁臺座、模板存放等）、存梁區(qū)（兼運梁區(qū)）和混凝土攪拌區(qū)（含材料存放區(qū)）。梁場的規(guī)模主要根據(jù)其所需要的生產(chǎn)能力確定，生產(chǎn)能力與生產(chǎn)工藝要求的時間、梁場供應箱梁的范圍、制架梁工期、架梁進度及施工總工期有著密切關系。（1

15、）梁場供應箱梁的范圍在現(xiàn)有技術條件下，1臺架橋機配1臺運梁平車運架梁經(jīng)濟供應范圍一般在單向1520km 以內。因此在設計或業(yè)主招標中一般都按此確定標段內的梁場的數(shù)量和位置。（2）制架梁工期的確定制架梁工期是結合總工期、橋梁下部工程及鋪軌工程工期綜合考慮的，它直接影響著梁場的規(guī)模。（3）架梁進度的確定在確定了制架梁工期后，架梁所需要的綜合進度應為：t =n /T其中：n 為制架梁孔數(shù)；T 為制架梁工期，d ；t 為綜合進度，孔/d。根據(jù)上面的因素考慮，針對我國目前采用梁型的實際情況，下面主要就如何確定制、存梁臺座數(shù)量進行論述。制梁臺座制梁臺座的數(shù)量取決于制梁設備配置、制梁工序、制梁周期及制梁效率

16、等。制梁設備配置一個制梁場主要機械設備需要配置跨制梁區(qū)的龍門吊、鋼筋裝卸龍門吊、提梁機、拌合站、混凝土罐車、混凝土輸送泵、布料機、蒸汽養(yǎng)生系統(tǒng)以及模板系統(tǒng)等設備。表2是一個典型梁場的主要設備配置表。表2制梁場主要設備配置表序號123456789設備名稱設備型號單位數(shù)量套套套套套套座輛臺臺臺臺用途箱梁模板（含側、32m底、端模）箱梁內模32m箱梁模板（含側、24m底、端模）箱梁內模箱梁鋼筋綁扎臺座（腹板）箱梁鋼筋綁扎臺座（頂板）混凝土拌合站混凝土罐車混凝土輸送泵24m 32m 32m HZS1208m 3HBT60900t 50t 10t1032m 箱梁施工532m 箱梁施工124m 箱梁施工1

17、24m 箱梁施工4綁扎鋼筋42641421綁扎鋼筋供應混凝土運輸混凝土輸送混凝土移梁吊運模板、鋼筋骨架吊運鋼筋備用電源10提梁機11龍門吊12龍門吊13發(fā)電機14電焊機15對焊機16調直機17鋼筋彎曲機18鋼筋切斷機19蒸汽鍋爐20溫控系統(tǒng)21插入式振動棒22附著式振動器23張拉千斤頂24電動高壓油泵25壓漿泵26灰漿攪拌機27提梁機28運梁車29提梁龍門吊30靜載試驗臺250GF80臺BX1-臺315-500UN-100臺GT6-12GW40GQ-404t ZX50ZF22臺臺臺臺套臺22鋼筋加工6282鋼筋加工鋼筋加工鋼筋加工箱梁養(yǎng)護20鋼筋加工12箱梁養(yǎng)護60混凝土施工30預應力張拉30

18、預應力張拉421141預應力壓漿預應力壓漿移梁移梁架梁提梁用箱梁靜載試驗用臺344混凝土施工YCW400臺ZB4-500臺UB3JZ-350900t 900t 450t臺臺臺臺臺套 年第 期 4.3 運梁方法和設備選用 劉聰明：客運專線箱梁預制場建設規(guī)劃 15 滑移臺車橫移出梁法和龍門吊機提吊出梁法，其中龍 門吊機又分為輪軌式和輪胎式兩種形式。這兩種搬移方法 各有優(yōu)缺點，各有其適用范圍，詳見表 3。 目前，國內正在籌建的梁場出梁方式和設備情況是： 表3 兩種移梁方法比較一覽表 缺 點 選用原則 箱梁在臺座中完成初張拉后即可從制梁臺座中搬移到 存梁臺座上，進行養(yǎng)護及終張拉，簡稱為出梁。目前出梁

19、方法有 2 種： 移梁 方式 優(yōu) 點 滑移軌道數(shù)量多，一個制梁臺座必須設置 滑移臺車體積小，重量輕，一次性投 2 條滑移軌道，為防止移梁的過程中移梁支點的 入的設備費用少。 臺位之間施工時的相互干擾較小。 不均勻沉降，軌道基礎需要處理，費用很高； 使用麻煩，每架設一榀箱梁，同列 (排 ） 性受到一定的限制，難以考慮在應急情況下的雙 層存梁方案。 道 存在移梁技術風險，制梁技術條件要求箱 梁移動時 4 個支點必須共面，其誤差不得大于 4 mm 。采用滑移臺車時受多方面的因素影響，未 必能保證此項技術要求；而且不能省去裝車龍門 吊機。 移梁時平面交叉軌道需要重復拆裝。 軌道數(shù)量少，2 條龍門吊機的軌道可 同時負責數(shù)個臺座的出梁； 提梁機直接提至存梁臺位。提梁機走行輪較 低，一般通過換填、強夯、碾壓即可，施工 投入相對較小。 采用四點起吊三點平衡技術，絕對保 證箱梁移動的技術要求； 使用方便快捷，一般情況下一個梁場 配一套吊機即可； 提梁機可 90轉向行走，箱梁的存放 相對靈活。臺座的排列方式較靈活。應急情 況下可考慮雙層存梁的方案。 一次性投入的設備費用高。 況。 梁場的地質較好，梁場規(guī)模 小，臺座緊臨線路呈“一字”形 布置，且制梁與架梁工程分標的 情況。 制、存梁臺位之間的布置較為緊湊。 中的其它箱梁均要挪動一次；且存梁位