楊志

摘要：客專及高速鐵路箱梁預(yù)制場(chǎng)具有建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、技術(shù)難度大、投入高、建廠工期緊等特點(diǎn)。預(yù)制梁場(chǎng)的位置選擇及布局是否合理，將直接對(duì)梁場(chǎng)的建設(shè)工期和施工成本造成較大的影響。為此，文章從預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制場(chǎng)的位置選擇、整體布局等方面，介紹了梁場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)與方法。

關(guān)鍵詞：鐵路客運(yùn)專線；預(yù)制箱梁梁場(chǎng)；布局設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）11-0030-03

1 概述

目前我國(guó)高速鐵路及客運(yùn)專線鐵路的橋梁大部分采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，由于其體積及重量都較大，從運(yùn)輸及綜合造價(jià)等方面考慮不再適合采用 “工廠預(yù)制，鐵路運(yùn)輸，工地架設(shè)”這一傳統(tǒng)方法施工，綜合比選下采用現(xiàn)場(chǎng)集中預(yù)制的方法相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)和合理。

現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制梁場(chǎng)的建設(shè)應(yīng)在保證施工安全、質(zhì)量、環(huán)保、工期以及鋪架要求的前提下，采用“因地制宜”的原則，合理地選址和規(guī)劃布局，以在滿足使用要求的同時(shí)盡可能地降低大臨設(shè)施建設(shè)投入，節(jié)約建場(chǎng)成本以及運(yùn)架成本。

本文結(jié)合客運(yùn)專線制梁場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從預(yù)制箱梁梁場(chǎng)選址、整體布局等方面，介紹了梁場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)與方法，希望能為今后客專鐵路制梁場(chǎng)的建設(shè)提供參考。

2 制梁場(chǎng)選址要點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)制梁場(chǎng)建設(shè)受線路情況、鋪架要求、材料來(lái)源、地形地貌等因素的影響，為此選擇合理的建場(chǎng)位置，對(duì)橋梁的生產(chǎn)、架設(shè)、原材料進(jìn)場(chǎng)、土石方工程量等都起著至關(guān)重要的作用。以下結(jié)合建場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，從十個(gè)方面簡(jiǎn)要論述制梁場(chǎng)選址的要點(diǎn)：

一是從發(fā)運(yùn)梁方式、橋梁架設(shè)運(yùn)距、線路橋跨分部、梁型布置、建設(shè)工期等方面綜合考慮，單方向架梁時(shí)梁場(chǎng)應(yīng)設(shè)置在便于加設(shè)的橋頭一側(cè)，雙向架梁時(shí)梁場(chǎng)應(yīng)設(shè)置在線路橋群集中段的中間部位，并盡量設(shè)置在橋頭，以方便橋梁的預(yù)制和架設(shè)。

二是為盡量減少土石方工程量和征地拆遷量，降低工程費(fèi)用，縮短建場(chǎng)周期，制梁場(chǎng)在選址時(shí)要盡量選在地勢(shì)平坦、地面附著物較少的地方，可利用線路紅線內(nèi)場(chǎng)地或車站位置建設(shè)梁場(chǎng)，以節(jié)約臨時(shí)用地租占費(fèi)用。

三是為防止箱梁在預(yù)制和存放中由于臺(tái)座的不均勻沉降而產(chǎn)生扭曲，客專鐵路預(yù)制橋梁技術(shù)條件對(duì)箱梁制、存梁臺(tái)座四個(gè)支座位置的平整度以及承載力提出了較高的要求。為此，預(yù)制梁場(chǎng)在選址時(shí)，要對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，制、存梁臺(tái)座要盡量布置在地質(zhì)較均勻的位置，以防止在使用中產(chǎn)生不均勻沉降。

四是為保證大型制梁設(shè)備及原材料進(jìn)場(chǎng)交通便利，并盡量減少臨時(shí)便道的建設(shè)，節(jié)約臨建成本，梁場(chǎng)應(yīng)盡量選擇建設(shè)在與既有公路或施工便道相連的地方。

五是由于箱梁體積大，需要材料的數(shù)量較多，原材料供應(yīng)矛盾十分突出，并且客運(yùn)專線鐵路對(duì)原材料的質(zhì)量有較高的要求，為此在梁場(chǎng)選址時(shí)要對(duì)周邊料源進(jìn)行調(diào)查，綜合考慮料源的質(zhì)量、穩(wěn)定性以及運(yùn)距等問(wèn)題，合理選擇建場(chǎng)位置。

六是由于箱梁預(yù)制及場(chǎng)內(nèi)工人生活需要大量的水，為此，梁場(chǎng)選址時(shí)應(yīng)對(duì)水源做好充分的調(diào)查，以保證制梁場(chǎng)內(nèi)或附近有滿足生產(chǎn)和生活需要的水源，如果條件允許，最好利用原有水源，以節(jié)約打井等費(fèi)用。

七是為滿足生產(chǎn)和生活用電需要，梁場(chǎng)選址時(shí)盡量建設(shè)在電網(wǎng)覆蓋的位置，以便利用既有電網(wǎng)發(fā)電，節(jié)約建設(shè)專用線的費(fèi)用。

八是考慮到環(huán)境保護(hù)等因素，梁場(chǎng)選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇在距離城鎮(zhèn)、村落等人口聚集地較遠(yuǎn)的地方，以減小對(duì)附近居民的噪音及粉塵污染。

九是在選址時(shí)要對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀粸?zāi)害等不可抗力因素的發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查，以便在建場(chǎng)時(shí)綜合考慮防洪排澇等各種因素，確保雨季施工安全。

十是要注意了解當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗和文化特征，和當(dāng)?shù)卣叭罕娊⒘己玫年P(guān)系，以獲得最大的支持，便于場(chǎng)地的選擇和建設(shè)。

綜上所述，預(yù)制箱梁梁場(chǎng)選址時(shí)要通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的勘察和對(duì)周邊環(huán)境的調(diào)查，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)，在綜合比對(duì)分析后進(jìn)行，以便選出最佳位置。

3 預(yù)制梁場(chǎng)規(guī)劃布局總體思路

預(yù)制梁場(chǎng)的規(guī)劃布局首先要合理、適用滿足基本的施工要求，使箱梁的預(yù)制、存放及發(fā)運(yùn)要求得到滿足，同時(shí)滿足員工工作、生活需求等。其次，要采用因地制宜的原則，盡可能地節(jié)約用地，減少建場(chǎng)費(fèi)用。具體分為以下四個(gè)步驟：

第一，應(yīng)根據(jù)運(yùn)架梁方式，確定梁場(chǎng)的整體布局形式是順線路布置，還是垂直線路布置。

第二，根據(jù)制梁工藝流程要求確定生產(chǎn)區(qū)域布局方式。使梁場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)域區(qū)塊劃分合理、結(jié)構(gòu)緊湊，在保證有足夠的施工作業(yè)和活動(dòng)空間的前提下，盡量減少中間環(huán)節(jié)作業(yè)量以及各項(xiàng)作業(yè)間的干擾。

第三，根據(jù)梁場(chǎng)制梁任務(wù)總量及制、架梁工期要求，確定制、存梁臺(tái)座數(shù)量，攪拌站及骨料倉(cāng)大小，機(jī)械設(shè)備選型等具體內(nèi)容。

第四，根據(jù)所需要的管理人員、施工工人數(shù)量及日常工作、生活需求，確定辦公區(qū)和生活區(qū)的大小及布置

形式。

另外，為保證生產(chǎn)安全，梁場(chǎng)內(nèi)的高壓電設(shè)備、壓力容器、易燃易爆等危險(xiǎn)源應(yīng)遠(yuǎn)離生活、辦公區(qū)等人流密集場(chǎng)所。在寒冷地區(qū)還要考慮冬季施工等保溫措施。

4 梁場(chǎng)的布局設(shè)計(jì)

梁場(chǎng)的布局設(shè)計(jì)應(yīng)在選好場(chǎng)址，確定制梁任務(wù)總量及制、架梁工期，制梁工藝及運(yùn)架梁方式等前提下，按照梁場(chǎng)總體布局的原則和步驟，對(duì)梁場(chǎng)進(jìn)行細(xì)致的布局和設(shè)計(jì)。

4.1 預(yù)制箱梁梁場(chǎng)整體布置方式的選擇

根據(jù)梁場(chǎng)制梁和存梁以及發(fā)運(yùn)方式的不同，預(yù)制箱梁梁場(chǎng)的整體布置類型有縱列式和橫列式兩種。

縱列式為制梁和存梁臺(tái)座在同一個(gè)起重設(shè)備跨度內(nèi)。移梁和發(fā)梁作業(yè)由同一套軌道式起重設(shè)備完成，可節(jié)約設(shè)備投入，降低運(yùn)行成本。缺點(diǎn)是縱向距離較長(zhǎng)，場(chǎng)地的選址受到較大的限制，存儲(chǔ)能力低。

橫列式為存梁區(qū)平行于制梁區(qū)布置。該方式需要一套專門的移梁設(shè)備將梁體從制梁區(qū)移至存梁區(qū)。優(yōu)點(diǎn)為規(guī)劃布局靈活，受場(chǎng)地限制小，存儲(chǔ)能力較強(qiáng)。缺點(diǎn)為移梁設(shè)備一次性投入大，建場(chǎng)成本高。

由上可知，以上兩種布置方式各有優(yōu)點(diǎn)和不足，在具體選擇時(shí)要根據(jù)場(chǎng)地特點(diǎn)、發(fā)梁方式、梁場(chǎng)設(shè)備配置方案等因素綜合考慮。

4.2 移梁方式的選擇

移梁為將梁體從制梁臺(tái)座上移出存放在存梁臺(tái)座上的過(guò)程。常用的移梁方式有軌道式提梁機(jī)提梁、輪胎式提梁機(jī)提梁和移梁臺(tái)車移梁三種。

軌道式提梁機(jī)提梁：一套提梁設(shè)備便可覆蓋整個(gè)制梁及存梁區(qū)域完成移梁及發(fā)運(yùn)作業(yè)，軌道數(shù)量少且提梁設(shè)備價(jià)格較低，但受場(chǎng)地選址的影響較大，布置方式有較大的局限性。

輪胎式提梁機(jī)提梁：具有與軌道式提梁機(jī)相同的優(yōu)點(diǎn)，并且無(wú)需行走軌道，使用更加方便靈活，但設(shè)備價(jià)格較高。

移梁臺(tái)車移梁：設(shè)備價(jià)格相對(duì)低廉，但軌道投入較多，移梁速度慢，移梁和發(fā)梁都不能靈活操作，若出現(xiàn)發(fā)梁順序改變的情況，需多次移梁才能實(shí)現(xiàn)，且存在移梁技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

由此可知，出梁方式的選擇對(duì)于梁場(chǎng)施工生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，設(shè)備及配套建設(shè)投入是否經(jīng)濟(jì)、合理有著至關(guān)重要的作用，為此，施工單位在選擇出梁方式時(shí)一定要結(jié)合實(shí)際情況，在認(rèn)真比選、分析后作出合理的選擇。

4.3 梁場(chǎng)生產(chǎn)、生活區(qū)域的布局設(shè)計(jì)

梁場(chǎng)各區(qū)域的布局設(shè)計(jì)應(yīng)本著保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約用地，同時(shí)利于生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)管理的原則，科學(xué)合理規(guī)劃布置。

制梁場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)應(yīng)按工藝流程需要進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，做到結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，既要保證每道工序的施工都有足夠的施工作業(yè)和活動(dòng)空間，又要使各工序銜接順暢，盡量減少中間環(huán)節(jié)作業(yè)量以及各項(xiàng)作業(yè)間的干擾；生產(chǎn)區(qū)及生產(chǎn)輔助區(qū)的布置既要滿足生產(chǎn)工藝要求，又方便施工，道路相通，方便運(yùn)輸，減少二次倒運(yùn)；生活區(qū)布局要環(huán)保、人文、便于管理。梁場(chǎng)整個(gè)區(qū)域要與外界采用圍欄相隔，安全獨(dú)立。

按照客運(yùn)專線鐵路簡(jiǎn)支箱梁的施工工藝要求，生產(chǎn)區(qū)一般分為制梁區(qū)、存梁區(qū)、提梁及發(fā)梁區(qū)。其中，制梁區(qū)要滿足鋼筋、模型、混凝土工程及前期張拉作業(yè)需求，要綜合考慮各工序間的協(xié)作施工。

生產(chǎn)輔助區(qū)一般布置有砼拌和站、砂石料存放及清洗區(qū)、鍋爐房、構(gòu)件存放區(qū)、鋼絞線存放區(qū)、材料庫(kù)房以及配電房等。

辦公生活區(qū)一般分為生活區(qū)宿舍、辦公區(qū)、停車場(chǎng)、文體活動(dòng)區(qū)等生活設(shè)施。

梁場(chǎng)生產(chǎn)、生活區(qū)的布置因地形、生產(chǎn)工藝不同而不同，不能拘泥于某種形式，要按照布局設(shè)計(jì)的原則根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)。

4.4 制、存梁臺(tái)座數(shù)量的確定

4.4.1 制梁臺(tái)座數(shù)量的確定。制梁臺(tái)座設(shè)置數(shù)量主要由制梁任務(wù)總量，制、架梁工期及制梁臺(tái)座周轉(zhuǎn)周期決定。

首先，應(yīng)根據(jù)制梁任務(wù)總量及制、架梁工期確定梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。若梁場(chǎng)共有制梁任務(wù)n孔，根據(jù)架梁工期要求梁場(chǎng)在滿足正式生產(chǎn)條件后m個(gè)月內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)，梁場(chǎng)的月生產(chǎn)能力必須到達(dá)為n/m孔，每月均按30天計(jì)算，則梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力必須達(dá)到（n/m）/30 孔/天。

其次，根據(jù)生產(chǎn)工藝確定制梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn)周期。按照客專梁場(chǎng)的制梁經(jīng)驗(yàn)，從箱梁預(yù)制的首道工序模型安裝開始到梁體完成初張拉后移出制梁臺(tái)座，每個(gè)制梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn)周期為5天/孔。

最后，用公式N= η1×η2來(lái)確定制梁臺(tái)座的數(shù)量。

其中，N為制梁臺(tái)座數(shù)量；η1為梁場(chǎng)日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力；η2為制梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn)周期。

例如，一個(gè)梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.6孔/天，制梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn)周期為5天/孔，則該梁場(chǎng)供需設(shè)置1.6×5=8個(gè)制梁臺(tái)座。

4.4.2 存梁臺(tái)座數(shù)量的確定。將預(yù)制完成的箱梁從制梁臺(tái)座移出放在存梁臺(tái)座上后，箱梁要在存梁臺(tái)座上完成后期養(yǎng)護(hù)、終張拉、壓漿、封錨以及檢查、檢驗(yàn)等工作，為此，存梁臺(tái)座數(shù)量的確定要綜合考慮制梁后道工序所需時(shí)間及架梁工期的要求。存梁臺(tái)座數(shù)量應(yīng)根據(jù)梁場(chǎng)生產(chǎn)能力及架梁計(jì)劃決定。

按照鐵科技函[2004]120號(hào)《客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土梁暫行技術(shù)條件》規(guī)定，梁體在存梁臺(tái)座的存放時(shí)間要滿足以下要求：

一是箱梁梁體終張拉應(yīng)在梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求且梁體混凝土齡期不少于 10天后進(jìn)行，一般情況下均在梁體澆筑結(jié)束后10～15天進(jìn)行終張拉。

二是終張拉結(jié)束24小時(shí)觀察完鋼絞線滑絲情況后，方能進(jìn)行壓漿作業(yè)。

三是壓漿結(jié)束后，要在漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行運(yùn)架梁施工，一般需7～10天。

四是需要觀測(cè)終張拉后30天的上拱度的梁（一般每30孔觀測(cè)一孔），在終張拉結(jié)束30天后方能架設(shè)。

由此推算，梁體在存梁臺(tái)座上的存放時(shí)間一般取25天或45天，平均按30天計(jì)算。

在確定梁體占用臺(tái)座的時(shí)間后，根據(jù)制梁設(shè)計(jì)日生產(chǎn)能力和日架梁能力綜合分析后確定存梁臺(tái)座數(shù)量。一般按梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力乘以梁體在存梁臺(tái)座上最少存放時(shí)間30天來(lái)計(jì)算確定。

另外，為了滿足施工高峰期間箱梁架設(shè)速度，尚應(yīng)增加存梁臺(tái)座數(shù)量，增加的數(shù)量應(yīng)能滿足架設(shè)半個(gè)月箱梁的預(yù)存臺(tái)座數(shù)。

在條件允許的情況下，可將存梁臺(tái)座設(shè)計(jì)為雙層存梁臺(tái)座，以節(jié)約臨時(shí)場(chǎng)地建設(shè)用地。

4.5 其他配套設(shè)施的設(shè)計(jì)

4.5.1 攪拌站設(shè)計(jì)。攪拌站的設(shè)計(jì)要在梁場(chǎng)制、存梁區(qū)域設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力以及混凝土澆筑時(shí)間的要求等要素來(lái)確定。

攪拌站位置的確定。為滿足混凝土澆筑時(shí)間等工藝要求，梁場(chǎng)攪拌站一般設(shè)置在梁場(chǎng)中部并靠近制梁區(qū)域的一側(cè)，以減少混凝土從攪拌站到制梁臺(tái)座的運(yùn)輸距離，保證混凝土拌和物性能穩(wěn)定可靠。

攪拌站數(shù)量及型號(hào)的確定。攪拌站的數(shù)量及型號(hào)應(yīng)根據(jù)梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、梁體混凝土設(shè)計(jì)體積等來(lái)確定，并考慮留有適當(dāng)?shù)母挥嗔?，以滿足梁場(chǎng)正常生產(chǎn)的需要。

攪拌站配套粉罐數(shù)量及大小的確定。攪拌站配套水泥、粉煤灰、礦渣粉粉罐的數(shù)量及大小應(yīng)根據(jù)梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、梁體混凝土設(shè)計(jì)體積以及相應(yīng)膠凝材料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)要求來(lái)確定。

4.5.2 砂石料場(chǎng)的設(shè)計(jì)。砂石料場(chǎng)數(shù)量及大小應(yīng)根據(jù)梁場(chǎng)的日設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、梁體混凝土設(shè)計(jì)體積以及梁體混凝土的設(shè)計(jì)配合比、砂石料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)要求來(lái)確定。同時(shí)要考慮到原材料進(jìn)場(chǎng)速度的影響，一般應(yīng)留有滿足一周生產(chǎn)需要的富余量。

為方便汽車運(yùn)卸料以及避免砂石料污染，料場(chǎng)地面應(yīng)進(jìn)行硬化處理，并設(shè)置向外的坡度，以便多余水份的排出。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)客專及高速鐵路處于迅猛發(fā)展時(shí)期，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。預(yù)制箱梁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，對(duì)預(yù)制梁場(chǎng)專業(yè)化、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化程度的要求也越來(lái)越高，為此，梁場(chǎng)的選址和布局應(yīng)在保證施工安全、質(zhì)量、環(huán)保、工期以及鋪架要求的前提下，采用“因地制宜”的原則，合理地選址和規(guī)劃布局，以在滿足使用要求的同時(shí)盡可能地降低大臨設(shè)施建設(shè)投入，節(jié)約建場(chǎng)成本。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：周 瓊）