淺析小型箱梁預(yù)制場的規(guī)劃

◎ 中鐵二十四局集團福建鐵路建設(shè)有限公司福建福州 黃向偉

目前，我國新建鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)中大量采用了預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁結(jié)構(gòu)形式，而簡支箱梁的生產(chǎn)方式大多采用現(xiàn)場預(yù)制。箱梁預(yù)制場的建立，不但可以保證工期，而且可以保證整孔箱梁質(zhì)量，施工中很多質(zhì)量通病也可以加以控制。梁場的布置形式、規(guī)模、工裝設(shè)備的配備也因梁場預(yù)制梁數(shù)、工期、地質(zhì)情況等設(shè)置的紛繁蕪雜。筆者通過京福鐵路武夷山制梁場的建設(shè)實例，對小型箱梁場的選址、平面布置及工裝設(shè)備配備等進行介紹，并總結(jié)了個人的一些施工經(jīng)驗和體會。

1、工程概況

武夷山制梁場承擔(dān)了京福鐵路閩贛段116榀箱梁的預(yù)制，其中32 m箱梁114榀、24m箱梁2榀，占地面積約60畝，屬于小型預(yù)制場。預(yù)制場于2012年1月進場，5月26日預(yù)制首榀箱梁，2013年1月完成了所有箱梁的預(yù)制任務(wù)。

2、梁場選址原則

梁場場址、規(guī)模的選擇主要考慮運架梁的數(shù)量、工期及運架通道中受控工程的影響，同時還要考慮交通是否便利，水、電是否方便，梁場所在地的地面附屬物情況及基礎(chǔ)處理難度等因素的影響，對預(yù)制梁場進行統(tǒng)籌規(guī)劃，并遵循如下原則：

（1）應(yīng)選擇在地形平坦，地質(zhì)條件較好、地面附屬物清理工程量較少的地點建梁場，以減少梁場場地平整以及制、存梁臺座、橫移滑道、提梁機軌道基礎(chǔ)處理的工程量；

（2）場地的選擇應(yīng)考慮對農(nóng)田、原有水系、電力、保護的原則，減少對耕地及生態(tài)的破壞，最好是在永臨結(jié)合的區(qū)域建梁場；

（3）一般沿新建線路方向布置梁場，同時要兼顧受控工程對運架計劃的影響。

（4）考慮梁場地面標(biāo)高與線路標(biāo)高的影響因素；

3、武夷山制梁場選址平面布置

3.1.武夷山制梁場平面布置圖（略）

3.2.梁場布置基本情況

梁場選址并進行場地平整后要對梁場進行平面布置，主要是混凝土加工區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、提梁裝車區(qū)、鋼筋加工存放區(qū)、生活辦公區(qū)等的設(shè)置，根據(jù)武夷山制梁場的預(yù)制梁數(shù)量、施工工期等情況，梁場布置遵具體規(guī)劃如下：

（1）考慮梁場規(guī)模較小，為減少投入，使用橫移臺車進行出梁，故制存梁臺座的布置方式采用橫列式。

（2）在梁場500m范圍內(nèi)，線下工程單位已設(shè)置有混凝土加工區(qū)，梁場在其基礎(chǔ)上增加1臺攪拌設(shè)備和3個砂石料存儲倉，作為梁場的混凝土加工區(qū)。既保證了梁場和線下分部的混凝土供應(yīng)，增加了的設(shè)備的利用率，也減少了梁場土地征地拆遷量。

（3）制梁區(qū)、鋼筋加工存放區(qū)的用電量較大，考慮將變壓器位置設(shè)置在該區(qū)域附近，降低用電損耗。

（4）提梁裝車區(qū)的設(shè)置考慮了箱梁的靜載試驗、運架設(shè)備安裝和拆運。

3.3.制、存梁臺座數(shù)量確定

制梁臺座數(shù)量應(yīng)根據(jù)制梁總數(shù)、工期、單孔梁占用臺座的時間、運架梁速度等因素綜合計算確定。

制梁臺座數(shù)量n＝tK（個）

其中：

K——梁場每天產(chǎn)能，即梁場灌注箱梁的數(shù)量（榀/天）。

t——單臺座制梁周期（天/榀）

存梁臺座的數(shù)量根據(jù)箱梁在存梁臺座上最少存放時間及梁場每天產(chǎn)能確定。

存梁臺座數(shù)量M＝TK（個）

其中：K——梁場每天產(chǎn)能（榀/天），

T——箱梁在存梁臺座上最少存放時間（天）

考慮以緩沖其他因素的影響。，梁場實際存梁臺座數(shù)量在理論計算存梁臺座數(shù)量基礎(chǔ)上應(yīng)增加10～30%，根據(jù)以上原則，梁場配備制梁臺座3個，存梁臺座21個，最大存梁能力為27榀。

4、主要工裝設(shè)備選定

4.1.鋼筋綁扎胎膜配備

根據(jù)鋼筋骨架吊裝方式可分為整體綁扎胎具和分體綁扎胎具。武夷山梁場根據(jù)梁數(shù)少，場地規(guī)模小等的實際情況，采用整體綁扎胎膜對鋼筋綁扎成型，該胎膜占地面積小，亦可節(jié)約鋼筋綁扎對臺座循環(huán)時間的影響。整體鋼筋綁扎胎具主要形式為在梁體底腹板鋼筋綁扎完成后，采用搭設(shè)鋼管支架，在支架上進行頂板鋼筋綁扎。鋼筋綁扎完成后采用專用吊具進行吊裝入模。

4.2.鋼筋骨架吊架配備

鋼筋吊運采用專用吊具起吊，吊具制作考慮足夠的剛度和耐久性。根據(jù)其外觀結(jié)構(gòu)可分為立體桁架式和平面式結(jié)構(gòu)。吊具在使用過程中需要承受很大的荷載，且結(jié)構(gòu)體積較大。在設(shè)計、施工、驗收的各個階段都必須符合要求。吊具在現(xiàn)場進行加工，一般均采用型鋼進行焊接。梁場采用網(wǎng)狀立體桁架式吊具，上覆蓋彩鋼瓦，雨季施工時，可覆蓋橋面，起遮雨作用。

4.3.鋼模板配備

制梁模板主要有外側(cè)模板、端模、內(nèi)模、底模等四大部分組成。對于移動模架來說，側(cè)模、底模、端模和移動模架為有機整體。根據(jù)外模在臺位上的固定方式，梁場臺位分固定式外模和拆裝式外模的臺位。拆裝式外模的臺位，不方便蒸養(yǎng)，但可以減少工裝的投入，制梁周期按t＝5天；內(nèi)模使用率為108/120＝90%，外模的使用率65.2%，臺座的使用率為100%。

根據(jù)現(xiàn)有工裝及箱梁生產(chǎn)率，武夷山梁場采用2套液壓式分段內(nèi)模，2套拆裝式整體外模，3套固定底模進行箱梁預(yù)制。

4.4.移梁設(shè)備配備

箱梁在臺座中完成初張拉后即可從臺座中搬移到存梁臺座上，合理選擇移梁方式對梁場場地布局至關(guān)重要。目前常見的移梁方式主要有：輪軌式、輪胎式提移梁和移梁臺車馱移等式。武夷山梁場根據(jù)場地地質(zhì)條件和自有設(shè)備情況合理選擇移梁臺車移梁方式。梁場占地面小，且自有移梁臺車，雖基礎(chǔ)處理費用較高，但無需購置新的移梁設(shè)備。

4.5.制梁區(qū)龍門吊配置

制梁區(qū)的龍門吊主要負責(zé)鋼筋籠的吊裝和模板的拆裝，雨天灌注混凝土?xí)r，需進行施工防雨棚吊裝，武夷山制梁場采用單排布置生產(chǎn)臺座的梁場，跨度36m，考慮布料機的作業(yè)高度，門吊吊裝高度為15m。梁場生產(chǎn)率3天2孔梁，配置2臺龍門吊進行鋼筋籠吊裝、拆裝模板及夏季混凝土施工防雨棚吊裝作業(yè)。

4.6.靜載試驗反力架

靜載試驗是對箱梁產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的重要檢測項目，貫穿于這個施工生產(chǎn)過程。主要試驗原理是采取在梁體上設(shè)置加載點對梁進行試驗加載。靜載試驗臺座一般采用的方式有坑拔樁基礎(chǔ)式、整體承臺式、自反力式靜載試驗設(shè)備。

武夷山梁場選用拼裝桁架式縱向反力架。縱向反力架主要布置形式是在梁端設(shè)置承重承臺，安裝端部底下橫梁，梁上部采用縱向加載橫梁，采用一定的連接方式將上部橫梁與端部下橫梁進行連接。該種方式從專用設(shè)備生產(chǎn)廠家購買，有利于提高試驗精度，克服地基、地表沉降對試驗的影響，尤其鐵道部質(zhì)檢中心傾向采用該方案。

4.7.提梁裝車設(shè)備配備

武夷山梁場地處梅溪特大橋17#-23#墩之間，該處墩身比地面高17～19m，梁場選用跨度為36m的450t提梁機進行提梁裝車，提梁機基礎(chǔ)施工時，考慮整體吊裝架橋機、運梁車上橋及運架設(shè)備的安裝、拆除，確定提梁機支腿離橋墩中心線的距離為25m。

5、結(jié)語：

（1）現(xiàn)場預(yù)制梁場與工廠不一樣，具有一次性及受現(xiàn)場地形、交通等條件制約的特點。建設(shè)梁場應(yīng)該遵循：“一、實用，滿足需求即可；二、充分發(fā)揮各種設(shè)備的能力，方便施工操作，提高施工機械化水平；三、‘制’、‘存’、‘拼（架橋機）’、‘架’方案必須統(tǒng)一起來考慮”的原則。

（2）預(yù)制梁場合理地進行工裝和設(shè)備配置，不僅可以降低施工成本，而且對預(yù)制梁的施工質(zhì)量、施工現(xiàn)場的安全和進度都大有益處。