對(duì)預(yù)制梁的制、運(yùn)、架平衡分析

付婷婷+張爍

【摘 要】在工程復(fù)雜、工期緊張的情況下，橋跨結(jié)構(gòu)大量采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制、運(yùn)梁車運(yùn)梁、架橋機(jī)架設(shè)的方式。由于梁場(chǎng)的建設(shè)成本高，前期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)成功與否，直接關(guān)系到梁場(chǎng)的建設(shè)費(fèi)用和今后的使用效率，因此制存梁場(chǎng)的布置、運(yùn)架設(shè)備的配置對(duì)工程造價(jià)和工期具有很大影響。論文以改建鐵路廣通至大理線擴(kuò)能改造工程設(shè)置的楚雄、祥云預(yù)制梁場(chǎng)為例，分析如何使所設(shè)制存梁場(chǎng)的預(yù)制、運(yùn)輸、架設(shè)相互矛盾的三者之間達(dá)到最佳平衡。

【Abstract】When the project is complicated and the time limit is tense， a large number of bridge span structures are set up by site prefabrication， beam transporting machine， bridge erecting machine. Because of the high cost of the construction of the beam field， the success of the planning and design of the earlier stage is directly related to the construction cost of the beam field and the use efficiency in the future. Therefore， the layout of the production and storage of the beam field and the configuration of the erection equipment have a great influence on the cost and duration of the project. Take Chuxiong， Xiangyun prefabricated beam field of Guangtong to Dali railway capacity expansion reform engineering as an example， the paper analyzes how to make the best balance among the three prefabricated of making， transporting and erecting prefabricated beams.

【關(guān)鍵詞】預(yù)制梁；現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制；架橋機(jī)架設(shè)；平衡分析

【Keywords】prefabricated beam； prefabricated on site； set up by bridge girder erection machine； balance analysis

【中圖分類號(hào)】U445.4 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）12-0169-03

1 引言

目前我國(guó)鐵路建設(shè)迅速發(fā)展，客運(yùn)專線中橋梁也占有較大的比重，而且工期緊任務(wù)重。理論上講，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置較多的制存梁場(chǎng)、制梁臺(tái)座、存梁臺(tái)座、運(yùn)梁機(jī)、架橋機(jī)可以縮短運(yùn)距、提高效率，但投入的場(chǎng)地費(fèi)和設(shè)備費(fèi)就會(huì)大大增加。所以在保證預(yù)制梁的質(zhì)量和工程造價(jià)的前提下，對(duì)最大架梁情況進(jìn)行分析，提前制梁以保證在最開(kāi)始就能架梁，配置相匹配的機(jī)具，以使預(yù)制梁場(chǎng)建成后能不間斷制梁，從而達(dá)到預(yù)制梁制、運(yùn)、架的平衡狀態(tài)。

2 工程概況

廣通至大理鐵路擴(kuò)能改造工程為國(guó)家I級(jí)雙線電氣化鐵路，速度目標(biāo)值200km/h，廣通北站（不含）至大理東站（含）工程線路長(zhǎng)度164.977km。線路位于云貴高原的西部，地形起伏較大，全線設(shè)特大橋5座，有龍川江2號(hào)雙線特大橋、沙橋楚大高速立交雙線特大橋、下家山雙線特大橋、新莊子雙線特大橋、劉家雙線特大橋。

該工程以鋪架為龍頭，向前安排制存梁、鋪軌基地建設(shè)及軌排拼裝、底層面砟預(yù)鋪，向后安排上砟整道、無(wú)縫線路及站線軌道施工，其中制存梁及架梁均為重點(diǎn)工程。全線所建橋梁梁體大部分都是采用雙線簡(jiǎn)支T梁，共設(shè)置兩處制梁場(chǎng)，T梁在梁場(chǎng)內(nèi)采用后張法預(yù)制。廣通至楚雄段采用輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)梁，公鐵兩用架橋機(jī)架設(shè)；楚雄至大理段采用輪軌式運(yùn)梁車運(yùn)梁，公鐵兩用架橋機(jī)架設(shè)。制梁場(chǎng)基本情況如表1。

3 影響施工因素分析

預(yù)制梁的制運(yùn)架進(jìn)度不均衡必定會(huì)降低工作效率，從而對(duì)工期和造價(jià)造成影響。為了避免架梁機(jī)架設(shè)中出現(xiàn)供需不平衡而產(chǎn)生的窩工或者人員機(jī)械不匹配的情況，需全面考慮選擇合適的制存梁場(chǎng)，并以架梁為控制工期，對(duì)最大架梁情況進(jìn)行分析，提前制梁以保證在最開(kāi)始就能架梁，配置相匹配的機(jī)具，以使預(yù)制梁場(chǎng)建成后能不間斷制梁。

3.1 制存梁場(chǎng)選址

為了滿足工期要求和控制成本，對(duì)于T梁這種體積大、質(zhì)量重、運(yùn)輸要求高的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)制存梁場(chǎng)是最好的選擇。所以選址應(yīng)該全面考慮到供梁范圍、鋪架要求、線路情況、材料來(lái)源、地形地貌等因素。

①預(yù)制梁場(chǎng)位置應(yīng)位于供梁范圍的中部，孔跨布置較為集中的地方，供梁距離短。

②交通方便，地勢(shì)平坦，地質(zhì)狀態(tài)好，征地拆遷及復(fù)墾量少。

③T梁梁場(chǎng)供應(yīng)半徑雙線不宜大于200km。條件允許時(shí)，可與鋪軌基地合二為一，提高鋪架速度。

④附近宜水源充足、電源可靠、通信良好，并靠近當(dāng)?shù)亓显础?/p>

根據(jù)全線橋梁分布情況，廣通至大理線擴(kuò)能改造工程修建2個(gè)制存梁場(chǎng)。在DK26+825段切直線段出岔設(shè)置楚雄制梁鋪架基地（DK26+825），制梁鋪架基地通過(guò)新建廣大正線與廣通北站（昆廣鐵路）接軌，再通過(guò)聯(lián)絡(luò)線與既有成昆鐵路廣通站聯(lián)通。運(yùn)輸通道經(jīng)S214省道連接進(jìn)場(chǎng)通道，滿足大宗料進(jìn)場(chǎng)；在既有廣大線的祥云站的大理端6號(hào)道岔延長(zhǎng)線設(shè)置祥云制梁鋪架基地（D1K126+925）。沿線公路交通較為發(fā)達(dá)，主要有走向與鐵路基本一致，滬瑞（G65）高速公路和G320國(guó)道與本工程并行或相交，同時(shí)沿線已經(jīng)形成連接各鄉(xiāng)鎮(zhèn)較發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)村公路網(wǎng)絡(luò)，材料運(yùn)輸較為方便。所預(yù)制的T梁采用大噸位輪胎式和軌道式運(yùn)梁設(shè)備運(yùn)輸，公鐵架橋機(jī)架設(shè)。同時(shí)充分利用施工臨時(shí)岔線，加速空、重型列車交會(huì)，以增加有效工作時(shí)間，提高車輛周轉(zhuǎn)率。endprint

3.2 運(yùn)架梁速度

本工程鋪架工程量大，工序多而繁雜，鋪軌、架梁、鋪碴整道、長(zhǎng)軌換鋪、無(wú)縫線路施工等設(shè)備交替作業(yè)，工序組織復(fù)雜，工期緊張，因此，鋪架工程是本標(biāo)段的工程重點(diǎn)。也就是說(shuō)，架梁的進(jìn)度決定了工期。

此工程時(shí)間緊，承擔(dān)大工作量的楚雄制梁場(chǎng)需在10個(gè)月內(nèi)完成1316孔梁的架設(shè)，因此平均每天需架設(shè)4～5孔。現(xiàn)行鐵路T梁定額沒(méi)有涵蓋輪胎式運(yùn)梁車及輪軌式運(yùn)梁車配合公鐵兩用架橋機(jī)運(yùn)輸架設(shè)T梁的定額，但據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近兩年來(lái)的運(yùn)架機(jī)速度是完全可以滿足的。在高峰期時(shí)，合理安排人員、機(jī)械，以提高效率，可達(dá)到一天5孔。保證了進(jìn)度要求。

3.3 制存梁臺(tái)座數(shù)量

①制梁臺(tái)座數(shù)量原則上應(yīng)根據(jù)供梁孔數(shù)和施工組織設(shè)計(jì)來(lái)確定，并根據(jù)選場(chǎng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件施工環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)《鐵路大型臨時(shí)工程和過(guò)渡工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2008]189號(hào)）文件中制梁臺(tái)座計(jì)算公式如下[1]：

N1=ηT1

式中：N1——制梁臺(tái)座數(shù)量（個(gè)）；

η——每日預(yù)制T梁數(shù)量（片/d）；

T1——預(yù)制每片T梁占用單個(gè)制梁臺(tái)座時(shí)間（個(gè)·d/片）；《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南》（鐵建設(shè)[2009]226號(hào)）指出，每個(gè)制梁臺(tái)座每月可預(yù)制3～5單線孔T梁，即T1宜取3～5d/片，如采取蒸汽養(yǎng)護(hù)，時(shí)間可以適當(dāng)縮短[2]。本工程采取自然養(yǎng)護(hù)，取4d/片。

②存梁臺(tái)座數(shù)主要由梁場(chǎng)每日生產(chǎn)能力和制梁后道工序所需時(shí)間決定。占用存梁臺(tái)座的時(shí)間越短，梁周轉(zhuǎn)速度越快，需要的存梁臺(tái)座也會(huì)越少。但存梁臺(tái)座數(shù)不可過(guò)少，要以保證T梁的質(zhì)量為前提。

N2=ηT2

式中：N2——存梁臺(tái)座數(shù)量（個(gè)）；

η——每日預(yù)制T梁數(shù)量（片/d）；

T2——單片T梁占用單個(gè)存梁臺(tái)位的時(shí)間（個(gè)·d/片）；

根據(jù)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》文件，梁體在存梁臺(tái)座的存放時(shí)間要滿足制梁體強(qiáng)度達(dá)到要求后的終拉、壓漿等后道時(shí)間工序要求[3]。經(jīng)推算，一般梁體在存梁臺(tái)座上存放的時(shí)間為25天到45天，此處取中間值35天。

根據(jù)制架梁和制梁場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)置雙層存梁臺(tái)座。可得楚雄制梁場(chǎng)和祥云制梁場(chǎng)的制存梁臺(tái)座數(shù)，如表2。

同時(shí)，為了滿足施工高峰期T梁的架設(shè)速度，在制梁場(chǎng)內(nèi)預(yù)留了半個(gè)月的存梁臺(tái)座布置[4]。

4 理論數(shù)據(jù)分析

根據(jù)計(jì)算得出以上理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，接下來(lái)以楚雄制梁場(chǎng)架梁實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，如表3。

由上表可看出，在理想狀態(tài)下施工準(zhǔn)備階段備220片梁，自第1月起以250片/月生產(chǎn)，第9個(gè)月缺少少量供梁4片外，其余均有余梁。存梁區(qū)雙層T梁存放，除第4個(gè)月存梁區(qū)超出少量4片外，其余均滿足。因此只需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行合理調(diào)配，楚雄制梁場(chǎng)配置32個(gè)制梁臺(tái)座和160個(gè)存梁臺(tái)座是可以匹配的[5]。祥云制梁場(chǎng)按照同樣的方法也可驗(yàn)證，不再贅述。

5 結(jié)語(yǔ)

為滿足工期和控制成本的需要，如今現(xiàn)場(chǎng)修建制存梁場(chǎng)已代替了工廠化生產(chǎn)模式。論文在闡述了影響施工因素的基礎(chǔ)上，以改建鐵路廣通至大理線擴(kuò)能改造工程設(shè)置的楚雄、祥云預(yù)制梁場(chǎng)為例，根據(jù)供梁需求和架梁速度等確定了制梁臺(tái)座和存梁臺(tái)座，并進(jìn)行分析驗(yàn)證，尋找制、運(yùn)、架相互矛盾的三方的最佳平衡。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】鐵建設(shè)[2009]226號(hào) 鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南[S].

【3】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[S].

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【5】秦基珍.公鐵兩用架橋機(jī)移運(yùn)架T型梁施工功效及資源消耗研究[J].鐵路工程造價(jià)管理，2013（5）：5-8，32.endprint