高鐵環境友好型梁場建造技術研究

黃 斌，宋永哲

(中交第二航務工程局有限公司第六工程分公司，湖北 武漢 430014)

本文將依托國內一在建高鐵項目的制梁場，從梁場布置、制存梁臺座規模和梁場建造環保措施等三個方面進行研究。

1 依托工程概述

新建杭州至黃山鐵路站前及相關工程HHZQ-5標段位于浙江省桐廬縣境內，全線總長度33.804 km，設計時速250 km/h。本標段范圍內共有預制架設簡支箱梁491榀，其中32 m箱梁456榀，24 m箱梁35榀。

2 研究內容

2.1 依地形地貌梁場布置研究

擬建場地周邊地形復雜，可選擇余地較少，最終采用場地主要由菜地、梨樹園、苗木地及水塘組成，存在一定坡度，場地標高為44.8～57.3 m，地勢起伏較大，高差較大。

(1)生活辦公區依地形設置

由于整個場地沿主線線路方向有較大的自然坡度，梁場場地可采取階梯布置，階梯分生活區、辦公區、試驗室、生產區四個高程，場平采用高處半挖，低處半填的方法，以減少填筑或挖方的方量。生活區場平以標高54 m為基準，試驗室場平以標高53 m為基準，辦公區場平以標高52.5 m為基準。梁場主通道標高52.5 m沿梁場縱向坡度為0.5%。

(2)設置制梁區縱橫坡布置

梁場規劃中鋼筋加工區、制梁區、存梁區三個區域生產連接緊密，且占地面積最大，需相對平整場地。制梁區長420 m，根據地質勘察資料，沿線路方向有較大的自然坡度，常規梁場存梁區一般不設置縱坡，本工程通過對龍門吊設備安全運行條件研究和制梁臺座施工質量要求分析，充分考慮土方調配成本分析，提出制梁區、存梁區場地制梁區設置0.5%的縱坡，制梁區不設橫坡，存梁區設置1%橫坡。通過實踐應用本方案，達到預期目標。

(3)場地土方挖填平衡

生活區、辦公區、試驗室、生產區設置四個階梯高程，場平采用高處半挖，低處半填的方法，充分利用場內土方。實施效果：場內挖方10.3萬m3，填方8.8萬m3。其中挖方包含池塘淤泥不適宜填方方量，場地清表土耕植土設置獨立儲備以備復耕時使用。場地內土方可基本實現挖填平衡。最大限度減少填挖工程量及棄土方量，實現節能減排的目的。

圖1 場平斷面圖

2.2 制存梁臺座規模研究

以土地利用率最大為目標規劃設計梁場布局，確定最佳制存梁臺座數量，達到既滿足工期計劃需要又達到節能環保的目的。

(1)制梁臺座數量研究

按照制梁工期和架梁工期，制梁臺座數量計算分析見表1。

表1 梁場制梁臺座分析計算

在滿足工期的前提下，合理確定制梁臺座的數量，避免制梁速度超過架梁速度，造成窩工甚至達到不浪費的目的。

(2)存梁臺座數量研究

桐廬制梁場存梁臺座數量按照3種考慮，一為存梁臺座最少存放時間；二為正常梁場制存梁臺座合理比例；三為考慮特殊控制性節點影響。

表2 梁場存梁臺座分析計算

通過對影響制、存梁臺座規模的關鍵因素研究，解決制梁場制、存梁臺座經常出現臺座資源閑置問題，最終確定制梁臺座和存梁臺座數量。

(3)制存梁臺座結構研究

以往制存梁臺座的結構設計主要指標為安全，造成了很多結構安全系數過大，鋼筋、混凝土等材料使用過多，不僅浪費材料，還給完工后的復墾工作帶來很多困難，合理確定臺座的結構形式，就尤為重要。

2.3 梁場建造過程中節能環保的成套技術研究

基于節能環保型梁場的設計研究，拓展了以下成套節能環保的方法：

(1)利用地形攪拌站設下沉式配料機

攪拌站場地按梁場規劃為半填區域，配料機采用下沉式。鏟車上料路線為平面，不必上坡。避免了地面式配料機太高，減少鏟車上料油耗，減少排放。

(2)合理規劃攪拌站料倉大小及位置

根據混凝土配合比及上料斗的位置，合理確定各料倉的大小及位置關系，通過計算加權平均值的方式，使鏟車上料的路線最短，從而達到節能減排的目的。

(3)應用長距離裸銅滑線門機供電系統

采用多臺龍門吊運行共用一組長距離裸銅安全滑觸線供電方案，電壓損耗低，可節電10%左右，同時大大的減少了纜線的損耗，更換纜線頻率降低，還具備線路整齊美觀、不受環境限制等。

(4)引入新的清潔能源，減少排放

梁場冬季施工蒸汽養護用鍋爐，采用兩套DZL4-1.25-T生物燃料鍋爐，用于箱梁養護。降低了溫室氣體CO2、有害氣體SO2及粉塵的排放。確保了周圍大氣環境不受污染。經測試和比較，采用了環保的生物燃料，生物燃料屬于SO2“零”排放的清潔能源。

(5)自動化噴淋養護系統

為滿足預制梁場規模化、生產工廠化及質量需要，結合大型箱梁養生特點采用自動化噴淋養護車對箱梁進行養生。采用霧狀噴淋系統，可以減少養護用水總量；采用養護用水收集系統，經過多級沉淀池達到重新利用的標準。在使用及回收利用方面，節約水資源，達到保護施工環境的目的。

(6)梁場水循環利用及凈化系統節能降耗

制梁場用水盡量收集雨水和地表水循環利用，減少對當地的地下水資源破壞。雨水、養護用水由水收集系統收集，通過多級沉淀池進行處理，沉淀池內設生物過濾措施，以達到凈化系統節能降耗的目的。

(7)存梁、運梁路線規劃

預制梁完成預制后，需要先運輸到存梁區存放，待架梁時，再從存梁區運輸到架梁位置。需要合理規劃存梁區位置及運輸路線，采用綜合運距最近的方案，從而達到節能減排的目的。

(8)場地硬化研究

傳統梁場建設標準化一般要求場內全部采用混凝土硬化，且對混凝土的硬化厚度有要求。

我們建設環境友好型梁場，需要對場內各區域進行細化設計，根據各區域的功能，細化設計混凝土硬化的厚度，以及是否需要硬化等，對不需要硬化的區域，采取綠化措施，從而達到節能減排、美化環境的作用。

3 結 語

目前有質量、有效益、可持續的發展，已成為我國經濟發展的新常態。倡導節能環保，節約現有能源消耗量，提倡環保型新能源開發，已成為我國經濟發展的趨勢。依托工程實例，提出一套梁場建造過程中節能環保的成套技術，為其他梁場提供寶貴的經驗，有利地推動了梁場建設技術的發展進步，對其他同類工程有一定借鑒作用。