綠色裝配式設施在制梁場場建的推廣應用

唐興發，章 微，王 恒

（中鐵北京工程局集團第五工程有限公司，浙江 杭州 311200）

隨著環保力度不斷增大，工地老齡化日益嚴重，同時裝配式設施精度及節約能力的不斷提高，梁場大臨設施也漸漸步入正軌，開始在越來越多的項目中得到肯定與實施。傳統的設施或施工方案過于死板，且循環使用效率低，難以控制，大多大臨設備只能使用一個梁場，到下個梁場無法再進行循環利用，資源浪費嚴重，達不到節約成本的目的。另外傳統設施比較笨重，難以移動和攜帶，拆卸難度大，拆除廢棄物較多，環保效果無法達標。

1 傳統臨時設施的缺點與裝配式設施優缺點分析

1.1 傳統施工臨時設施的缺點

①勞動量較多，且大多施工受外部環境影響，造成建造成本得不到控制。同時，施工工期長，施工過程中不確定因素也會增加，因此時間成本也成為了重點。②可重復利用的資源較少。③人工、材料的成本較高。

1.2 采取裝配式設施的優缺點

1.2.1 優點

（1）節約與環保。施工現場的施工廢棄物大量降低,能達到保護環境,節約資源的良好效果。

（2）節約工期。由于生產基本工廠里預制或者由其他制梁場調轉進行二次使用，免除了現場安裝施工中不確定影響，可以大幅度縮短工期。

（3）可重復利用。裝配式臨時設施由于大多數是由單一的部件組裝而成，在安裝過程中一般采用的是鋼構件連接，可以拆下重復利用。

1.2.2 缺點

（1）運輸問題。由于鋼構件是在工廠生產或通過其他梁場運輸到項目施工現場，運距的長短制約著成本，如果運輸距離遠，成本會增加很多，不利于大面積推廣。

（2）安裝條件有限制。裝配式設施在項目現場安裝一般會使用起吊設備，因此安裝區域的地坪平整度相對要求較高。這樣在推廣使用時對場地平整度以及機械使用條件提出了一定要求，縮小了適用范圍。

2 綠色裝配式設施在梁場臨建中的應用

2.1 工程概況

中鐵北京工程局集團有限公司東陽制梁場位于浙江省金華市東陽市上盧鎮楊溪村，位于甬金高速公路南側，場建設計占地面積約12 hm2。東陽制梁場主要負責新建金甬鐵路JYZQSG-5 標572 孔箱梁制架任務。其中制梁臺座8 個（6 個32 m 臺座，2 個32 m 兼24 m 臺座），內膜準備臺座4 個，鋼筋綁扎胎具4 個（1 個32 m 兼24 m 胎具）。項目施工工期短，工程量大，從而選用安全、經濟、短工期和低成本場建，做到有序、安全、經濟地實現預期的建設質量、工期和成本費用目標，項目立刻籌劃選用了裝配式鋼筋綁扎胎具、裝配式制梁臺座、裝配式鋼筋吊具、裝配式鋼結構鋼筋加工場房及裝配式通長筋吊裝設備組成了梁場臨建綠色裝配式設施體系。

2.2 裝配式鋼筋綁扎胎具應用

鋼筋綁扎胎具的設計原則“設計合理，靈活輕巧，經久耐用，裝拆方便”。

預制箱梁的鋼筋綁扎胎具一般有主體鋼筋綁扎胎具、橋面鋼筋綁扎胎具。鋼筋綁扎完成后整體吊裝到模板上。

主綁扎胎具一般材料選用∠70×5 的定尺等邊角鋼制作。

鋼筋網片綁扎胎具長度可根據預制梁型跨度設計，胎具上鋼筋的位置可根據圖紙上鋼筋位置用切割機切出對應的“U”型槽口，槽口的開口大小略比對應鋼筋直徑大2～3 mm 即可，以確保鋼筋綁扎的精度。預應力孔道對應的位置處，在胎具上做出特殊標記，以便于確定定位網片的安裝位置。

鋼筋綁扎胎具加工誤差不超過2 mm，每種梁型加工匹配的鋼筋綁扎胎具，不得混用。

為實現節能環保、經濟實惠的工程建設理念，東陽制梁場采用可拼裝式綁扎胎具，這種拼裝式綁扎胎具具有結構簡單，安裝便捷等優點，可以快速地完成綁扎胎具的臨建施工。如圖1 所示：

圖1 裝配式鋼筋綁扎胎具

2.3 裝配式制梁臺座應用

相比于以往的箱梁制梁臺座基礎，將臺座筏板基礎厚度優化為20 cm，筏板上設32 個鋼管立柱，立柱頂部用型鋼焊接形成預制箱梁模板分散支撐體系，完成常規預制臺座轉換為鋼混組合的裝配式臺座。將原屬于臺座條形基礎部分轉換為鋼質支撐，隨同箱梁模板周轉，實現臺座支撐體系的模板化轉換。該臺座安裝速度快，加快梁場建設時間，可塑性強，臺座可隨模板周轉使用、節約成本。制梁臺座與模芯整備臺座均采用裝配式可重復使用鋼構件，相比于傳統的混凝土臺座，制梁產品的質量好，臨建構造輕便簡單，施工時環保清潔，節約了地基處理費用，同時減少了砼用量，有效降低了環境損壞程度。同時裝配式的鋼臺座也可重復使用，促進建筑可連續發展，從而減少工程造價，而以往混凝土條形基座無法清除水和建筑垃圾的弊端得到了解決。如圖2 所示：

圖2 裝配式制梁臺座

2.4 裝配式鋼筋吊具應用

傳統的混凝土鋼筋籠吊具在吊裝箱梁鋼筋籠時費時費力，并且吊運流程中產生的扭曲變形也極易對箱梁鋼筋籠產生損傷，從而影響了箱梁鋼筋籠鋼筋綁扎工藝品質。優化升級后的多功能鋼筋籠吊裝置采用等腰階梯式構造，整體設計的網架結合了裝配式吊具及拼裝連接桿組成，通過固定螺栓球與連接桿聯接，安裝簡單，可反復拆卸安裝。因此，多功能鋼筋籠吊裝置可滿足任意梁型鋼筋籠的吊裝。

該吊具的設計吊點為172 個，可承受荷載85 t。裝配式鋼筋吊具的系統結構設計合理、安全，采用整體吊裝可以很好地控制箱梁鋼筋籠安全質量，吊裝后的鋼筋籠不變形。裝配式鋼筋起吊和自制角鋼焊接鋼筋吊具比較的優點如下:

該鋼筋吊具全部由小型螺栓球與連接桿聯接，結構性能穩定；空間桁架結構形式設計，在保證結構剛度的同時，節省大量型鋼材料；另外在梁型更換時，無需更換鋼筋吊架，節約了更換鋼筋吊架的時間，提高梁場鋼筋吊裝效率。另外該鋼筋吊架具有拆卸運輸方便的優點，可以重復多次利用，節能節材。

2.5 裝配式鋼結構鋼筋加工場房應用

存放區大棚采用透明式頂棚與不透式頂棚相結合的模式，以滿足大棚內的采光要求。

大棚內原材料堆放區地面采用10 cm 厚C20 素混凝土硬化，地面可設置排條型磚砌支墩，支墩高出地面25 cm,寬度25 cm，間距為2 m，滿足防潮要求，支墩可采用磚砌后砂漿抹面或C20 混凝土澆筑。并在旁邊設置3 m 寬便道，方便鋼筋裝卸進出。場房鋼結構梁、柱、桿件可拆卸重復2～3 次，可以在2～3個梁場重復拆卸使用，可存放再利用。門式鋼架結構采用預埋M39 螺栓為基礎，上部結構采用鋼結構門式梁柱鋼架，梁、柱采用螺栓連接，安裝拆卸方便、機械人工投入小、安裝工期短、對環境污染少。

2.6 裝配式通長筋吊裝設備應用

通過對比以往的施工經驗，在鋼筋綁扎施工中，由于鋼筋半成品區相對綁扎胎具較遠，且鋼筋成品較重，部分鋼筋都是通過人力進行搬用，且費時費力，對人員的安全及施工的效率造成很大的影響。因此要結合現場因素，總結以往的經驗，設計出通長筋搬運設備。本設備的工作設施主要包括:在鋼筋加工場及綁扎胎具之間設置鋼立柱，鋼立柱上方安裝主橫梁作為電動葫蘆行走軌道，安裝同步供電一體式滑觸線及8 臺鏈條式電動葫蘆，利用同步控制器控制鏈條式電動葫蘆吊升通長鋼筋，并運輸至鋼筋綁扎胎具，同步下方到鋼筋綁扎胎具施工平臺。結構簡單，設置方便，適用性廣泛，可重復使用多個工地，節約成本。進行吊裝作業，無需工人進行輔助操作，不但提高工作效率，還避免了安全隱患，保證了工人的安全。如圖3所示：

圖3 裝配式通長筋吊裝設備

3 效益分析

綠色裝配式設施為梁場大臨建設工程的施工迅速、安全、高質量及快捷提供很好參考，填補了梁場裝配式技術空白。綠色裝配式設施適用于預制箱梁快速建場、先期準備技術施工的突出優點，對我國高鐵、客運專線軌道、市際地鐵等重要橋梁及箱梁預制式場地的快場建施工、先期裝備技術施工具有很強的適應性與優勢，并存在著廣泛的研究借鑒與推廣應用價值。

4 應用前景

金甬鐵路東陽制梁場作為新建工程，在臨建達到了全過程綠色、低碳，施工工期短、施工效率高，作為金甬5 標標志性工程，在建設過程中，贏得了各級領導及社會各單位的認可。對于企業來講，降低建設成本、綠化環境是永恒的主題，而預制梁場則是一項動態的建設流程，各環節都必須著重進行降低成本、綠化環境的方向與原則，對同類行業可以起積極的指導意義。