摘要：预制梁场的选址及布置会直接影响到高速铁路的造价，而沿海地区高速铁路梁场的选址由于地质地形条件等限制具有一定的其特殊性。本文以汕汕铁路建设工程为例，对一处梁场的选址位置进行了优化，降低梁场建设工程的投资并优化了架梁工期。
关键词：梁场选址；工期优化；降低投资
现代高速铁路具有桥梁比例大的特点，而现阶段高速铁路桥梁多以预制架设箱梁的施工方法为主，预制梁场的选址及设计合理性会直接影响到高速铁路的工程质量及造价，因此，研究高速铁路箱梁预制场的施工组织具有重大的现实意义目前沿海地区高速铁路的建设经验相对中部平原地区而言略有缺乏，同时由于地形地貌及地方风土人情的特点，预制梁场的选址和布置亦具有其特殊性。针对现有研究成果的不足，本文在理论基础上结合汕尾至汕头铁路的箱梁预制场的优化选址的经验及造价分析对比，总结分析了沿海高速铁路箱梁预制场的选址特点及施工组织要点，为以后其他类似沿海地区铁路工程项目提供了一定的参考价值。
一．工程概况：
汕尾至汕头铁路作为广东省粤东高速铁路网的重要组成部分，设计时速350km，全线共设有4处梁场，分别是海口村梁场、陆丰站梁场、山陇村梁场、海门镇梁场。由于线位变化，导致原初测勘察时期选定的梁场位置现距离线位较远，且架梁工期难以满足工期要求，因此在定测阶段，所有梁场的选址需重新选取优化。
二．梁场选址原则：
依据《铁路大型临时工程和过渡工程设计规范》(2018)，制存梁场的地域选择需优先考虑以下四点：1.节约用地，减少征拆；2.水文地质条件较好，土石方及基础加固较少的地域；3.交通条件较好；4水源电通信良好并靠近当地料源的地域。除此之外，依托于实际工程中的经验，彭永忠(2007)提出，梁场的选址需要考虑靠近线路，尽量设置在桥群的中部，以便于平衡大里程方向和小里程方向的运梁时间，充分节省工期，原则上供梁半径不超过20km；王吉连等人（2008）认为，梁场尽可能设在线路路基旁，场地尽量平坦，且高程最好与路肩相同，以便设置运梁便道上路基。
三．工程实例：
基于运输路径便利和工期需求的原则，汕汕铁路第一处梁场（大化村梁场）原设置在DK11+500处，此场址附近有129县道作为交通要道，材料运输便利；从纵断面图上来看能基本保证填挖平衡的原则，但沿线调查和研究后发现，存在以下诸多不利因素：
1.此处距离碣石湾湿地自然保护区和海丰鸟类自然保护区较近，如果将梁场放在此处，将难以满足环保红线的要求，且会对当地生态造成较恶劣的影响；
2. 此地域内虽有一处小山包，可勉强满足填挖平衡的要求，但当中存在一些坟墓，且由于潮汕地区当地风俗，附近还有当地居民的宗庙祠堂，拆迁工作几乎不可能顺利进行。
3. 紧挨梁场的小里程方向有一处长度为1685.90米的大化村隧道，且小里程线位方向为多处桥隧相间布置，施工工期难以控制，对全线总工期会造成不可控的影响。
在沿线可选位置实地考察并综合比选后，梁场场址改选在DK15+150处的海口村附近，此处场址具有以下优点：
1. 地势平坦，不占农田，无宗庙祠堂坟墓等难以拆迁的建筑物，同时由于离河岸较远，较原方案相比地质条件更优越，地基处理费用更少。
2. 场址位于漯河特大桥下，由于地形限制，大里程方向多为海滩地形，只有DK13+000~DK16+000范围内具有布置梁场的条件，且其中还有部分地域经地方镇政府官员介绍属于有争议的地方，无法确定属于哪个村的土地，因此难以签订意向性合同，而唯有DK15+150处左右有地形条件作为梁场，且土地归属权确定在海口村。
3. 尽管此梁场仍略有靠近小里程方向，但大里程方向最远运梁距离为17km，小里程方向为14km，（如表1所示），可以满足原则上20km供应半径的需求，在架梁阶段可优先架设大里程方向的422孔梁再架设小里程方向的208孔梁，因此小里程方向的诸多隧道不再会是影响全线架梁铺轨工期的控制性因素。
表1 海口村梁场架梁施工组织表
4. 海口村梁场虽然离既有厦深线较近，但经实地踏勘确认，相隔最近点也超过了150m，确认不会对厦深线的运营造成影响。附近有538乡道连接两条县道，材料运输便利，具备大型施工设备进场的条件。相较而言，从DK13+000至DK22+000的其他地段都只有穿越厦深线路基涵洞的乡村道路作为唯一的运输通道，其限高大多在3.5m以下，均不具备材料顺利运输的条件。
四．梁场布置：
根据彭永忠(2007)及吕玉泉（2012）已经参与过的项目相关设计经验，整体布局分为以下区块：办公生活区、制梁区、存梁区、混凝土拌和区、提
运梁区及运梁便道等，其中办公生活区属于小型临时工程《铁路大型临时工程和过渡工程设计规范》(2018)，费用不计入大型临时工程中，而制梁区和存梁区则由工期和铺架孔数决定，且面积占了梁场的大部分区域，因此制梁台座和存梁台座的数量是梁场布置的决定性因素。
4.1制存梁台座数量及工期比较：
制梁时间与存梁时间需匹配，制存梁台座比例计算如下：
制每孔梁的时间T1=4~6天，取平均值T1=5天，预制梁终张拉时间T2=30~40天，取平均值T2=35天，制梁台座数量A与存梁台座数量B的关系可推断为：B=35/5*A=7A，即每设置一处制梁台座，需要设置7处存梁台座。
在满足预制与架设能力相匹配，保证制架平衡的原则的前提下，原方案及现方案的梁场架设工期及台座数量的计算对比如下：
原方案大化村梁场，大里程方向架设工期为27个月，小里程方向架设工期为3个月。制梁台座个数为620/27/26*5=4.42个。即至少有5个制梁台座和35个存梁台座。
现方案海口村梁场大里程方向有422孔简支梁，运距均在8km以内，即能保证每天可架设2孔梁，简支梁架设工期为422/2=211天，其中有一处主跨180m的连续梁，此连续梁采用悬浇法施工的所需工期约为400天，大里程方向架设时间约为（211+400）/26=23.5个月；此梁场小里程方向有208孔梁，综合考虑运距对架设时间的影响后可算出架设工期约为4.3个月，考虑到连续梁的工期期间可架设完小里程方向所有简支梁，不会影响架设工期，因此此梁场的架设总工期可控制在24个月以内，总架设工期减少了3个月，架设工期得到了优化。
当制架平衡时，每日需生产的梁数与需架设梁数相等，即每日生产孔数为：620/24/26=0.99孔，理论制梁台座个数A=0.99*T1=4.95个，制存梁台座数量没有增加，且利用率更加充分。
4.2现方案梁场布置图
结合地形条件，海口村梁场布置如图1所示（暂不含施工人员生活生产区）。总体面积为97.8亩，其中混凝土拌和区及小型构件预制场区面积约为23.6亩，制梁台座及内模存放钢筋绑轧区面积约为18.7亩，存梁及提梁区面积约为55.5亩。此梁场布置有5个制梁台座和35个存梁台座，地基处理为钻孔灌注桩加固。场内采用双层存梁设计，采用BJL900吨轮胎式搬梁机进行场内搬梁，两台MQ450吨提梁机提梁6米上线。相较于原方案大化村梁场，提梁上线和轮胎式搬梁机场内搬梁的方式不变，由于地势地形的原因总面积减少了约8.7亩。
图1 海口村梁场布置图
五．造价分析对比：
在采用铁路工程投资控制系统（2017版），国科法[2017]30号文体系，编制期价格为2018年一季度价格的前提下，进行两处梁场的土建工程造价费用的测算分析，费用统计如表2所示：
表2 土建工程及所含地基处理相关费用对比
从对比表中可以看出，整个梁场的费用减少了约313.3万元，其中钻孔桩地基处理相关费用有191.2万，占差价的61.0%，占比明显。除此之外，现方案的架设工期更加合理，相较于原方案架设时间减少了3个月，同时降低了征地拆迁的难度及生态保护区污染的风险，故现方案确实有效的优化了施工组织设计同时起到了降低投资的作用。在后续的施工阶段，可再结合现场情况进一步优化施工组织，以此达到优化工期降低投资的目的。
六．总结：
在沿海高速铁路箱梁预制场场址的选取过程中，除了需考虑是否满足铺架工期和是否具备良好的运输条件外，梁场的造价控制同样重要。由于沿海地质条件较差，合理的选择梁场布置的位置以降低地基处理费用可控制梁场的土建工程投资。本文以汕尾至汕头铁路的海口村梁场为例，结合实地勘测经验，对梁场的选址位置进行了优化，同时从投资成本的角度进行比较。现设计海口村梁场的方案不仅得到了当地政府的许可和地方人民的支持，且降低了梁场的投资，优化了架梁工期。
参考文献：
[1]彭永忠.高速铁路简支梁施工组织设计研究[D]中南大学.2007
[2]铁总建设[2018]143号，铁路大型临时工程和过渡工程设计规范[S]
[3]吕玉泉.浅谈铁路客运专线预制梁场选址和规划布局.中小企业管理与科技[J]2012(上旬刊)：76-77
[4]王吉连，袁丹诚等.客运专线铁路预制梁场选址与总体布局的实践[J]铁道标准设计，2008(6)：35-38
论文作者:高俊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
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