摘要:随着我国基础设施建设的大力发展,铁路建设工程充满了机遇与挑战。铁路桥梁建设工厂化预制梁是桥梁建设中最主要的方式,本文从预制场的七大功能去出发,结合作者本身的工作经历,阐述了现代化高速铁路箱梁预制场地的规划与设计过程,为后期的预制场规划设计总结了经验。
关键词:高速铁路;箱梁预制场;规划设计
引言
随着我国高速铁路走出国门,走向世界,我国高铁建设技术取得了世界的认可。但是铁路工程建设技术还需要随着科技的进步不断地完善,铁路桥梁预制场的建设也同样需要改进。一个规划合理的桥梁预制场在后期桥梁预制过程中能够起到举足轻重的作用,给施工单位带来不小的经济效益。
1概述
目前,我国高速铁路及客运专线铁路桥梁大部分采用预制预应力混凝土简支箱梁,由于其体积及重量都较大,从运输及综合造价等方面考虑不再适合采用 “工厂预制,铁路运输,工地架设”这一传统方法施工,综合比选下采用现场集中预制的方法相对比较经济和合理。
现场预制梁场的建设应在保证施工安全、质量、环保、工期以及铺架要求的前提下,采用“因地制宜”的原则,合理地选址和规划布局,以在满足使用要求的同时尽可能地降低大临设施建设投入,节约建场成本以及运架成本。
2高速铁路建设箱梁预制场布设分析
2.1箱梁预制场的布设分析
箱梁预制场布设是否科学合理,是保证箱梁运架顺利开展的关键。合理布设箱梁预制场,不仅能够节约运输费用、降低工程投资,而且能够保证建设工期。现场修建箱梁预制场,首先应根据所建桥梁的分布和所需箱梁孔数来确定修建预制场的个数,再根据运架工程量确定箱梁预制场的布设、建设规模,以此达到建设桥梁的工期的要求。在高速铁路建设桥梁工程中,为合理确定箱梁预制场的布设数量,本文以投资和工期为控制因素,利用高等数学理论,采用数学建模方式,建立工程投资与需建箱梁数量的数学关系,通过求解得出在投资最小的情况下,需要布设的梁场个数。再据此反算运架箱梁的工期,然后判断是否满足建设工期的要求。
2.2箱梁预制场的布设及运架方式
箱梁预制场一般由制梁区、存梁区、提梁上桥区、保障区、办公区和生活区等组成。其中制梁区、存梁区和提梁上桥区是建场的主要功能区,需要对其地基进行特殊处理。箱梁预制场的设置位置和建设规模,应根据所建桥梁的分布、所需箱梁的孔数、工期要求、应具备的制梁能力、存梁时间和运架方式等因素确定。一般情况下,采用运梁车和架桥机或运架一体机架设桥梁。高速铁路桥梁建设所用的双线混凝土箱梁,一般采用龙门吊起重机吊装箱梁,轮胎式运梁机运梁和喂梁;架桥机起重吊梁拖拉取梁,跨孔架梁;架桥机轮胎式步履纵移,架设双线等跨箱梁及变跨箱梁。如果沿线隧道较多,高速铁路的箱梁架设可以采用运架一体机,该运架一体机集运梁、架梁于一体,可以省去拆卸、运输和安装架桥机的工作量。
2.3预制梁场规划布局总体思路
预制梁场的规划布局首先要合理、适用满足基本的施工要求,使箱梁的预制、存放及发运要求得到满足,同时满足员工工作、生活需求等。其次,要采用因地制宜的原则,尽可能地节约用地,减少建场费用。具体分为以下四个步骤:
第一,应根据运架梁方式,确定梁场的整体布局形式是顺线路布置,还是垂直线路布置。
第二,根据制梁工艺流程要求确定生产区域布局方式。使梁场生产区域区块划分合理、结构紧凑,在保证有足够的施工作业和活动空间的前提下,尽量减少中间环节作业量以及各项作业间的干扰。
第三,根据梁场制梁任务总量及制、架梁工期要求,确定制、存梁台座数量,搅拌站及骨料仓大小,机械设备选型等具体内容。
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第四,根据所需要的管理人员、施工工人数量及日常工作、生活需求,确定办公区和生活区的大小及布置 形式。
3梁场规划流程
根据建设单位提供的线路平面布置图以及桥位图,同时考虑施工工期的要求、架梁路线的长度、架梁线路内是否有连续梁等条件的影响,合理选择梁场的位置;进行实地踏勘梁场的位置地点,考察改用地性质,实地调查梁场用地范围的管线、地上附着物的情况,查看附近是否有进场便道,调查用地附近是否有高压线提供梁场用电;根据梁场负责承担的预制、架梁任务以及架梁工期的要求,确定梁场的面积、制梁台座、存梁台座的数量以及搅拌站能力;根据梁场初步选址位置,在CAD图上初步规划梁场各功能区域的位置以及大小,启动梁场临时用地征地程序,同当地铁办、乡政府进行初步协商梁场用地事宜。如临时用地征地有困难,重新按照上述流程重新选择。由测量队对梁场用地范围进行实际测量坐标,画出梁场用地平面布置图,根据主线的位置将梁场规划图放在梁场用地平面图内,进行梁场各功能区域的微调,最终确定梁场总平面布置图,提供给测量队进行梁场施工放样。联系地勘单位对梁场范围(主要是制、存梁台座范围)进行地质勘察,对土的承载力、土质进行分析,将地勘报告提供给设计单位,设计单位开始进行梁场设计。
4制梁场选址要点
现场制梁场建设受线路情况、铺架要求、材料来源、地形地貌等因素的影响,为此选择合理的建场位置,对桥梁的生产、架设、原材料进场、土石方工程量等都起着至关重要的作用。以下结合建场经验,从十个方面简要论述制梁场选址的要点:
一是从发运梁方式、桥梁架设运距、线路桥跨分部、梁型布置、建设工期等方面综合考虑,单方向架梁时梁场应设置在便于加设的桥头一侧,双向架梁时梁场应设置在线路桥群集中段的中间部位,并尽量设置在桥头,以方便桥梁的预制和架设。
二是为尽量减少土石方工程量和征地拆迁量,降低工程费用,缩短建场周期,制梁场在选址时要尽量选在地势平坦、地面附着物较少的地方,可利用线路红线内场地或车站位置建设梁场,以节约临时用地租占费用。
三是为防止箱梁在预制和存放中由于台座的不均匀沉降而产生扭曲,客专铁路预制桥梁技术条件对箱梁制、存梁台座四个支座位置的平整度以及承载力提出了较高的要求。为此,预制梁场在选址时,要对场地的地质情况进行调查,制、存梁台座要尽量布置在地质较均匀的位置,以防止在使用中产生不均匀沉降。
四是为保证大型制梁设备及原材料进场交通便利,并尽量减少临时便道的建设,节约临建成本,梁场应尽量选择建设在与既有公路或施工便道相连的地方。
五是由于箱梁体积大,需要材料的数量较多,原材料供应矛盾十分突出,并且客运专线铁路对原材料的质量有较高的要求,为此在梁场选址时要对周边料源进行调查,综合考虑料源的质量、稳定性以及运距等问题,合理选择建场位置。
六是由于箱梁预制及场内工人生活需要大量的水,为此,梁场选址时应对水源做好充分的调查,以保证制梁场内或附近有满足生产和生活需要的水源,如果条件允许,最好利用原有水源,以节约打井等费用。
七是为满足生产和生活用电需要,梁场选址时尽量建设在电网覆盖的位置,以便利用既有电网发电,节约建设专用线的费用。
结语
铁路工程在我国的经济发展中起着非常重要的作用,能够促进区域经济间的不断向前发展。文章就铁路预制箱梁施工工艺进行分析。针对铁路预制箱梁的模板施工及混凝土施工进行分析和探究,以促进铁路预制箱梁施工工艺发展。高速铁路建设,桥梁所占比例较大,为节约运梁费用,并满足施工进度和工期要求,多在现场修建预制梁场,集中预制箱梁,采用架桥机架设。
参考文献:
[1]翟洪志.京沪高速铁路32m预制箱梁施工[J].桥梁建设,2009(5):9–12.
[2]董强.浅谈高速铁路32m预制箱梁施工技术[J].安徽建筑,2007(1).
[3]王健强.跨铁路箱梁架设施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(2):187–188.
论文作者:潘俊峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/21
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