客运专线铁路箱梁预制场优化设计与设备配套论文_段继龙

客运专线铁路箱梁预制场优化设计与设备配套论文_段继龙

段继龙

中铁十一局集团桥梁有限公司 江西鹰潭 335000

摘要:近年来,随着客运专线铁路建设的快速发展,需要建设的桥梁越来越多,为减少所用梁型的运输和运架梁的方便,施工现场修建箱梁预制场的设计受到建设和施工单位的关注。如何根据新建线路所建桥梁的分布情况,通过精心设计使所建预制梁场布局合理,满足工期要求,节约工程投资,本文就箱梁预制场的分布和选址、平面布置、制梁台座和存梁台位数量的确定、运架梁方式进行阐述。并结合工程实例,进行制梁台座和存梁台位数的计算,根据各个预制梁场的供梁范围和供梁孔数,测算出架梁工期和建设项目的总工期。

关键词:客运专线;铁路箱梁;预制场;优化设计;设备配套

引言

箱梁预制是客运专线建设的重要内容,而梁场具有建设投资大、周期短,制梁要求高,运行寿命短等特点,因此梁场建设成为客运专线建设最大、最重要的临时工程,是广大施工技术人员普遍关心和重点研究的内容。梁场建设包括3个重要内容:梁场规模及选址;梁场的平面布置,即各种制梁设施(设备)数量的确定及其在梁场内的布置形式;设备配套,即各种制梁设备的选配。

1梁场的选址

梁场选址应遵循以下原则:(1)制梁场应尽量布置在桥群集中地段。一般制梁场选择在桥群重心附近。同时尽量选择在桥梁的直线地段。(2)尽量选择在交通便利,利于大型制、运、架梁设备和大宗材料运输进场,减少运输费用。(3)客运专线箱梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和不均匀沉降均提出了很高的要求。因此,制梁场应尽量选在地形、地质条件较好的地方,以减少土石方、基础加固及拆迁工程;有条件时应尽量利用正式工程场地,降低临时工程费用投入,如京石铁路客运专线就考虑了利用设计的车站广场作为箱梁预制场场地。在路基地段布置梁场应尽量使梁场场地高程与路基肩相同。若高差太大,则无法满足要求,要按照运梁车的最大可爬坡度(一般纵向为5%,横向为4%。建议设计时按3%考虑)。(4)运梁距离较短。较短的运输距离可确保箱梁运输安全,提高运架梁的施工进度,减少运架梁费用。(5)尽量减少征地拆迁。制梁场的位置要在满足制梁工期和存梁的前提下,应尽量利用红线以内区域布置梁场,少占用耕地,减少拆迁量和以后的复耕费用。在条件允许的情况下,借用车站位置布置制梁场也是一个不错的选择。(6)考虑防洪排涝,确保雨季施工安全。总之,制梁场地的选择应综合考虑各方面的因素,本着“因地制宜、节约资金、降低成本、确保安全与质量”的原则,统筹规划。在施工前要认真进行施工调查和技术经济比较,选择最佳位置。

2梁场的布置

2.1梁场布置原则

(1)结合制梁场的生产和供应箱梁的数量,首先要确定制梁台座和存梁台座的数量,再确定搅拌站及存料场的大小。(2)制梁场布置应紧凑合理,不仅要考虑制架梁施工流程,还要兼顾运架设备的安装和拆除。(3)根据制梁施工工艺、移梁和运梁工序的要求,合理布置生活办公区、生产区、存梁区(兼运梁区)和混凝土搅拌区(含材料存放区)。(4)制梁场布置要使场内交通、供水、供电、供气、防火、防洪排涝、环保尽量合理。

2.2箱梁预制场的布置方式

简支箱梁预制场的总平面布置应综合考虑生产规模、生产工艺和所用的生产设备等因素,力求工艺流程合理,结构紧凑。预制梁场的平面布置一般分为横列式和纵列式2种。采用纵列式布置的预制梁场,容易组织箱梁生产全过程的流水作业,各工序作业过程比较清晰,可以通过优化工艺过程,节省能源和材料,节约各工序的时间,实现产能的提高。缺点是纵向排布过长,提梁机载重移梁距离长,而且生产区过于集中,存在安全风险。采用横列式布置的预制梁场生产能力大,各区域分界明晰,场地布置开阔。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点是制梁顺序固定,不能轻易调整,移梁工作依次进行,不能一次到位,制梁台座呈一字形排列。混凝土搅拌站布置在制梁台座的端部,造成混凝土泵送距离远。横列式与纵列式布置相比,纵列式布置的预制梁场规模较小、投入也少、产量也较低;横列式布置的预制梁场规模较大、占地较多、投入也多、产量较高。所以建设预制梁场,是采用纵列式布置还是采用横列式布置,应通过综合考虑施工工期、建场规模、建场地形条件、梁场长宽比、施工的安全性,拟投入的设备及占地情况来确定。根据工程实际经验,建设中小型规模的预制梁场,采用纵列式布置优势突出,建设生产规模较大的预制梁场,采用横列式布置较为合理。

3预制设备配套

3.1箱梁移出制梁台座设备

目前箱梁移出制梁台座的方式主要有两种:搬梁机(提梁机)提吊出梁法和横移台车横移出梁法。该类设备是梁场中主要制梁设备之一,应根据梁场地质情况及梁场规模等综合因素选配。横移台车体积小、重量轻,设备购置费用低。但若使用横移台车,所有制梁台座必须“一”字排列,一个制梁台座必须设置两条横移台车轨道基础,轨道基础数量多,轨道的要求高,基础处理费用贵;操作较烦,效率低,每架设1榀箱梁,同列(排)中的其它箱梁均要挪动一次;不能用于双层存梁,不能装车。因此,横移台车适用于梁场的地质较好,梁场规模小,无需双层存梁,提梁上桥装车等情况。两台横移台车为一套,一般可供2~3个台座使用。

3.2箱梁钢筋绑扎胎具

按48h完成一个底腹板钢筋骨架,36h完成一个顶板钢筋骨架的绑扎工效,配置底腹板绑扎胎具和顶板钢筋绑扎胎具。

3.3混凝土搅拌及输送设备

根据梁场每天产能及设备的使用效率进行选配。一般采用两个120m3/h混凝土搅拌站,一个台座,两套布料杆及两台HBT80混凝土地泵,4~5辆混凝土输送车运送混凝土。

3.4预制箱梁施工工序时间安排

(1)准备工作:参照相关梁场的施工经验,灌注混凝土前的准备工作约22h。(2)混凝土灌注:按《暂行技术条件》要求“梁体应采用泵送混凝土连续灌注、一次成型,灌注时间不宜超过6h”,混凝土灌注时间按6h考虑。(3)混凝土养护:按采用蒸汽养护考虑,分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚温不低于5℃,灌筑完4h后方可升温,升温速度不得大于10℃/h,恒温养护期间蒸汽温度不宜超过45℃,混凝土芯部温度不宜超过60℃,个别最大不得超过65℃;降温速度不得大于10℃/h。恒温养护时间应根据梁体拆模(放张)强度要求、混凝土配合比及环境等通过试验确定。⑷预张拉:拆除端模,拔橡胶棒、穿钢绞线预张拉,约4h。(5)拆除模板约需要4h,初张拉、移梁约需要6h。除混凝土养护外的工序按每天工作12h计算,累计时间共约6d,考虑各工序间衔接时间及质量检查时间等现场情况,一般按7d考虑较适宜,即每个制梁台座生产1榀箱梁需要7d时间。

结语

在客运专线铁路建设中,为控制路基工后沉降,减少占用耕地,提高线路运营的舒适度等,线路建设中修建的桥梁越来越多。为减少所用梁的运输和运架梁的方便,需要在施工现场修建箱梁预制场。如何根据新建线路所建桥梁的分布情况,通过精心设计在施工现场修建箱梁预制场,使其布局和规模合理,满足施工和工期要求,节约工程投资。本文结合工程实例,就箱梁预制场的分布和选址、平面布置、制梁台座和存梁台位数量的确定、运架梁方式进行了阐述。并对所需的制梁台座和存梁台位数进行了计算,根据各个预制梁场的供梁范围和供梁孔数,测算了架梁工期和建设项目的总工期。

参考文献:

[1]吴信然,杨启兵.秦沈客运专线箱梁和轨道工程施工新技术[M].北京:中国铁道出版社,2016.

[2]铁道部经济规划研究院.客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2017.

论文作者:段继龙

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/26

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