鐵路箱梁梁場規(guī)劃布置及設(shè)備選型淺析

邢宏科 孔德勛

（中建鐵路工程總承包公司，北京 100070）

1 工程概況

濰萊項(xiàng)目平度制梁場原設(shè)計(jì)中心里程為DK58+500.00，供應(yīng)長度為22.175 km，共制梁602榀，大里程架梁299榀，小里程架梁305榀，架設(shè)方向?yàn)橄却罄锍毯笮±锍?，采?50 t跨線提梁上橋方案。經(jīng)前期施工調(diào)查，將梁場位置由設(shè)計(jì)位置調(diào)整至DK50+933.00，原因如下：原位置位于李園街道門村和上瞳村之間，地域狹小、交通不便、拆遷量極大，可利用長度順線路方向僅400 m長，不滿足梁場布置需求，且距大里程方向2.5 km為一路基，施工進(jìn)度具有不確定因素，距小里程300 m處為144 m系桿拱橋梁，施工方案不明確，工期無法保障，架梁工期受制約，因此該位置不宜建場。DK50+933.00線路右側(cè)場地開闊，地勢平坦，征拆較簡單，且距村莊較遠(yuǎn)，施工期間對周邊干擾較小，交通便利，方便大型機(jī)械設(shè)備及原材料進(jìn)場，小里程均為簡支箱梁，位置變更后先架設(shè)小里程116榀，后架設(shè)大里程486榀，梁場生產(chǎn)成品梁可及時(shí)出場架設(shè)，保證履約。

2 各功能區(qū)規(guī)劃及布置

2.1 總體規(guī)劃

梁場總體布局以“功能分區(qū)、緊湊合理、便于施工、安全環(huán)?！睘樵瓌t布置，在滿足使用功能的前提下盡量減少占地面積。梁場布置形式有“縱列式”和“橫列式”兩種，縱列式布置適用于地勢條件復(fù)雜且制梁數(shù)較少的梁場，且制約梁場流程作業(yè)，存梁能力小、梁體倒運(yùn)不方便，從工序銜接、經(jīng)濟(jì)效益分析，大型梁場盡量按照橫列式布置。平度制梁場總制梁602榀，且梁場所處位置場地開闊，因此采用橫列式布置。功能區(qū)分為制梁區(qū)、存梁區(qū)、拌和站、鋼筋加工場、生活區(qū)五大區(qū)域，同時(shí)考慮復(fù)耕土存放、場地布置與線路平行。

2.2 制存梁臺(tái)座布置

2.2.1 制梁臺(tái)座布置形式

制梁區(qū)制梁臺(tái)座設(shè)置分為“2-2并列型”“1-2-1型”“品字形”“一字型”四種布置形式。

“2-2并列型”布置適用于大型梁場，可將鋼筋綁扎胎具設(shè)置在制梁區(qū)中間位置，靠近鋼筋加工場，減少鋼筋半成品運(yùn)輸距離，提高功效，但鋼筋綁扎胎具對應(yīng)存梁臺(tái)座會(huì)增加搬梁機(jī)的運(yùn)行成本。

“1-2-1型”布置大小梁場均適用，每個(gè)制梁臺(tái)座均對應(yīng)存梁臺(tái)座，梁體拆模后可直接搬運(yùn)至對應(yīng)存梁區(qū)，搬梁機(jī)運(yùn)行效率高。

“品字型”適用于大型梁場，每個(gè)制梁臺(tái)座均對應(yīng)存梁臺(tái)座，搬梁機(jī)搬梁效率高，但距鋼筋綁扎胎具較遠(yuǎn)，鋼筋骨架入模距離遠(yuǎn)，功效低。

“一字型”可減少模型的投入，適用于制梁工期壓力低的梁場，制梁臺(tái)座底模與側(cè)模比例為2∶1，即2個(gè)制梁臺(tái)座共用1套側(cè)模，側(cè)模采用軌道式滑動(dòng)，但該布置形式在工序交替過程中增加側(cè)膜就位后安裝及調(diào)試驗(yàn)收時(shí)間，增加制梁臺(tái)座占用周期。

平度制梁場制梁區(qū)規(guī)劃全長500 m，四種布置形式各有利弊，經(jīng)充分考慮占地面積、生產(chǎn)能力后確定，采用“2-2并列型”和“品字型”相結(jié)合的布置形式，即將鋼筋綁扎胎具設(shè)置在制梁區(qū)中心位置，鋼筋綁扎胎具左右兩側(cè)臺(tái)座采用“品字型”布置，在適當(dāng)降低鋼筋綁扎胎具對應(yīng)存梁區(qū)搬梁效率的情況下，提高鋼筋骨架入模功效，梁體拆模后可直接搬運(yùn)至對應(yīng)存梁區(qū)。

2.2.2 制梁臺(tái)座數(shù)量確定

梁場制梁總數(shù)量為604榀，根據(jù)架梁計(jì)劃計(jì)算，最高峰每天架梁2榀，每天制梁數(shù)為2榀，根據(jù)實(shí)際工期計(jì)算，我梁場有效制梁時(shí)間為350天，每個(gè)臺(tái)座周轉(zhuǎn)時(shí)間為5天，臺(tái)座數(shù)量計(jì)算如下：

一個(gè)制梁臺(tái)座全周期制梁數(shù)=制梁總工期/每片梁在臺(tái)座周轉(zhuǎn)時(shí)間=350/5=70榀；

則制梁臺(tái)座數(shù)量=制梁總數(shù)量/一個(gè)臺(tái)座全周期制梁數(shù)=605/70=8.63≈9個(gè)臺(tái)座。

該計(jì)算方法未考慮模板、天氣、設(shè)備等各種不利因素的影響，同時(shí)考慮到24 m梁須單獨(dú)占用一個(gè)制梁臺(tái)座，綜合考慮，平度制梁場設(shè)置10個(gè)制梁臺(tái)座。

2.2.3 存梁臺(tái)座數(shù)量確定

存梁臺(tái)座數(shù)量應(yīng)考慮梁體拆模后養(yǎng)護(hù)、終張拉、壓漿、封端等工序的使用時(shí)占用的數(shù)量，同時(shí)，為減少梁場總占地面積，存梁區(qū)采用雙層存梁方式。

存梁臺(tái)座數(shù)量=每天制梁數(shù)×存梁臺(tái)座占用時(shí)間×存梁系數(shù) （單層存梁取1，雙層存梁取0.6～0.7） =2榀×40天×0.7=56個(gè)。

該計(jì)算方法未考慮終張拉和壓漿工序受天氣、設(shè)備等不良因素的影響，同時(shí)考慮到梁場內(nèi)37榀24 m梁的存放以及提梁上橋區(qū)只能單層存梁的狀況，平度制梁場共設(shè)置70個(gè)雙層制梁臺(tái)座。

2.3 主要工裝設(shè)備的配備

2.3.1 模板配置

為減少模板安裝工序占用時(shí)間，因此側(cè)模均采用固定式模板，制梁臺(tái)座與底模側(cè)模按1∶1配置，制梁臺(tái)座與內(nèi)模按2∶1配置。則制梁區(qū)模板配備為：臺(tái)座∶底?！脗?cè)模∶內(nèi)模=1∶1∶1∶0.5。

2.3.2 龍門吊配置

每榀梁鋼筋骨架重57 t、吊具重18 t、橡膠抽拔棒及其他重6 t，合計(jì)81 t，同時(shí)起吊采用2臺(tái)50 t龍門吊。施工期間按鋼筋骨架吊裝占用2臺(tái)龍門吊、端模安裝占用1臺(tái)龍門吊，備用1臺(tái)計(jì)算，制梁區(qū)共配備4臺(tái)50 t龍門吊，龍門吊跨度位42 m。

2.3.3 混凝土拌和機(jī)輸送設(shè)備

梁場混凝土拌合設(shè)備選擇主要依據(jù)混凝土澆筑時(shí)間不大于6 h確定，每榀梁設(shè)計(jì)砼方量316 m3，拌和站應(yīng)具備最低316/6=52.6 m3/h的產(chǎn)能，梁場配置HZS120生產(chǎn)線，每盤攪拌混凝土1.8 m3，上料及攪拌時(shí)間須3～4 min，砼產(chǎn)量為27～36 m3/h，配置2條HZS120生產(chǎn)線即可滿足生產(chǎn)任務(wù)。

根據(jù)梁體寬度及長度，混凝土澆筑時(shí)配備2臺(tái)18 m布料機(jī)及2臺(tái)HBT80混凝土輸送泵可滿足要求，同時(shí)以上設(shè)備各備用1臺(tái)。

2.3.4 搬梁設(shè)備

提梁設(shè)備一般較多采用900 t輪胎式搬梁機(jī)、900 t輪軌式提梁機(jī)和滑道移梁臺(tái)車這三種設(shè)備。滑道移梁臺(tái)車在采用滑模時(shí)使用，故不適用于我梁場。輪胎與輪軌式搬梁機(jī)相比，輪軌式搬梁機(jī)須進(jìn)行地基處理且修建軌道，臨建投入大，相比輪胎式搬梁機(jī)無論在臨建投入、復(fù)墾難度等各方面經(jīng)濟(jì)投入，均優(yōu)于輪軌式搬梁機(jī)，因此我梁場選用輪胎式搬梁機(jī)。

2.3.5 提梁上橋區(qū)設(shè)備

因我梁場處于橋梁線路右側(cè)，故箱梁上橋必須采用450 t跨線提，跨線提主要跨度有36 m及38 m，各工況分析如下：（1） 36 m跨工況。該施工工況下，柔腿軌道中心距橋墩中心間距為10 400 mm，此時(shí)柔腿與橋機(jī)法蘭間距為505 mm，可滿足橋機(jī)上橋后跨線提可自由活動(dòng)。安裝過程中，架橋機(jī)O型腿處于架梁狀態(tài)，上橋后無須進(jìn)行多余工作。（2）38 m跨工況。該施工工況下，柔腿軌道中心距橋墩中心間距為11 100 mm，此時(shí)柔腿與橋機(jī)法蘭間距為2 000 mm，可滿足橋機(jī)上橋后跨線提可自由活動(dòng)。安裝過程中，架橋機(jī)O型腿處于架梁狀態(tài)，上橋后無須進(jìn)行多余工作。

通過以上2種工況分析，使用36 m及38 m跨線提均滿足要求，但根據(jù)施工進(jìn)度及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備，因此平度制梁場最終采用38 m跨跨線龍門吊。

3 結(jié)語

箱梁預(yù)制場建設(shè)是各系統(tǒng)的工作，須將制梁期間各方面制約因素考慮周全，同時(shí)考慮工廠流水化、機(jī)械化作業(yè)的特點(diǎn)，減少各工序周轉(zhuǎn)時(shí)間，避免各環(huán)節(jié)產(chǎn)生沖突，提高生產(chǎn)效率，施工單位須對梁場進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃，從而降低建場費(fèi)用，確保場內(nèi)各工序運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，保障實(shí)體質(zhì)量。