中低速磁浮軌道大縱坡預制梁場建造技術(shù)研究

陳俐光 李新 徐顯攀

摘 要：中低速磁浮軌道梁多采用預制梁，預制梁需要在梁場進行批量生產(chǎn)，根據(jù)場地條件因地制宜，合理選址和布置尤為重要。文章依托某工程實例，采用 BIM 技術(shù)輔助進行場地規(guī)劃，并對大縱坡梁場的建造技術(shù)要點進行詳細闡述;采用可周轉(zhuǎn)臺座、自動節(jié)水養(yǎng)護裝置，以節(jié)約成本，提高工效。以期對類似梁場建造具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：磁浮軌道交通;預制梁場;梁場建造

中圖分類號：U442.5

0 引言

中低速磁浮軌道交通具有環(huán)保、節(jié)能、安全性高、爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、建設成本低等優(yōu)點，速度可達80～120 km/h，可在城市市區(qū)、市郊、較近城市間和旅游景區(qū)進行交通連接。中低速磁浮軌道交通的線下工程主要為高架橋梁，并且因其獨特的抱軌運行模式，使其軌道有別于輪軌交通橋梁和公路交通橋梁。軌道系統(tǒng)的軌道梁承受列車荷載，并充當供電、信號、通信等纜線的載體，因此對軌道梁的梁跨、截面形式、剛度、精度等各項指標要求嚴格。軌道梁需設立專用梁場進行集中預制，梁場的合理選址及現(xiàn)場布置對軌道梁生產(chǎn)至關(guān)重要，將直接影響到預制軌道梁的生產(chǎn)、養(yǎng)護及運輸。

1 預制梁場選址及規(guī)劃

1.1 選址原則

預制梁場的選址應根據(jù)架設橋梁區(qū)段、橋梁和周圍結(jié)構(gòu)物的分布情況，從滿足工期、造價合理、施工方便等方面綜合分析，確定預制梁場位置。預制梁場選址應考慮以下主要原則。

（1）節(jié)約占地。預制梁場優(yōu)先考慮設置在橋梁比較集中的路基主線上，盡量避免占用過多耕地，然后再綜合考慮地質(zhì)狀況、橋跨與梁型布置、架設順序以及工期等因素。選址宜選擇在大橋兩端或橋群中間，以節(jié)約占地及運輸時間。

（2）地理條件。中低速磁浮軌道梁對制梁臺座和存梁臺座的承載能力和沉降均提出了較高的要求，因此，選擇預制梁場時應盡量選擇在地形平坦，地質(zhì)條件較好的地方，減少梁場土石方開挖量和地基加固處理費用，節(jié)約建造成本，縮短建場工期。

（3）交通便利，運距短。預制梁場范圍內(nèi)及周邊必須交通便利，盡量利用既有公路或施工便道，并與其相連，有利于制梁設備和大量材料進出場。預制梁場宜布置在橋梁集中區(qū)域，以縮短預制梁運距，短距離運輸可提高梁體運輸安全性，加快橋梁架設施工效率，減少運輸費用。

（4）環(huán)境影響小。選址要選擇在方便進行排水、排污的區(qū)域，盡可能降低對環(huán)境的影響。

1.2 場地規(guī)劃

（1）根據(jù)全線結(jié)構(gòu)物分布圖、工程量集中性、工程地質(zhì)條件、所處位置安全性、當?shù)亟煌ōh(huán)境、距拌合站距離及架梁的先后順序綜合考慮，將預制梁場選擇在合同段居中且緊鄰中低速磁浮高架橋位置處。

（2）場地確定后，對場地進行預測量，借助測量數(shù)據(jù)運用BIM技術(shù)建立虛擬三維模型（圖1），對場地進行整體規(guī)劃（含預制區(qū)、存梁區(qū)、原材料存放區(qū)及鋼筋加工區(qū)等），對梁場的邊角及細部、各種設施、臨時建筑等進行預布置，合理安排空間，最大限度的利用場地，使梁場各設施布置緊湊而有序，美觀大方。

1.3 梁場布置

1.3.1 梁場布置形式

常見的預制梁場的布設方式有縱列式、橫列式2種，通過生產(chǎn)區(qū)與存梁區(qū)的相互位置關(guān)系對該2種方式進行區(qū)分。一般情況下，生產(chǎn)規(guī)模小、存梁能力較低的工程適于采用縱列式，反之，生產(chǎn)規(guī)模大、存梁能力要求高的工程則適于采用橫列式，見圖2、圖3?？v列式與橫列式臺座對比見表1。

基于本項目場地大坡度的特點，為了便于進行梁板吊裝，臺座選用縱列式的布置方式，臺座形式的選定也決定了梁場的整體布局。

1.3.2 功能區(qū)劃分

預制梁場主要由生產(chǎn)區(qū)（制梁區(qū)、存梁區(qū)、生產(chǎn)保障區(qū)）、輔助生產(chǎn)區(qū)（倉庫、材料堆放區(qū)）、辦公生活區(qū)3大部分組成，生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)既相互分開，又相輔相成。

（1）各功能區(qū)應按照工藝流程進行分區(qū)劃塊，結(jié)構(gòu)應合理，盡量節(jié)省中間環(huán)節(jié)工作量，并留有足夠的施工和活動空間，各區(qū)塊間應用道路連接，減少相互干擾。

（2）生產(chǎn)區(qū)分為制梁區(qū)、存梁區(qū)和生產(chǎn)保障區(qū)，其中制梁區(qū)包括制梁臺座和工作空間，存梁區(qū)包括存梁臺座和運梁車行走車道，生產(chǎn)保障區(qū)主要設置有鋼筋加工車間、波紋管加工車間、鋼絞線存放區(qū)、庫房、張拉工具房等。輔助生產(chǎn)區(qū)配套設施由供水管道、供電線路、自動噴淋設施等構(gòu)成。辦公生活區(qū)主要由生活區(qū)、辦公區(qū)和停車場等設施組成。

（3）為充分保證施工生產(chǎn)安全，壓力容器、變壓器和發(fā)電機房要與人員密集區(qū)保持足夠的安全距離。

（4）電力線、養(yǎng)生管道等宜預埋在地下，可在預制場硬化時進行預埋處理。

（5）滿足環(huán)保要求，充分考慮雨水、污水、廢水的收集、排放以及建筑生活垃圾的處置。

2 預制梁場建造技術(shù)

2.1 大縱坡場地處理

（1）梁場大縱坡場地處理首先從預制臺座著手，在梁場建設過程中，在制梁臺座兩端支座中心受力范圍內(nèi)設置1個梁靴凹槽，梁靴凹槽頂面水平，底面與梁板縱坡一致，保證與支座水平頂面緊密貼合，凹槽厚度=梁底預埋鋼板厚度（2cm）+梁靴中心厚度。

（2）預制梁時梁靴與主梁一起澆筑，澆筑時在梁靴內(nèi)放1層間距為10 cm的10 mm鋼筋網(wǎng)片，在網(wǎng)片交叉點處插入長45 cm、10 mm豎向鋼筋，并深入梁體，在梁靴底面設置1塊20 mm的鋼板，鋼板頂面焊接錨筋要深入梁體，保證梁底鋼板、梁靴與梁體的整體性。

（3）如果線路縱坡大于2%，梁場預制區(qū)需要采用臺階形式，臺階長度=梁長+兩端預留一定的張拉區(qū)長度，臺階面高程以每個臺階的填挖平衡點來確定;但龍門吊軌道需要將縱坡調(diào)整到2%以下，施工便道與線路的縱坡可保持一致，能減少路床后期處理工作量。

2.2 地基處理

（1）預制場的所有場地使用15 cm厚碎石墊層+10cm厚C25混凝土進行硬化處理;預制場的施工便道使用15 cm厚碎石墊層+20 cm厚C25混凝土進行硬化處理。