綠色裝配式設(shè)施在制梁場場建的推廣應(yīng)用

唐興發(fā)，章 微，王 恒

（中鐵北京工程局集團(tuán)第五工程有限公司，浙江 杭州 311200）

隨著環(huán)保力度不斷增大，工地老齡化日益嚴(yán)重，同時裝配式設(shè)施精度及節(jié)約能力的不斷提高，梁場大臨設(shè)施也漸漸步入正軌，開始在越來越多的項(xiàng)目中得到肯定與實(shí)施。傳統(tǒng)的設(shè)施或施工方案過于死板，且循環(huán)使用效率低，難以控制，大多大臨設(shè)備只能使用一個梁場，到下個梁場無法再進(jìn)行循環(huán)利用，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，達(dá)不到節(jié)約成本的目的。另外傳統(tǒng)設(shè)施比較笨重，難以移動和攜帶，拆卸難度大，拆除廢棄物較多，環(huán)保效果無法達(dá)標(biāo)。

1 傳統(tǒng)臨時設(shè)施的缺點(diǎn)與裝配式設(shè)施優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.1 傳統(tǒng)施工臨時設(shè)施的缺點(diǎn)

①勞動量較多，且大多施工受外部環(huán)境影響，造成建造成本得不到控制。同時，施工工期長，施工過程中不確定因素也會增加，因此時間成本也成為了重點(diǎn)。②可重復(fù)利用的資源較少。③人工、材料的成本較高。

1.2 采取裝配式設(shè)施的優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)約與環(huán)保。施工現(xiàn)場的施工廢棄物大量降低,能達(dá)到保護(hù)環(huán)境,節(jié)約資源的良好效果。

（2）節(jié)約工期。由于生產(chǎn)基本工廠里預(yù)制或者由其他制梁場調(diào)轉(zhuǎn)進(jìn)行二次使用，免除了現(xiàn)場安裝施工中不確定影響，可以大幅度縮短工期。

（3）可重復(fù)利用。裝配式臨時設(shè)施由于大多數(shù)是由單一的部件組裝而成，在安裝過程中一般采用的是鋼構(gòu)件連接，可以拆下重復(fù)利用。

1.2.2 缺點(diǎn)

（1）運(yùn)輸問題。由于鋼構(gòu)件是在工廠生產(chǎn)或通過其他梁場運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目施工現(xiàn)場，運(yùn)距的長短制約著成本，如果運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，成本會增加很多，不利于大面積推廣。

（2）安裝條件有限制。裝配式設(shè)施在項(xiàng)目現(xiàn)場安裝一般會使用起吊設(shè)備，因此安裝區(qū)域的地坪平整度相對要求較高。這樣在推廣使用時對場地平整度以及機(jī)械使用條件提出了一定要求，縮小了適用范圍。

2 綠色裝配式設(shè)施在梁場臨建中的應(yīng)用

2.1 工程概況

中鐵北京工程局集團(tuán)有限公司東陽制梁場位于浙江省金華市東陽市上盧鎮(zhèn)楊溪村，位于甬金高速公路南側(cè)，場建設(shè)計(jì)占地面積約12 hm2。東陽制梁場主要負(fù)責(zé)新建金甬鐵路JYZQSG-5 標(biāo)572 孔箱梁制架任務(wù)。其中制梁臺座8 個（6 個32 m 臺座，2 個32 m 兼24 m 臺座），內(nèi)膜準(zhǔn)備臺座4 個，鋼筋綁扎胎具4 個（1 個32 m 兼24 m 胎具）。項(xiàng)目施工工期短，工程量大，從而選用安全、經(jīng)濟(jì)、短工期和低成本場建，做到有序、安全、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的建設(shè)質(zhì)量、工期和成本費(fèi)用目標(biāo)，項(xiàng)目立刻籌劃選用了裝配式鋼筋綁扎胎具、裝配式制梁臺座、裝配式鋼筋吊具、裝配式鋼結(jié)構(gòu)鋼筋加工場房及裝配式通長筋吊裝設(shè)備組成了梁場臨建綠色裝配式設(shè)施體系。

2.2 裝配式鋼筋綁扎胎具應(yīng)用

鋼筋綁扎胎具的設(shè)計(jì)原則“設(shè)計(jì)合理，靈活輕巧，經(jīng)久耐用，裝拆方便”。

預(yù)制箱梁的鋼筋綁扎胎具一般有主體鋼筋綁扎胎具、橋面鋼筋綁扎胎具。鋼筋綁扎完成后整體吊裝到模板上。

主綁扎胎具一般材料選用∠70×5 的定尺等邊角鋼制作。

鋼筋網(wǎng)片綁扎胎具長度可根據(jù)預(yù)制梁型跨度設(shè)計(jì)，胎具上鋼筋的位置可根據(jù)圖紙上鋼筋位置用切割機(jī)切出對應(yīng)的“U”型槽口，槽口的開口大小略比對應(yīng)鋼筋直徑大2～3 mm 即可，以確保鋼筋綁扎的精度。預(yù)應(yīng)力孔道對應(yīng)的位置處，在胎具上做出特殊標(biāo)記，以便于確定定位網(wǎng)片的安裝位置。

鋼筋綁扎胎具加工誤差不超過2 mm，每種梁型加工匹配的鋼筋綁扎胎具，不得混用。

為實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的工程建設(shè)理念，東陽制梁場采用可拼裝式綁扎胎具，這種拼裝式綁扎胎具具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝便捷等優(yōu)點(diǎn)，可以快速地完成綁扎胎具的臨建施工。如圖1 所示：

圖1 裝配式鋼筋綁扎胎具

2.3 裝配式制梁臺座應(yīng)用

相比于以往的箱梁制梁臺座基礎(chǔ)，將臺座筏板基礎(chǔ)厚度優(yōu)化為20 cm，筏板上設(shè)32 個鋼管立柱，立柱頂部用型鋼焊接形成預(yù)制箱梁模板分散支撐體系，完成常規(guī)預(yù)制臺座轉(zhuǎn)換為鋼混組合的裝配式臺座。將原屬于臺座條形基礎(chǔ)部分轉(zhuǎn)換為鋼質(zhì)支撐，隨同箱梁模板周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)臺座支撐體系的模板化轉(zhuǎn)換。該臺座安裝速度快，加快梁場建設(shè)時間，可塑性強(qiáng)，臺座可隨模板周轉(zhuǎn)使用、節(jié)約成本。制梁臺座與模芯整備臺座均采用裝配式可重復(fù)使用鋼構(gòu)件，相比于傳統(tǒng)的混凝土臺座，制梁產(chǎn)品的質(zhì)量好，臨建構(gòu)造輕便簡單，施工時環(huán)保清潔，節(jié)約了地基處理費(fèi)用，同時減少了砼用量，有效降低了環(huán)境損壞程度。同時裝配式的鋼臺座也可重復(fù)使用，促進(jìn)建筑可連續(xù)發(fā)展，從而減少工程造價，而以往混凝土條形基座無法清除水和建筑垃圾的弊端得到了解決。如圖2 所示：

圖2 裝配式制梁臺座

2.4 裝配式鋼筋吊具應(yīng)用

傳統(tǒng)的混凝土鋼筋籠吊具在吊裝箱梁鋼筋籠時費(fèi)時費(fèi)力，并且吊運(yùn)流程中產(chǎn)生的扭曲變形也極易對箱梁鋼筋籠產(chǎn)生損傷，從而影響了箱梁鋼筋籠鋼筋綁扎工藝品質(zhì)。優(yōu)化升級后的多功能鋼筋籠吊裝置采用等腰階梯式構(gòu)造，整體設(shè)計(jì)的網(wǎng)架結(jié)合了裝配式吊具及拼裝連接桿組成，通過固定螺栓球與連接桿聯(lián)接，安裝簡單，可反復(fù)拆卸安裝。因此，多功能鋼筋籠吊裝置可滿足任意梁型鋼筋籠的吊裝。

該吊具的設(shè)計(jì)吊點(diǎn)為172 個，可承受荷載85 t。裝配式鋼筋吊具的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安全，采用整體吊裝可以很好地控制箱梁鋼筋籠安全質(zhì)量，吊裝后的鋼筋籠不變形。裝配式鋼筋起吊和自制角鋼焊接鋼筋吊具比較的優(yōu)點(diǎn)如下:

該鋼筋吊具全部由小型螺栓球與連接桿聯(lián)接，結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定；空間桁架結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，在保證結(jié)構(gòu)剛度的同時，節(jié)省大量型鋼材料；另外在梁型更換時，無需更換鋼筋吊架，節(jié)約了更換鋼筋吊架的時間，提高梁場鋼筋吊裝效率。另外該鋼筋吊架具有拆卸運(yùn)輸方便的優(yōu)點(diǎn)，可以重復(fù)多次利用，節(jié)能節(jié)材。

2.5 裝配式鋼結(jié)構(gòu)鋼筋加工場房應(yīng)用

存放區(qū)大棚采用透明式頂棚與不透式頂棚相結(jié)合的模式，以滿足大棚內(nèi)的采光要求。

大棚內(nèi)原材料堆放區(qū)地面采用10 cm 厚C20 素混凝土硬化，地面可設(shè)置排條型磚砌支墩，支墩高出地面25 cm,寬度25 cm，間距為2 m，滿足防潮要求，支墩可采用磚砌后砂漿抹面或C20 混凝土澆筑。并在旁邊設(shè)置3 m 寬便道，方便鋼筋裝卸進(jìn)出。場房鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、桿件可拆卸重復(fù)2～3 次，可以在2～3個梁場重復(fù)拆卸使用，可存放再利用。門式鋼架結(jié)構(gòu)采用預(yù)埋M39 螺栓為基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)門式梁柱鋼架，梁、柱采用螺栓連接，安裝拆卸方便、機(jī)械人工投入小、安裝工期短、對環(huán)境污染少。

2.6 裝配式通長筋吊裝設(shè)備應(yīng)用

通過對比以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在鋼筋綁扎施工中，由于鋼筋半成品區(qū)相對綁扎胎具較遠(yuǎn)，且鋼筋成品較重，部分鋼筋都是通過人力進(jìn)行搬用，且費(fèi)時費(fèi)力，對人員的安全及施工的效率造成很大的影響。因此要結(jié)合現(xiàn)場因素，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出通長筋搬運(yùn)設(shè)備。本設(shè)備的工作設(shè)施主要包括:在鋼筋加工場及綁扎胎具之間設(shè)置鋼立柱，鋼立柱上方安裝主橫梁作為電動葫蘆行走軌道，安裝同步供電一體式滑觸線及8 臺鏈條式電動葫蘆，利用同步控制器控制鏈條式電動葫蘆吊升通長鋼筋，并運(yùn)輸至鋼筋綁扎胎具，同步下方到鋼筋綁扎胎具施工平臺。結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)置方便，適用性廣泛，可重復(fù)使用多個工地，節(jié)約成本。進(jìn)行吊裝作業(yè)，無需工人進(jìn)行輔助操作，不但提高工作效率，還避免了安全隱患，保證了工人的安全。如圖3所示：

圖3 裝配式通長筋吊裝設(shè)備

3 效益分析

綠色裝配式設(shè)施為梁場大臨建設(shè)工程的施工迅速、安全、高質(zhì)量及快捷提供很好參考，填補(bǔ)了梁場裝配式技術(shù)空白。綠色裝配式設(shè)施適用于預(yù)制箱梁快速建場、先期準(zhǔn)備技術(shù)施工的突出優(yōu)點(diǎn)，對我國高鐵、客運(yùn)專線軌道、市際地鐵等重要橋梁及箱梁預(yù)制式場地的快場建施工、先期裝備技術(shù)施工具有很強(qiáng)的適應(yīng)性與優(yōu)勢，并存在著廣泛的研究借鑒與推廣應(yīng)用價值。

4 應(yīng)用前景

金甬鐵路東陽制梁場作為新建工程，在臨建達(dá)到了全過程綠色、低碳，施工工期短、施工效率高，作為金甬5 標(biāo)標(biāo)志性工程，在建設(shè)過程中，贏得了各級領(lǐng)導(dǎo)及社會各單位的認(rèn)可。對于企業(yè)來講，降低建設(shè)成本、綠化環(huán)境是永恒的主題，而預(yù)制梁場則是一項(xiàng)動態(tài)的建設(shè)流程，各環(huán)節(jié)都必須著重進(jìn)行降低成本、綠化環(huán)境的方向與原則，對同類行業(yè)可以起積極的指導(dǎo)意義。