鐵路預(yù)制梁場建設(shè)的思考

1、鐵路預(yù)制梁場建設(shè)的思考 XXX（中鐵X局集團(tuán)京津制梁項目經(jīng)理部，北京 通州101100）摘 要：通過對京津城際鐵路制梁場不同施工方案、資源配置情況、施工工藝進(jìn)行比較分析，深入思考，總結(jié)經(jīng)驗，對科學(xué)、合理地規(guī)劃客運(yùn)專線箱梁預(yù)制場提出合理建議。關(guān)鍵詞：客運(yùn)專線；預(yù)制梁場；規(guī)劃建設(shè)1 概述京津城際鐵路是環(huán)渤海京津冀地區(qū)城際軌道交通網(wǎng)的重要組成部分，也是溝通北京、天津兩大直轄市的便捷通道，全長115.4km。按客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用博格式無碴軌道技術(shù)，最高設(shè)計車速350km/h。本工程是鐵道部規(guī)劃的2008奧運(yùn)工程，從開工建設(shè)到竣工運(yùn)營僅28個月，工期緊，工后自然沉降周期短，并結(jié)合沿線實際工程地質(zhì)情況

2、，全線以橋梁為主，其中共有整孔預(yù)制簡支梁2762孔，分7座制梁場采用工廠化集中預(yù)制。2 預(yù)制梁的主要結(jié)構(gòu)形式京津城際鐵路整孔預(yù)制簡支梁采用雙線后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱型簡支梁，截面型式為斜腹板式單箱單室。梁體采用C50高性能混凝土灌注；預(yù)應(yīng)力體系采用1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003鋼絞線，OVM型錨具；橋面防水層采用噴涂聚脲彈性防水涂料。各種跨度梁的截面尺寸和主要設(shè)計參數(shù)見圖1、圖2、表1。圖1 京津城際鐵路簡支箱梁跨中截面（單位：mm）圖2 京津城際鐵路簡支箱梁梁端截面（單位：mm）表1 京津城際鐵路簡支箱梁主要設(shè)計參數(shù)梁型全長（m）跨度（m）梁高（m）頂寬（m

3、）底寬（m）混凝土體積（m3）普通鋼筋重量（t）預(yù)應(yīng)力筋束數(shù)（束）預(yù)應(yīng)力筋重量（t）理論梁重（t）20m20.619.52.4513.45.8214.8441.163223.435537.1024m24.623.52.4513.45.8250.9746.703225.377627.4324m高24.623.53.0513.45.5266.2949.819204.353665.7332m32.631.53.0513.45.5342.3459.596279.554855.853 各梁場的建設(shè)情況京津城際鐵路的預(yù)制梁工程共分為北京段和天津段2個標(biāo)段，其中13#梁場和7#梁場由北京標(biāo)段聯(lián)合體承擔(dān)施工，

4、46#梁場由天津標(biāo)段聯(lián)合體承擔(dān)施工。各梁場均按縱列方式布置，與線路平行；天津標(biāo)段的46#由于施工任務(wù)較大，為加快進(jìn)度，均采用輪胎式提梁機(jī)移梁方案（圖3）；北京標(biāo)段的13#梁場，均采用橫移滑道移梁方案，而增建的7#梁場，由于建場遲，為滿足工期要求，亦采用輪胎式提梁機(jī)移梁方案（圖4），各梁場的主要資源配置情況見表2。 圖3 900t自行轉(zhuǎn)動輪胎式提梁機(jī) 圖4 900t軌道導(dǎo)向式移梁平車表2 京津城際鐵路各梁場資源配置情況梁場名稱施工任務(wù)/孔制梁臺座及底模/個存梁臺座/個外模/套外模/套鋼筋綁扎胎具吊裝龍門吊砼拌和站罐車/輛輸送泵/臺布料機(jī)/臺移梁臺車/套輪胎式提梁機(jī)底腹板頂板噸位/t臺數(shù)規(guī)格臺數(shù)1

5、#30111776655504HZS-12025342/2#34211886645504HZS-12025342/3#30611846655504HZS-12025342/4#7191114411114402HZS-1003584/15#352876852502HZS-1202/34/16#6021010410104502HZS-1202/44/17#140在建4 對不同移梁方式梁場建設(shè)比較4.1 不同移梁方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性比較客運(yùn)專線預(yù)制箱梁體積大，重量重，其中32m箱梁就重達(dá)856t，且按客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件（鐵科技函2004120號）要求，為防止梁體受扭破壞，規(guī)定移梁

6、過程、存梁過程4支點不平整度2mm。選擇適當(dāng)?shù)囊屏悍绞綄ΡＷC梁體自身結(jié)構(gòu)安全致關(guān)重要，并且移梁方式直接決定了梁場布局、大型場建工程的結(jié)構(gòu)形式和工裝設(shè)備投入情況，兩種移梁方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性比較見表3。表3 不同移梁方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性比較各項指標(biāo)名稱滑道橫移方式輪胎式提梁機(jī)橫移方式移梁機(jī)械設(shè)備投入每套900t軌道導(dǎo)向式橫移平車造價一般在7085萬元，視驅(qū)動方式不同稍有差異，一般每個梁場需投入2套，投入較少 每臺900t自行轉(zhuǎn)動輪胎式提梁機(jī)造價在1800萬左右，首次建場投入大基礎(chǔ)處理費(fèi)用有軌導(dǎo)向，輪子少，受力集中且輪壓較大，對基礎(chǔ)承載力和不均勻沉降要求高，一般采用鉆孔樁基礎(chǔ)，受地質(zhì)情況影響大，投

7、入較大，京津鐵路投入一般在35004500萬（僅移梁滑道）輪胎式提梁機(jī)輪胎多且大，受力分散，輪壓小，對基礎(chǔ)承載力和不均勻沉降要求低，按高速公路路基處理即可，受地質(zhì)情況影響小投入較低，京津鐵路投入一般在10001500萬安全性采用千斤頂升起梁，對4個千斤頂?shù)耐揭蟾?，存在高壓油管爆裂可能，并對?dǎo)向軌道平順度要求高，不易保證4支點平整度要求；需較長動力電纜，存在用電安全隱患采用提梁機(jī)起重天車直接提升梁體，梁體處于懸吊狀態(tài)，易于保證4吊點平整度要求，且受走行道路平整度小；自帶動力，較安全其他各列臺座間臺車倒運(yùn)困難，占用龍門吊，采用電力驅(qū)動，占用較大電力資源，對施工影響大；移動1片梁需倒運(yùn)好幾片梁，

8、效率低，速度慢，總體耗能大，只能根據(jù)架梁順序進(jìn)行制梁；設(shè)備簡單，維修保養(yǎng)費(fèi)用少各列臺座間臺車自行移動，自帶動力，根據(jù)需要啟動機(jī)械，不占用梁場電力資源，對施工影響??；可將任何一片梁一次移動到位，效率高，速度快，總體耗能少，可小幅度調(diào)整制梁順序；設(shè)備復(fù)雜，維修保養(yǎng)費(fèi)用相對要高；根據(jù)需要亦可作為應(yīng)急起重設(shè)備使用評價移梁平車投入較少，但基礎(chǔ)處理費(fèi)用較大，總體投入較大，再次建場時仍需投入占絕大多數(shù)的基礎(chǔ)處理費(fèi)用，不利于長遠(yuǎn)發(fā)展；安全性差，效率低，對施工干擾大輪胎式提梁機(jī)投入大，但基礎(chǔ)處理較低，總體投入小，再次建場時投入更小，多次建場的平攤費(fèi)用低；安全性較好，效率高，對施工干擾小4.2 施工工藝的比較移梁

9、方式的不同致使施工工藝方面產(chǎn)生了差異，通過京津鐵路建設(shè)的實際證明，提梁機(jī)移梁施工工藝的單片梁占用制梁臺座周期為8496h，而橫移滑道移梁施工工藝周期為168192h，施工速度較慢，不同移梁方式的工藝流程見圖5、圖6。 圖5 滑道橫移方式工藝流程圖 圖6 提梁機(jī)移梁方式工藝流程圖（1）、模板系統(tǒng)各梁場均采用大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)，液壓內(nèi)模。為滿足梁體橫移需要，采用橫移滑道移梁的梁場底模固定，相鄰2個制梁臺座共用1套側(cè)、端模和內(nèi)模，采用卷揚(yáng)機(jī)來回拖拉、千斤頂頂升就位；而采用輪胎式提梁機(jī)移梁的梁場底模、側(cè)模固定，內(nèi)模整體穿入再支撐成型，相對橫移滑道移梁方案的施工工藝而言，減少了底模活動塊安裝、側(cè)模安裝和拆

10、除、內(nèi)模拼裝等工序，減少了工序銜接，縮短了施工時間；內(nèi)模采用整體穿入和拆除，減少了吊裝過程，使橋面預(yù)埋件安裝與內(nèi)模安裝可平行作業(yè)，有效縮短了單片梁的施工周期。（2）、鋼筋工程為有效縮短單片梁的施工周期，各梁場鋼筋工程均采用胎具進(jìn)行鋼筋骨架預(yù)綁的施工工藝。其中采用橫移滑道移梁的梁場分底腹板、頂板2個鋼筋骨架進(jìn)行預(yù)綁，分開吊裝入模組裝成整體；而采用輪胎式提梁機(jī)移梁的使梁場底腹板和頂板鋼筋預(yù)綁成整體骨架吊裝入模。底腹板與頂板分開吊裝時，為使頂板骨架能順利吊裝，減少與底腹板骨架鋼筋位置沖突，頂板倒角鋼筋須待頂板骨架吊裝就位后方可進(jìn)行綁扎，延長了施工周期。（3）、其他工序混凝土灌注工藝和張拉壓漿工藝各梁

11、場基本相同。5 客運(yùn)專線箱梁預(yù)制場建設(shè)規(guī)劃的思考通過對京津城際鐵路制梁場的兩種不同施工方案進(jìn)行比較分析。對地質(zhì)條件較差、工期緊迫的工程，建議采用輪胎式提梁機(jī)提梁施工方案，可大量節(jié)省地基處理費(fèi)用，加快施工進(jìn)度；盡管制梁臺座數(shù)量相同時，內(nèi)外模投入要增加1倍，但其制梁周期可壓縮一半，在相同施工任務(wù)的前提下，制梁臺座數(shù)量可減少一半，亦減少了內(nèi)外模投入，且還進(jìn)一步減少了制梁臺座的地基處理費(fèi)用和圬工數(shù)量。同時，當(dāng)鋼筋骨架采用整體吊裝、內(nèi)模后穿入施工工藝時，可有效減少工序銜接，提高工作效率。同時，減少了吊裝龍門吊的占用率，從京津城際鐵路各制梁場配置可以看出，天津標(biāo)段制梁場均采用2臺龍門吊，最高日產(chǎn)量可達(dá)3孔；而北京標(biāo)段制梁場采用4臺龍門吊，日產(chǎn)量1.5孔，還常受龍門吊制約，工序不能形成流水作業(yè)。對地質(zhì)條件良好、工期長、施工任務(wù)少的制梁場，由于地質(zhì)條件良好（如巖層較高時），地基處理費(fèi)用較輪胎式提梁機(jī)提梁施工方案增加不多；同時，工期長、施工任務(wù)少，如大型機(jī)械資源投入過多，勢必造成浪費(fèi)，不能充分發(fā)揮機(jī)械效率。對于此類制梁場，宜采用橫移滑道移梁施工方案，但建議采用鋼筋骨架整體預(yù)扎吊裝、內(nèi)模后穿入施工工藝，減少吊裝龍門吊投入，節(jié)省能源。6 結(jié)語京津城際鐵路是我國首條設(shè)計車速3