浅谈梁场低成本建设技术方案

李良

摘 要：随着铁路运输事业的蓬勃发展，预制梁场的建设规模和数量不断增加。文章结合某高速铁路制梁场的建设实例，对制梁场项目建设全过程中成本控制进行了深入讨论，并提出优化实施方案。希望能够对我国预制梁产业发展有所帮助。

关键词：梁场建设；设备选型；低成本；技术方案

引言

进入21世纪，我国经济持续呈现大幅度增长趋势，带动了铁路桥梁建设事业的飞速发展。随着铁路桥梁建设规模的不断扩大，简支箱梁生产效率和加工成本的问题逐渐成为桥梁建设企业所关注的问题。由于工厂化集中预制的简支箱梁质量稳定，适合大规模生产和使用，在铁路桥梁建设施工中获得了广泛应用。简支梁预制场的建设施工问题也因此成为相关行业研究的重点课题。制梁场具有占地面积大、设备投入高、加工程序复杂等特点，使得制梁场建设成本一直高居不下。在保证生产效率的基础上合理降低制梁场建设成本，是提高项目经济效益的重要手段。

1 制梁场投资构成

制梁场项目总投资按资金用途可分為项目用地资金、基础设施建设资金和设备购置资金三大部分。其中，基础设施建设由场地平整、地基加固处理、制存梁台座、提移梁轨道等组成。从制梁场建设资金构成着手，合理规划项目限制，科学配置继续设备，精心管理组织生产，通过建设方案最优化，有效节约建设资金，减低项目总投资，从而实现经济效益最大化的目标。

2 梁场选址及规划原则

2.1 梁场选址

制梁场建设地点需要按照以下几个要点进行选择。

2.1.1 成品运输距离最短化。制梁场是为桥梁工程配套服务的。制梁场距离桥梁建设地点越近，运输距离越短，运输成本越低。对于TIGA工作效率，缩短施工周期有很大帮助。一般制梁场选址要综合考虑桥跨与梁型布置、工期、架桥机类型、地质状况等因素的影响，尽可能选距离桥梁工地近的地方。为多个桥梁工程服务时，要综合评估与各个桥梁的距离，选址平衡性最佳的地点。

2.1.2 临时工程量最小化。根据简支梁加工需要，制梁台座和存梁台座要具有很高的承载力，在不均匀沉降方面也要有良好的体现。这就要求制梁场地基基础相对坚固稳定。为满足这个要求，往往需要进行大量的挖方填方施工。要降低工程成本，就要尽可能选址地质条件好的地点施工，以减少基础施工。

2.1.3 征地拆迁最少化。随着地价的上升，项目用地的费用在项目总投资中所占的比例越来越多。通过选择适合地块，减少征地拆迁成本，是降低项目建设成本的重要手段。

2.1.4 交通便捷化。制梁工作需要大量设备和材料的运输。制梁场选址在交通便利的地方，有利于项目顺利建设和高效运转。

2.1.5 选址防洪化。为保障雨季汛期的正常施工，制梁场要尽量选址在平坦开阔，地势较高，防洪排涝条件好的地方。

2.2 规划原则

2.2.1 分区布局原则。制梁场功能相对复杂，设计时要考虑各种要求，设置不同功能区，实施科学分布，保障高效运转。根据功能不同，制梁场分为生活办公区、拌和站、钢筋加工区、钢筋绑扎区、制梁区、存梁区、装运梁区七大区域。

2.2.2 “安全第一”原则。高危、高压设施，比如高压变电器、发电机房、压力容器等要与人员密集场所保持一定距离。

2.2.3 管路输送距离最短原则。水、电、蒸汽等能源管路和混凝土输送管路要统一规划设计，保证管线排布有序，线程最短，从而降低管路维护和运营成本。

2.2.4 物流通道最短原则。原材料、半成品钢筋、钢筋笼、成品梁的流动通道力求简短，减小施工干扰。

2.2.5 集约利用空间原则。制梁场布局要综合考虑生产管理、交通、防洪排涝和环保等因素，力求紧凑合理，集约高效利用空间。

2.2.6 生产性布局原则。制梁场布局要以生产工艺为主线，合理划分工段区间，配置生产要素。结合制梁数量和工期等生产要求，设置制梁台座与存梁台座数量、搅拌站位置及砂石料存放场地大小。

2.2.7 人、物分离原则。

3 梁场布置方案确定

3.1 生产线设置方案

根据台座放置方向不同，制梁生产线有横列式和纵列式两种布置方式。其中，台座长度方向与生产线走向垂直的布置方式称之为横列式，具有布局紧凑，空间利用率高的特点。该方式可以灵活调整简支梁生产顺序，底模可以固定，梁数不多时可以用简易滑道运输，但生产效率相对较低。多用于制梁距离生产线较远的场合。台座长度方向与生产线走向平行的布置方式称之为纵列式。纵列式底模可以随梁一起移动，通过固定旋转或平移实现外模脱模。缺点是制梁台位移较多，不易采用简易滑道移梁装车。

3.2 制梁台座设置

按照文章涉及的高速铁路梁体相关技术需要，箱梁预制工程4天为一个周期，每个台座的循环周期也是4天，根据制梁效率，设置台座数量。

3.3 存梁区规划

预制梁施工要严格依照根据国家有关标准，具体到文章涉及的高速铁路的例子，混凝土硬化完成后且期龄大于10天方可进行张拉、压浆、封端施工；压浆强度达到设计强度后方可架设，一般也需要10天。其他步骤时长也按10天计算。以此计算，存梁台座数量（座）=梁场生产能力（孔/天）×存梁时间（天）

另外，每个台座梁日生产量（孔/台座·日）

=梁场生产能力（孔/天）/制梁台座数量（座）

实施施工中可以采取双层存梁设计以减少占地面积，降低项目建设成本。

3.4 优化地基加固方案

制梁场位置确定后，首先要细致深入地开展地质勘测工作，根据勘测结果设计地基加固方案并进行预处理。再对处理后的地基检测，针对不足改进加固方案并再次进行加固处理。如此反复进行，直至地基满足施工要求。在设计方式时要在保障技术要求的前提下，尽量降低施工费用。

4 主要工装配备及设备选型

4.1 模具配备

箱梁模板造价高昂，合理控制模板的使用数量是控制项目建设成本的有效手段。根据生产任务的大小，采取不同的模板配置方式，可以实现模板的科学使用。通常有底模与台座按1：1配置、侧模与底模按2：1配置、内模与底模按2：1配置等方式，底模、外模与内模按1：1配置时，生产速度最高。

4.2 主要大型设备配置

4.2.1 混凝土生产、输送设备

在混凝土搅拌方面，采取双系统搅拌方案，以满足实例中客运专项箱梁梁体328立方米（32m梁）的混凝土在6小时内两侧同步浇注完成的施工要求。因为高性能混凝土搅拌时间较长，一般为40秒，加上装料、卸料时间大致一个周期120秒。计算得出混凝土搅拌机的生产能力需达到每小时60立方米，系统最大搅拌能力为每小时90立方米。据此选择两座HZN90A型拌合楼进行混凝土搅拌，并配备两台HBT80C混凝土输送泵。在布料方面，配备两台HGY17布料机，布料范围可以实现全桥面覆盖。

4.2.2 提梁机

移梁方式直接关系到制梁场的布局。常用的移梁方式有滑移和吊移两种。前者需要移梁台车和专用移梁滑道，后者需要提梁机。提梁机分轮胎式和轮轨式两种，实际工作中要根据具体条件选择提梁机种类。

5 结束语

随着预制箱梁在铁路建设中的广泛应用，制梁场的建设需求不断上升。在满足生产需要的基础上有效控制制梁场建设成本，已经成为预制梁场项目建设的研究重点。从项目选址、基础设施建设、场区布置、到设备选型，文章对制梁场建设全过程进行了论述，提出的优化方案经过实践检验不仅切实可行，而且具有较好的经济效益。