高铁环境友好型梁场建造技术研究

黄 斌，宋永哲

(中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司，湖北 武汉 430014)

本文将依托国内一在建高铁项目的制梁场，从梁场布置、制存梁台座规模和梁场建造环保措施等三个方面进行研究。

1 依托工程概述

新建杭州至黄山铁路站前及相关工程HHZQ-5标段位于浙江省桐庐县境内，全线总长度33.804 km，设计时速250 km/h。本标段范围内共有预制架设简支箱梁491榀，其中32 m箱梁456榀，24 m箱梁35榀。

2 研究内容

2.1 依地形地貌梁场布置研究

拟建场地周边地形复杂，可选择余地较少，最终采用场地主要由菜地、梨树园、苗木地及水塘组成，存在一定坡度，场地标高为44.8～57.3 m，地势起伏较大，高差较大。

(1)生活办公区依地形设置

由于整个场地沿主线线路方向有较大的自然坡度，梁场场地可采取阶梯布置，阶梯分生活区、办公区、试验室、生产区四个高程，场平采用高处半挖，低处半填的方法，以减少填筑或挖方的方量。生活区场平以标高54 m为基准，试验室场平以标高53 m为基准，办公区场平以标高52.5 m为基准。梁场主通道标高52.5 m沿梁场纵向坡度为0.5%。

(2)设置制梁区纵横坡布置

梁场规划中钢筋加工区、制梁区、存梁区三个区域生产连接紧密，且占地面积最大，需相对平整场地。制梁区长420 m，根据地质勘察资料，沿线路方向有较大的自然坡度，常规梁场存梁区一般不设置纵坡，本工程通过对龙门吊设备安全运行条件研究和制梁台座施工质量要求分析，充分考虑土方调配成本分析，提出制梁区、存梁区场地制梁区设置0.5%的纵坡，制梁区不设横坡，存梁区设置1%横坡。通过实践应用本方案，达到预期目标。

(3)场地土方挖填平衡

生活区、办公区、试验室、生产区设置四个阶梯高程，场平采用高处半挖，低处半填的方法，充分利用场内土方。实施效果：场内挖方10.3万m3，填方8.8万m3。其中挖方包含池塘淤泥不适宜填方方量，场地清表土耕植土设置独立储备以备复耕时使用。场地内土方可基本实现挖填平衡。最大限度减少填挖工程量及弃土方量，实现节能减排的目的。

图1 场平断面图

2.2 制存梁台座规模研究

以土地利用率最大为目标规划设计梁场布局，确定最佳制存梁台座数量，达到既满足工期计划需要又达到节能环保的目的。

(1)制梁台座数量研究

按照制梁工期和架梁工期，制梁台座数量计算分析见表1。

表1 梁场制梁台座分析计算

在满足工期的前提下，合理确定制梁台座的数量，避免制梁速度超过架梁速度，造成窝工甚至达到不浪费的目的。

(2)存梁台座数量研究

桐庐制梁场存梁台座数量按照3种考虑，一为存梁台座最少存放时间；二为正常梁场制存梁台座合理比例；三为考虑特殊控制性节点影响。

表2 梁场存梁台座分析计算

通过对影响制、存梁台座规模的关键因素研究，解决制梁场制、存梁台座经常出现台座资源闲置问题，最终确定制梁台座和存梁台座数量。

(3)制存梁台座结构研究

以往制存梁台座的结构设计主要指标为安全，造成了很多结构安全系数过大，钢筋、混凝土等材料使用过多，不仅浪费材料，还给完工后的复垦工作带来很多困难，合理确定台座的结构形式，就尤为重要。

2.3 梁场建造过程中节能环保的成套技术研究

基于节能环保型梁场的设计研究，拓展了以下成套节能环保的方法：

(1)利用地形搅拌站设下沉式配料机

搅拌站场地按梁场规划为半填区域，配料机采用下沉式。铲车上料路线为平面，不必上坡。避免了地面式配料机太高，减少铲车上料油耗，减少排放。

(2)合理规划搅拌站料仓大小及位置

根据混凝土配合比及上料斗的位置，合理确定各料仓的大小及位置关系，通过计算加权平均值的方式，使铲车上料的路线最短，从而达到节能减排的目的。

(3)应用长距离裸铜滑线门机供电系统

采用多台龙门吊运行共用一组长距离裸铜安全滑触线供电方案，电压损耗低，可节电10%左右，同时大大的减少了缆线的损耗，更换缆线频率降低，还具备线路整齐美观、不受环境限制等。

(4)引入新的清洁能源，减少排放

梁场冬季施工蒸汽养护用锅炉，采用两套DZL4-1.25-T生物燃料锅炉，用于箱梁养护。降低了温室气体CO2、有害气体SO2及粉尘的排放。确保了周围大气环境不受污染。经测试和比较，采用了环保的生物燃料，生物燃料属于SO2“零”排放的清洁能源。

(5)自动化喷淋养护系统

为满足预制梁场规模化、生产工厂化及质量需要，结合大型箱梁养生特点采用自动化喷淋养护车对箱梁进行养生。采用雾状喷淋系统，可以减少养护用水总量；采用养护用水收集系统，经过多级沉淀池达到重新利用的标准。在使用及回收利用方面，节约水资源，达到保护施工环境的目的。

(6)梁场水循环利用及净化系统节能降耗

制梁场用水尽量收集雨水和地表水循环利用，减少对当地的地下水资源破坏。雨水、养护用水由水收集系统收集，通过多级沉淀池进行处理，沉淀池内设生物过滤措施，以达到净化系统节能降耗的目的。

(7)存梁、运梁路线规划

预制梁完成预制后，需要先运输到存梁区存放，待架梁时，再从存梁区运输到架梁位置。需要合理规划存梁区位置及运输路线，采用综合运距最近的方案，从而达到节能减排的目的。

(8)场地硬化研究

传统梁场建设标准化一般要求场内全部采用混凝土硬化，且对混凝土的硬化厚度有要求。

我们建设环境友好型梁场，需要对场内各区域进行细化设计，根据各区域的功能，细化设计混凝土硬化的厚度，以及是否需要硬化等，对不需要硬化的区域，采取绿化措施，从而达到节能减排、美化环境的作用。

3 结 语

目前有质量、有效益、可持续的发展，已成为我国经济发展的新常态。倡导节能环保，节约现有能源消耗量，提倡环保型新能源开发，已成为我国经济发展的趋势。依托工程实例，提出一套梁场建造过程中节能环保的成套技术，为其他梁场提供宝贵的经验，有利地推动了梁场建设技术的发展进步，对其他同类工程有一定借鉴作用。