铁路梁场设置与箱梁制架方案探讨

摘要：箱梁是由几个不同的部分组成，如底部模具的制造，钢筋和模板。不同部位有不同的特点，相应的施工操作内容也不同。因此，在具体的施工中应选择不同的施工工艺，只有施工工艺与施工内容相适应才能达到最佳的工程效果。通过对具体设置方案的讨论，阐述了铁路箱梁预制场设置的基本思路。

关键词：铁路;箱梁;设备配置

1 设备配置

1.1 设备的配置选型方案

1.1.1 钢筋加工设备

目前，钢材加工主要有三种：简易工具、简易平台的手工加工、小机具的半机械化加工、CNC中心的全机械化加工。手工加工工人劳动强度高，工作效率高，成品质量不易控制;全机械化数控加工中心投资大、效率高、质量易于控制;小机具半机械化加工虽不如数控加工中心高效，但投资少，效率高，质量控制好。根据项目特点，选择小型机具进行半机械化生产。

1.1.2 制梁设备

制梁设备主要包括：模具、混凝土设备、张紧设备（机具）、维修设备、检测设备等。各种设备的配置必须相匹配，以避免某些设备的过剩和某些设备的短缺，从而影响整体的生产效率。主要设备的计算如下：设计体积混凝土箱形梁的梁场是316.1立方米，整个浇注必须完成在6h，符合要求的临时技术条件的客运专线预应力混凝土预制梁混凝土搅拌。通过通用性和针对性原则的比较，两台180m3/h混合机完全可以满足箱梁预制的要求。混凝土搅拌车的选择主要根据运输距离、运输体积和运输时间来衡量搅拌能力和数量。有两个搅拌机。因此，原则上混凝土搅拌车的数量应该是2的倍数，以实现效率最大化。考虑到浇筑过程中的障碍，选择了6辆8m3混凝土搅拌车。混凝土布料机在梁场应当首先满足下列要求：整体高度不得超过9米，分布范围不得少于19米，总重量不得超过50t分布半径20米，和提升方便。维护设备主要指的是蒸汽锅炉蒸汽养护：院子里配有25型锅炉4t/h的空气供应。蒸汽养护时采用蒸汽养护棚盖，蒸汽养护棚盖钢框架采用钢结构，满足蒸汽养护要求。

1.2 提运架设备

1）提横梁机。a.起重重量和跨距的选择：龙门起重机额定起重能力为500t，跨距为40.2m。b.起升高度的选择：梁式起升机的有效起升高度为12m。c.行走方式的选择：通过对比，轮轨式的基本成本比较高，选用lmeh250+250-40.2轮胎式吊梁机。该升降梁机结构简单实用，维修方便，故障率低，与市场上全液压升降梁机相比优势明显。2）运梁车。由于高速铁路施工要求相对较高，在选择运梁车时，应考虑：a、支梁车和架桥机的使用（边界尺寸、送梁高度、宽度、送梁方式）;b.横梁输送过程稳定，自动液压调平，自动校线，自动停线;c.整车高度满足提梁、架设梁的特殊要求;d.轴数（参数≥14轴）、地比压（≤0.67mpa）等满足相关施工图要求;e.应配备足够的电气维修、机械维修和操作专业人员。以上五点是需要考虑的主要因素。

2 制梁场规模的确定

（1）在现有技术条件下，单向梁的运输和架设经济供应范围在15公里以内。在此基础上，可以计算出经济供应范围内箱梁的数量。

（2）制架梁工期的确定

梁场制架施工工期应与总工期、桥梁基础工程施工工期、轨道铺设工程施工工期相结合考虑。制梁施工的工期和架设会影响制梁场的规模，制梁场的规模必然会影响临时工程的投资。因此，结合制梁场放样方案和各种工期方案的综合比较选择，尽可能减少临时工程的投资。

（3）制架梁进度的确定

在初步拟定的制架梁工期的基础上，可以确定该段制架梁所需要的综合进度l=n/T（孔/d），其中T为制架梁工期。

根据客运专线的施工经验，每孔全孔箱梁占据制梁位置的时间约为3～5d。箱梁模板拆除、初拉、终拉时应分别达到设计强度的60%、80%和100%。箱梁平均需要14d才能从现场倒出。结合当前工程的实际情况。确定了梁预制工艺的综合指标后，可以初步确定梁预制场的规模。

（4）制梁场设置方案比选案例

实例：一座特大桥由一个制梁场负责建造和安装，该桥全长22210.96米，有660个孔的32米简支箱梁。根据确定的总工期和轨道铺设方案，大桥总工期为28个月（不含施工准备）。在此基础上，对桥梁制梁场的设置方案进行了研究。

①工期分解

桥梁工期划分为：工程下部按900m施工段计算，整桥划分22210.96/900=24.7段。如果按照25段进行施工，每段需要承担660/25=26.4个墩的施工任务，即为27个墩。该桥为钻孔桩基础，每个墩平均设计8根桩，桩长60m。根据本地区现有的施工经验，每个承台布置2台钻机，每桩施工周期约4D，桩基础施工4x4=16d，承台施工7d，墩身施工6D。下部各工段施工工期为16x27+13=445d，共15个月，按《铁路工程施工：工期定额》，桥梁下段施工工期为15.3个月，基本吻合。在扣除工程下部工期后，考虑到正确的工艺连接，梁的工程安排时间为13-15个月。

②制梁场初步规模确定

根据分解后的梁部工程工期，该制梁场需按每天生产660/（13x30）=1.7孔箱梁的规模考虑，则应设置制梁台位1.7x7=11.9个，按12个考虑。

③结合架梁进度综合考虑制梁场的设置方案

如果将制梁场设在桥头，则桥梁梁的综合进度为1.2孔/d，不能满足工期要求，梁的最大架设距离为22km。根据调查数据和梁场选址原则，在距桥台10km处设置梁场的位置较为理想，可采用跨线提吊装方案。在此设置梁场，按照加权平均法，某座桥架梁的综合进度可达1.41孔/d，所需的梁架设周期为16个月。

根据上述情况，设置方案如下：设置制梁场在10公里远离铺轨基地的桥，并安排项目的下部建设部分，施工期间的13个月。项目上半部分工期与下半部分工期重叠，工期为16-17个月。制梁场尺寸为1.38孔/d，制梁位置设置为10。由于每个箱梁的平均交付时间约为20d，考虑到制梁和架设的进度，梁的储存位置设置为40。

根据近似计算，实际梁架综合进度为1.29孔/d，梁架工期受到限制。可考虑适当调整轨道铺设底座一端工段的工段长度，提前架好梁，调整生产组织形式，提高梁架的綜合进度。如不能满足工期要求，可考虑在梁运输距离较长的地段采用桥梁施工机现场现浇箱梁等辅助施工方法。

3 结语

通过上述调整，在满足工期要求的前提下，制梁场的规模减少2台位，架梁平均运距缩短5km，这样不仅节省了运梁费用，同时也减少了制架梁设备的投入。

参考文献：

[1]胡树兵.铁路客运专线箱梁预制场设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，（5）：456-456.

（作者单位：中铁北京工程局集团第五工程有限公司）

作者简介：李俊（1972年10月20日），男，汉族，河南驻马店，大学本科，助理工程师，研究方向：铁路箱梁。