绿色装配式设施在制梁场场建的推广应用

唐兴发，章 微，王 恒

（中铁北京工程局集团第五工程有限公司，浙江 杭州 311200）

随着环保力度不断增大，工地老龄化日益严重，同时装配式设施精度及节约能力的不断提高，梁场大临设施也渐渐步入正轨，开始在越来越多的项目中得到肯定与实施。传统的设施或施工方案过于死板，且循环使用效率低，难以控制，大多大临设备只能使用一个梁场，到下个梁场无法再进行循环利用，资源浪费严重，达不到节约成本的目的。另外传统设施比较笨重，难以移动和携带，拆卸难度大，拆除废弃物较多，环保效果无法达标。

1 传统临时设施的缺点与装配式设施优缺点分析

1.1 传统施工临时设施的缺点

①劳动量较多，且大多施工受外部环境影响，造成建造成本得不到控制。同时，施工工期长，施工过程中不确定因素也会增加，因此时间成本也成为了重点。②可重复利用的资源较少。③人工、材料的成本较高。

1.2 采取装配式设施的优缺点

1.2.1 优点

（1）节约与环保。施工现场的施工废弃物大量降低,能达到保护环境,节约资源的良好效果。

（2）节约工期。由于生产基本工厂里预制或者由其他制梁场调转进行二次使用，免除了现场安装施工中不确定影响，可以大幅度缩短工期。

（3）可重复利用。装配式临时设施由于大多数是由单一的部件组装而成，在安装过程中一般采用的是钢构件连接，可以拆下重复利用。

1.2.2 缺点

（1）运输问题。由于钢构件是在工厂生产或通过其他梁场运输到项目施工现场，运距的长短制约着成本，如果运输距离远，成本会增加很多，不利于大面积推广。

（2）安装条件有限制。装配式设施在项目现场安装一般会使用起吊设备，因此安装区域的地坪平整度相对要求较高。这样在推广使用时对场地平整度以及机械使用条件提出了一定要求，缩小了适用范围。

2 绿色装配式设施在梁场临建中的应用

2.1 工程概况

中铁北京工程局集团有限公司东阳制梁场位于浙江省金华市东阳市上卢镇杨溪村，位于甬金高速公路南侧，场建设计占地面积约12 hm2。东阳制梁场主要负责新建金甬铁路JYZQSG-5 标572 孔箱梁制架任务。其中制梁台座8 个（6 个32 m 台座，2 个32 m 兼24 m 台座），内膜准备台座4 个，钢筋绑扎胎具4 个（1 个32 m 兼24 m 胎具）。项目施工工期短，工程量大，从而选用安全、经济、短工期和低成本场建，做到有序、安全、经济地实现预期的建设质量、工期和成本费用目标，项目立刻筹划选用了装配式钢筋绑扎胎具、装配式制梁台座、装配式钢筋吊具、装配式钢结构钢筋加工场房及装配式通长筋吊装设备组成了梁场临建绿色装配式设施体系。

2.2 装配式钢筋绑扎胎具应用

钢筋绑扎胎具的设计原则“设计合理，灵活轻巧，经久耐用，装拆方便”。

预制箱梁的钢筋绑扎胎具一般有主体钢筋绑扎胎具、桥面钢筋绑扎胎具。钢筋绑扎完成后整体吊装到模板上。

主绑扎胎具一般材料选用∠70×5 的定尺等边角钢制作。

钢筋网片绑扎胎具长度可根据预制梁型跨度设计，胎具上钢筋的位置可根据图纸上钢筋位置用切割机切出对应的“U”型槽口，槽口的开口大小略比对应钢筋直径大2～3 mm 即可，以确保钢筋绑扎的精度。预应力孔道对应的位置处，在胎具上做出特殊标记，以便于确定定位网片的安装位置。

钢筋绑扎胎具加工误差不超过2 mm，每种梁型加工匹配的钢筋绑扎胎具，不得混用。

为实现节能环保、经济实惠的工程建设理念，东阳制梁场采用可拼装式绑扎胎具，这种拼装式绑扎胎具具有结构简单，安装便捷等优点，可以快速地完成绑扎胎具的临建施工。如图1 所示：

图1 装配式钢筋绑扎胎具

2.3 装配式制梁台座应用

相比于以往的箱梁制梁台座基础，将台座筏板基础厚度优化为20 cm，筏板上设32 个钢管立柱，立柱顶部用型钢焊接形成预制箱梁模板分散支撑体系，完成常规预制台座转换为钢混组合的装配式台座。将原属于台座条形基础部分转换为钢质支撑，随同箱梁模板周转，实现台座支撑体系的模板化转换。该台座安装速度快，加快梁场建设时间，可塑性强，台座可随模板周转使用、节约成本。制梁台座与模芯整备台座均采用装配式可重复使用钢构件，相比于传统的混凝土台座，制梁产品的质量好，临建构造轻便简单，施工时环保清洁，节约了地基处理费用，同时减少了砼用量，有效降低了环境损坏程度。同时装配式的钢台座也可重复使用，促进建筑可连续发展，从而减少工程造价，而以往混凝土条形基座无法清除水和建筑垃圾的弊端得到了解决。如图2 所示：

图2 装配式制梁台座

2.4 装配式钢筋吊具应用

传统的混凝土钢筋笼吊具在吊装箱梁钢筋笼时费时费力，并且吊运流程中产生的扭曲变形也极易对箱梁钢筋笼产生损伤，从而影响了箱梁钢筋笼钢筋绑扎工艺品质。优化升级后的多功能钢筋笼吊装置采用等腰阶梯式构造，整体设计的网架结合了装配式吊具及拼装连接杆组成，通过固定螺栓球与连接杆联接，安装简单，可反复拆卸安装。因此，多功能钢筋笼吊装置可满足任意梁型钢筋笼的吊装。

该吊具的设计吊点为172 个，可承受荷载85 t。装配式钢筋吊具的系统结构设计合理、安全，采用整体吊装可以很好地控制箱梁钢筋笼安全质量，吊装后的钢筋笼不变形。装配式钢筋起吊和自制角钢焊接钢筋吊具比较的优点如下:

该钢筋吊具全部由小型螺栓球与连接杆联接，结构性能稳定；空间桁架结构形式设计，在保证结构刚度的同时，节省大量型钢材料；另外在梁型更换时，无需更换钢筋吊架，节约了更换钢筋吊架的时间，提高梁场钢筋吊装效率。另外该钢筋吊架具有拆卸运输方便的优点，可以重复多次利用，节能节材。

2.5 装配式钢结构钢筋加工场房应用

存放区大棚采用透明式顶棚与不透式顶棚相结合的模式，以满足大棚内的采光要求。

大棚内原材料堆放区地面采用10 cm 厚C20 素混凝土硬化，地面可设置排条型砖砌支墩，支墩高出地面25 cm,宽度25 cm，间距为2 m，满足防潮要求，支墩可采用砖砌后砂浆抹面或C20 混凝土浇筑。并在旁边设置3 m 宽便道，方便钢筋装卸进出。场房钢结构梁、柱、杆件可拆卸重复2～3 次，可以在2～3个梁场重复拆卸使用，可存放再利用。门式钢架结构采用预埋M39 螺栓为基础，上部结构采用钢结构门式梁柱钢架，梁、柱采用螺栓连接，安装拆卸方便、机械人工投入小、安装工期短、对环境污染少。

2.6 装配式通长筋吊装设备应用

通过对比以往的施工经验，在钢筋绑扎施工中，由于钢筋半成品区相对绑扎胎具较远，且钢筋成品较重，部分钢筋都是通过人力进行搬用，且费时费力，对人员的安全及施工的效率造成很大的影响。因此要结合现场因素，总结以往的经验，设计出通长筋搬运设备。本设备的工作设施主要包括:在钢筋加工场及绑扎胎具之间设置钢立柱，钢立柱上方安装主横梁作为电动葫芦行走轨道，安装同步供电一体式滑触线及8 台链条式电动葫芦，利用同步控制器控制链条式电动葫芦吊升通长钢筋，并运输至钢筋绑扎胎具，同步下方到钢筋绑扎胎具施工平台。结构简单，设置方便，适用性广泛，可重复使用多个工地，节约成本。进行吊装作业，无需工人进行辅助操作，不但提高工作效率，还避免了安全隐患，保证了工人的安全。如图3所示：

图3 装配式通长筋吊装设备

3 效益分析

绿色装配式设施为梁场大临建设工程的施工迅速、安全、高质量及快捷提供很好参考，填补了梁场装配式技术空白。绿色装配式设施适用于预制箱梁快速建场、先期准备技术施工的突出优点，对我国高铁、客运专线轨道、市际地铁等重要桥梁及箱梁预制式场地的快场建施工、先期装备技术施工具有很强的适应性与优势，并存在着广泛的研究借鉴与推广应用价值。

4 应用前景

金甬铁路东阳制梁场作为新建工程，在临建达到了全过程绿色、低碳，施工工期短、施工效率高，作为金甬5 标标志性工程，在建设过程中，赢得了各级领导及社会各单位的认可。对于企业来讲，降低建设成本、绿化环境是永恒的主题，而预制梁场则是一项动态的建设流程，各环节都必须着重进行降低成本、绿化环境的方向与原则，对同类行业可以起积极的指导意义。