铁路箱梁梁场规划布置及设备选型浅析

发表时间:2020/10/19   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:高伟 施冬 高科 高强 尹蕴锋 赵金龙 崔宝玲
[导读] 摘要:铁路箱梁梁场是客运专线和高速铁路建设中投入较大的一项临建工程,梁场规划是否到位和布置方式是否合理直接影响后期履约是否顺利,文章以兰张三四线铁路凉州制梁场为例,详细解析了铁路箱梁场的选址、各功能区布置及内部布局等,给类似工程提供参考。
        中建铁路投资建设集团有限公司  内蒙古呼和浩特市  010000
        摘要:铁路箱梁梁场是客运专线和高速铁路建设中投入较大的一项临建工程,梁场规划是否到位和布置方式是否合理直接影响后期履约是否顺利,文章以兰张三四线铁路凉州制梁场为例,详细解析了铁路箱梁场的选址、各功能区布置及内部布局等,给类似工程提供参考。
        关键词:箱梁;梁场;规划;设备
        随着铁路的发展,铁路梁场的建设施工越来标准化,梁场不但投入大,且风险高,做好选好梁场的场地和合理布局梁场,既能保证工程工期,还能为企业创造效益。
        1.工程概况
        兰张三四线铁路凉州制梁场原设计中心里程为DK241+700线路右侧,供应长度为31.7km,共制梁564榀,大里程架梁386榀,小里程架梁178榀,架设方向为先大里程后小里程,采用450t跨线提梁上桥方案。经前期施工调查,将梁场位置由设计位置调整至DK238+260线路右侧,原因如下:原位置紧邻姚家庄村落,线路距离既有道路(金色大道)空间仅有220m,宽度不足,且梁场范围内有14座90m*12m大棚,征地费用高,线路左侧内存在两处110kv高压线杆无法迁改,因此该位置不宜建场。DK238+260线路右侧为原河滩地貌,卵石丰富,场地开阔,地势平坦,征拆较简单,且距村庄较远,施工期间对周边干扰较小,交通便利,方便大型机械设备及原材料进场,且位置变更后大里程方向影响架梁施工因素较小,梁场生产成品梁可及时出场架设,保证履约。
        2.各功能区规划及布置
        2.1总体规划
        梁场总体布局以“功能分区、紧凑合理、便于施工、安全环保”为原则布置,在满足使用功能的前提下尽量减少占地面积。梁场布置形式有“纵列式”和“横列式”两种,纵列式布置适用于地势条件复杂且制梁数较少的梁场,且制约梁场流程作业,存梁能力小、梁体倒运不方便,从工序衔接、经济效益分析,大型梁场尽量按照横列式布置。凉州制梁场总制梁564榀,且梁场所处位置场地开阔,因此采用横列式布置。功能区分为制梁区、存梁区、拌和站、钢筋加工场、生活区五大区域,同时考虑复耕土存放、场地布置与线路平行。
        2.2制存梁台座布置
        2.2.1制梁台座布置形式
        制梁区制梁台座设置分为“2-2并列型”“1-2-1型”“品字形”“一字型”四种布置形式。
        “2-2并列型”布置适用于大型梁场,可将钢筋绑扎胎具设置在制梁区中间位置,靠近钢筋加工场,减少钢筋半成品运输距离,提高功效,但钢筋绑扎胎具对应存梁台座会增加搬梁机的运行成本。
        “1-2-1型”布置大小梁场均适用,每个制梁台座均对应存梁台座,梁体拆模后可直接搬运至对应存梁区,搬梁机运行效率高。
        “品字型”适用于大型梁场,每个制梁台座均对应存梁台座,搬梁机搬梁效率高,但距钢筋绑扎胎具较远,钢筋骨架入模距离远,功效低。
        “一字型”可减少模型的投入,适用于制梁工期压力低的梁场,制梁台座底模与侧模比例为2∶1,即2个制梁台座共用1套侧模,侧模采用轨道式滑动,但该布置形式在工序交替过程中增加侧膜就位后安装及调试验收时间,增加制梁台座占用周期。
        凉州制梁场制梁区规划全长495m,四种布置形式各有利弊,经充分考虑占地面积、生产能力后确定,采用“2-2并列型”和“品字型”相结合的布置形式,即将钢筋绑扎胎具设置在制梁区中心位置,钢筋绑扎胎具左右两侧台座采用“品字型”布置,在适当降低钢筋绑扎胎具对应存梁区搬梁效率的情况下,提高钢筋骨架入模功效,梁体拆模后可直接搬运至对应存梁区。


        2.2.2制梁台座数量确定
        梁场制梁总数量为564榀,根据架梁计划计算,最高峰每天架梁2榀,每天制梁数为2榀,根据实际工期计算,我梁场有效制梁时间为314天,每个台座周转时间为5天,台座数量计算如下:
        一个制梁台座全周期制梁数=制梁总工期/每片梁在台座周转时间=314/5=63榀;
        则制梁台座数量=制梁总数量/一个台座全周期制梁数=564/63=8.9≈9个台座。
        该计算方法未考虑模板、天气、设备等各种不利因素的影响,同时考虑到24m梁须单独占用一个制梁台座,综合考虑,凉州制梁场设置10个制梁台座。
        2.2.3存梁台座数量确定
        存梁台座数量应考虑梁体拆模后养护、终张拉、压浆、封端等工序的使用时占用的数量,同时,为减少梁场总占地面积,存梁区采用双层存梁方式。
        存梁台座数量=每天制梁数×存梁台座占用时间×存梁系数(单层存梁取1,双层存梁取0.6~0.7)=2榀×40天×0.7=56个。
        该计算方法未考虑终张拉和压浆工序受天气、设备等不良因素的影响,同时考虑到梁场内24榀24m梁的存放以及提梁上桥区只能单层存梁的状况,凉州制梁场共设置70个双层制梁台座。
        2.3主要工装设备的配备
        2.3.1模板配置
        为减少模板安装工序占用时间,因此侧模均采用固定式模板,制梁台座与底模侧模按1∶1配置,制梁台座与内模按2∶1配置。则制梁区模板配备为:台座∶底模∶侧模∶内模=1∶1∶1∶0.5。
        2.3.2龙门吊配置
        每榀梁钢筋骨架重50t、吊具重18t、橡胶抽拔棒及其他重6t,合计74t,同时起吊采用2台50t龙门吊。施工期间按钢筋骨架吊装占用2台龙门吊、端模安装占用1台龙门吊,备用1台计算,制梁区共配备4台50t龙门吊,龙门吊跨度位42m。
        2.3.3混凝土拌和机输送设备
        梁场混凝土拌合设备选择主要依据混凝土浇筑时间不大于6h确定,每榀梁设计砼方量285.9m3,拌和站应具备最低285.9/6=47.65m3/h的产能,梁场配置HZS120生产线,每盘搅拌混凝土1.8m3,上料及搅拌时间须3~4min,砼产量为27~36m3/h,配置2条HZS120生产线即可满足生产任务。
        2.3.4搬梁设备
        提梁设备一般较多采用900t轮胎式搬梁机、900t轮轨式提梁机和滑道移梁台车这三种设备。滑道移梁台车在采用滑模时使用,故不适用于我梁场。轮胎与轮轨式搬梁机相比,轮轨式搬梁机须进行地基处理且修建轨道,临建投入大,相比轮胎式搬梁机无论在临建投入、复垦难度等各方面经济投入,均优于轮轨式搬梁机,因此我梁场选用轮胎式搬梁机。
        2.4其它
        应规划制梁和生活所需的水、电等配套设施布置,满足制梁、生活要求。要求水管、主电缆不得裸露在地面上,确保用电安全和水管不受施工破坏中断用水,跨路和硬化区域可预埋PVC管道穿入,便于后期检查。同时还应规划并完善场内排水系统,避免场内积水。
        结语
        箱梁预制场建设是各系统的工作,须将制梁期间各方面制约因素考虑周全,同时考虑工厂流水化、机械化作业的特点,减少各工序周转时间,避免各环节产生冲突,提高生产效率,施工单位须对梁场进行科学系统的规划,从而降低建场费用,确保场内各工序运转流畅,保障实体质量。
        参考文献:
        [1]孙国新.客运专线制存梁场设计的关键问题研究[J].铁道工程学报,2005,22(4):5-8.
        [2]中国铁路总公司.高速铁路施工组织设计.北京:中国铁道出版社,2009.
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