箱梁预制场的位置及规模确定

汪 浩

我国的客运专线以高速、平稳和高可靠性作为设计目标,多以桥梁形式通过,以确保工程的稳定性,节约不可再生的资源——土地,桥梁比重较高,大多在70%～80%,以24 m,32 m简支箱梁为主要孔跨布置形式,因此制存梁场的位置及规模确定对工程造价具有很大影响。

1 制存梁场位置选择应考虑的因素

1)梁场的数量、规模除与架梁的总工期、制架梁的效率、桥梁布置等因素有关,还应与后续工作如桥面系制作、轨道板的铺设综合考虑。2)认为“一场、一运、一架”的制架梁模式较为合理,即一个制梁厂配置一台运梁车、一台架桥机,梁场设置在架梁范围中部,该种模式优点:首先完成单向架桥作业后,该向桥梁就可以安排桥面系的施工,继而进行轨道板的作业;而一个梁场配置两台架桥机双向同时架梁,双向桥梁均被架梁通道占用,无法进行后道工序平行作业。3)从运梁机的运行速度分析,重载速度3 km/h,空载返回5 km/h,加上喂梁、装梁各需1 h,正常架桥机架设一孔箱梁需要6 h～8 h,从运梁车与架桥机的效率相匹配来考虑,运架半径以不超过20 km为宜。4)节约用地、少占耕地并减少拆迁;水文地质条件好,土石方工程和基础加固较少的平坦区域;有较好的交通条件;附近水源充足、电源可靠、通信良好,并靠近当地料源点。

2 制存梁场规模的确定

1)单个制梁台座预制单榀箱梁的生产周期见表1。

表1 单个制梁台座预制单榀箱梁的生产周期

从表1中可以统计出单个制梁台座预制单榀箱梁的生产周期为51 h,根据箱梁预制场现场施工经验,采用固定式外侧模的制梁台座循环时间为4 d～6 d,采用移动式外侧模的制梁台座循环时间为5 d～7 d。

2)箱梁预制与架设能力应匹配,存梁数量以1个月～2个月的架梁数量为宜。制梁台座、存梁台位的数量原则上应根据施工组织设计及工期安排确定,也可以根据下列公式计算,并根据施工组织设计作必要调整。

其中,N1为箱梁预制场制梁台座数量,个;a为每日预制或架设箱梁数量,榀/d;T1为预制每榀箱梁占用单个制梁台座时间,个◦d/榀;N2为箱梁预制场存梁台位数量,个;T2为每榀箱梁占用单个存梁台位时间,个◦d/榀;K1为存梁系数,单层存梁时取1,双层存梁时取0.6～0.7。

根据制梁工序,单个制梁台座的制梁周期为6.5 d/孔,存梁周期为45 d。运架梁综合进度:8 km以内:2孔/d;8 km～12 km以内:1.5孔/d;12 km以上:1孔/d。

例如:某客专制梁场共预制524孔梁,其中0 km～8 km内440孔,8 km～12 km内65孔,12 km以上19孔,架梁工期是(440/2+65/1.5+19/1)/30=9.4个月,则每日的架梁进度为524÷(9.4×30)=1.86榀/d,即需预制箱梁1.86榀/d。

暂定 T1=6.5榀/d,则制梁台座 N1=1.86×6.5=12.09≈13个。

存梁台位 N2=1.86×45×1=84个(未考虑检测台座)。

3)制存梁台座调整。我们可以发现此时制存梁台位的配置仅适用于架梁进度为1.86孔/d,当架梁范围在0 km～8 km,架梁进度为2孔/d时,需要增加制梁台座或预存梁台座才能满足架梁的均衡施工,共需增加制梁台座 N1=(2-1.86)/(1÷6.5)=0.91≈1个,可见制梁台座数量增加1个可满足要求,或者增加存梁台位N3=[(架设两孔梁总孔数-已存梁孔数)/平均架梁进度-(架设两孔梁总孔数-已存梁孔数)/2]×2=[(440-84)/1.86-(440-84)/2]×2=26.8个≈27个,即需要增加27个存梁台位才能满足架梁的均衡施工。

通过以上的计算,该制梁场制梁台座为13个,存梁台位为111个(未含检测台座)或者是制梁台座14个,存梁台位84个均可以满足架梁进度均衡的要求,考虑到制存梁周期的关系以及制存梁台座的单价比较(制梁台座20万元/个,存梁台座6万元/个),认为该制梁场制梁台座为14个,存梁台位为84个(未含检测台座)比较经济合理。

3 制梁场搬移梁方式确定

1)轮轨式搬移梁和轮胎式搬移梁方式的特点。

轮轨式搬移梁机走行通道数量少,台座的排列方式比较灵活,但对地基处理要求比较高;轮胎式搬移梁机使用灵活,地基处理费用低,但一次性投入的机械设备费用比轮轨式搬移梁机多。

2)轮轨式搬移梁和轮胎式搬移梁方式费用比较见表2。

表2 轮轨式与轮胎式搬移梁方式费用比较表

表2是以某客专为例比较轮轨式搬移梁和轮胎式搬移梁费用。

通过比较认为选用轮胎式搬移梁是经济合理的。

4 结语

客运专线箱梁预制场的位置及规模确定应根据建设项目的总工期、施工组织设计、制梁能力、存梁时间、箱梁孔数和桥梁分布等因素,结合工程条件进行技术经济比选确定,以确保客专工程造价的经济合理性。

[1] 蒋国强,杨 勇,梁海灵.空心板原位预制及横向移动施工技术[J].山西建筑,2008,34(5):319-320.