高速铁路900t箱梁预制场建设规划

刘章瑜

（路桥集团国际建设股份有限公司，北京 100027）

0 引言

本文结合武广、郑西、哈大等梁场的建设分析梁场规划及梁场资源配置、梁场建设施工组织等方面阐述如何节约梁场建设成本，提高建场速度，提出合理运架梁半径，建立具有中交股份特色的高速铁路客专的梁场提供技术参考意见。

1 箱梁预制场总体规划

箱梁预制场位置选定后，应进行场地进行总体规划，根据工期及功能区域占地情况，粗算梁场占地面积。箱梁预制场根据功能需要划分为制梁区、存梁区、拌合区、钢筋加工区、试验室、办公生活区、施工通道和其他附属等各个区域，各区域之间相对独立又紧密相联。梁场位置选定后，应根据不同的操作工艺来规划梁场。

2 箱梁预制场规划原则

梁场规划之前，根据调查的地址资料选择合适的位置进行征地。根据施工组织确定的施工工艺，优化梁场平面布置图、确定梁场布置及占地面积，根据工期计算梁场的配套设施的占地面积，根据地形条件进行规划，测量地形并且行成粗线条的规划图。根据各个功能区的特点计算出各个功能区的需要的面积，再因地制宜进行按照各个功能区的面积依模块的形式在场地内进行布置和安排。

2.1 制梁区设计

制梁区是预制场的核心功能区域，制梁区的布局关系到箱梁生产的进度和投资规模的大小。

制梁区包括：制梁台座、固定外模区域、内膜修整区、端模修整区、混凝土浇筑作业区和主要通道区等。

2.1.1 制梁台座和模板的配置

制梁台座数量的配置应根据施工的进度、总体施工组织的工期安排计算梁场的日产量，并且考虑一定的富余系数。

制梁台座的数量主要考虑每天的梁场最大生产能力及架梁生产能力。从哈大线的经验总结出，箱梁初张拉后提出模板的时间是制梁的控制点，在整个预制过程中内膜的占用时间比较长。

2.1.2 制梁区的面积参数

制梁台座所占的面积，预制箱梁面积32.6×（12+0.8×2）＝443.36m2，距离外侧轨道龙门的安全距离和施工空间取4m，错位式台座间的距离可以预留2m，占地面积32.6×（4+2）＝195.66m2。

箱梁在预制完成后采用轮胎式搬运梁机，采用搬运梁机时需要修筑搬运通道，搬运梁机横向轮胎宽度为6m，运输过程中需要外侧的安全距离和水沟距离各预留1m，纵向台座间的距离按8m最小距离，错位式每一个制梁台座的占地面积约为1660 m2。

2.2 存梁区配置

存梁台座配置的数量需要考虑箱梁从预制到箱梁开始架设之间的时间，例如：箱梁初张拉提出模板到存梁台座到终张拉的时间是均不等，如东北地区在4月和10月份（最不利因素情况下）制梁到终张拉时间是15天，张拉压浆需要1天，压浆完成28天后可以架设箱梁。即1孔梁在梁场存放的最短时间是44天，44天的生产能力是88孔箱梁，考虑周转时间和其他的外部因素，梁场存梁台座需要88×1.5＝132座。为了节约施工用地可以采用双层存梁台座进行存梁，终张拉需要15天，每天制梁2孔不能存放在上层，因此单层存梁需要30座，在施工中有倒运、搬运箱梁的影响，单层存梁的富余量按照1.2倍系数计算单层存梁台座工序要36座。双层存梁台座为（132-36）/2＝48。因此梁场的存梁台座需要36单/48双共84个。由于客专规范要求每60孔箱梁需要进行做一次静载试验，需要设置静载试验台座1个，设计时按照双层存梁台座，并且满足24m梁和32m梁梁型共同使用特点。

每个存梁台座的大小需要考虑箱梁的长度和宽度。存梁布置时横排间隔可以采用箱梁见最小作业距离40cm，纵向距离考虑搬运梁机的宽度6m，两侧各预留1米的安全距离后纵向可以选择最小8m的宽度。因此按照最小距离计算每个存梁台座的面积为520m2。

2.3 拌合站配置

梁场混凝土拌合站的生产供应能力主要考虑梁场每天的生产能力，规范要求箱梁混凝土浇筑宜在6小时内完成，每孔箱梁的混凝土是330m3,需要66m3/时的搅拌机，以配置HZS120混凝土拌合站为例，每盘料为2m3，上料及搅拌时间总共需要3～4分钟，每小时搅拌混凝土为30～40m3，配置2台HZS120混凝土拌合站，或3台HZS90混凝土拌合站即可保证90m3/时的混凝土，采用HZS90型拌合站保证在一机出现问题后另外两台顺利完成任务。

2.3.1 混凝土土的输送设备可以采用下列三种方式

1）混凝土输送泵+管道+布料机

在混凝土搅拌站下安装HBT90C型混凝土输送泵，采用固定管道辐射到每个制梁台座的固定布料机位置，浇筑混凝土时连接布料机和管道进行浇筑。此法的优点是节省了5辆7m3混凝土运输车，司机，施工简单效力比较高；缺点就是增加部分固定的输送管道和管道的保护埋设的槽道，同时混凝土的管道运输容易出现堵塞管道，难以清理等特点。

机械配置如下：HBT90C型混凝土输送泵2台、布料机3台、管道数量较大。

2）混凝土输送泵+混凝土运输罐车+布料机

拌合后的混凝土经过运输罐车运输到输送泵里，通过输送泵泵送到布料机内进行混凝土浇筑。优点比较灵活且不受管道堵塞的危害；缺点是箱梁的混凝土浇筑速度快、方量大需要增加5辆7m3混凝土运输车。

机械配置如下：HBT90C型混凝土输送泵2台、混凝土运输罐车5辆、布料机3台。

3）混凝土运输罐车+汽车泵

拌合后的混凝土经过运输罐车运送到汽车泵，再由汽车泵直接泵送入模板。此法优点是混凝土浇筑比较灵活，适用于各种形式的混凝土浇筑，可以节省3台布料机；缺点是混凝土汽车泵的费用比较高，且一旦机械出现问题即将面临停工的危险。

机械配置如下：汽车泵1台1备、混凝土运输罐车5辆。

2.3.2 拌合站储存罐储存量

按照每天预制两孔32.6m箱梁的速度，每天需要消耗水泥205.92 T、矿粉63.36 T、粉煤灰47.52 T、中粗砂需要463.3T、碎石需要724.68T、减水剂2.376T、水93.04T，拌合站必须满足最少3天的胶凝材料的储量即可：因此每个站需要150t水泥储存罐4个，100t矿粉罐2个，100t粉煤灰罐2个，减水剂罐需要1个。根据对拌合站使用情况的分析得出按照两台HZS120的拌合站配置需要占地2400m2，3台HZS90拌合站需要占地面积7081m2，选择三台HZS90拌合站有利于其中一台机械出项故障而不影响箱梁正常浇筑，选两台HZS120拌合站机械出现故障需要采取相应的措施。

2.4 钢筋加工区及绑扎区

钢筋加工场主要包括钢筋临时存储区、钢筋调直区、钢筋切割区、钢筋弯制区、半成品堆放区和成品堆放区。

钢筋加工在专门的厂房内加工，根据每天预制两片箱梁，在考虑3天的富余量，需要加工8×53.5T=428T钢筋。钢筋临时存放考虑10天的量10×53.5T=535T钢筋，需要占地面积2000m2。

根据梁场规划布置，钢筋加工可分为集中加工和分散加工。

钢筋集中加工只需要设置一个大的加工厂房，厂房内设置钢筋的对焊机、剪切机和弯曲机，作业区形成流水作业，运到梁场内的各种材料直接放至钢筋加工棚内，表示其状态，钢筋加工完成后直接存放在钢筋加工棚的两端、按照各种型号进行存放区域的划分。但成品钢筋二次运输距离相对来说比较远。

钢筋绑扎目前我过采用两种绑扎的方式：整体式绑扎与分开式绑扎。

1)整体式绑扎在专用的模具型上进行绑扎，绑扎区域设置在制梁台座的两端，为保证每天2孔箱梁的预制，顶板钢筋绑扎需要需要设置模具4个，每个模具占地面积12×32.6＝391.2m2，安全距离13.5×32.6＝440.1m2（目前我国很少采用这种方式）。

2）分开式绑扎设置两个区域，分别设在制梁台座的两端，方便50T的龙门吊吊装，运输，可提高制梁功效。钢筋骨架绑扎和安装，每片梁需要30个小时，钢筋占用胎具需要1天的时间，保证每天施工2孔梁的需要底腹板钢筋胎具各需要4套。胎具占地面积应考虑作业人员的操作空间。低、腹板顶板的钢筋可以和制梁台座并排布置，低、腹板顶板的钢筋可以和制梁台座并排布置需要1500m2。

2.5 砂、石存料场地的配置

32m箱梁混凝土总方量约为330m3，根据C50混凝土配合比一般情况，按照每天生产2孔的能力，大致需要砂子400m3，碎石600m3。

每日需要的中粗砂存储高度按照3米计算，按1∶1的坡率堆放，需要275m2，每日需要碎石的存储高度按照3米计算，按1∶1的坡率堆放，需要310m2。砂石的存储数量按照7天箱梁施工的数量需要1755m2,由于检查需要一个过程，因此砂石材料需要设置一个检查区是1755m2。由于碎石需要二次清洗，清洗机械和碎石存量和水池按照1000m2。砂石材料场地共需要4510m2。

2.6 提、运梁通道

箱梁预制完成后需要提梁出模板，纵、横向搬运至存梁台座进行下道工序，待箱梁需要架设时搬、运梁至提梁站专业台座或装运量到运梁车。在整个提、运环节中对主要的提、运梁通道的频繁使用，因此提运梁通道道路的修建将有为重要。

梁场的主要通道包括提、运梁通道，制、存梁台座间通道。主通道的长度应考虑制梁、存梁区的布置长度再增加半个提梁机的宽图+2m的安全距离进行布置。

如果选用其他型号的提梁机，应根据各自的参数进行计算。

2.7 试验区

1）试验室办公区

试验区主要包括以下十一个部室：资料室、耐久室、计量室、留养室、化学室、水泥室、养护室、成型室、力学室、集料室及接待室等，试验室除了养护室采用砖房砌筑外，其余的采用15cm彩钢板，共占地面积6×38.4=230.4m2。

2）试验室生活区

试验室生活区主要用于试验办公场所人员的休息，住房采用彩钢板房搭建，满足2～3人住房，共占地面积1274.4m2。

2.8 办公生活区

梁场办公区：梁场的办公区主要分为：经理办公室、副经理办公室、总工办公室、计财部、计和部、安质部、工程部、物资部和综合事务部。梁场办公区主要用于现场施工人员办公及值班休息，办公用房采用15cm彩钢板房，办公室内设用供暖设施，办公区占地面积655.2平米。

梁场生活区：梁场生活区主要是专业化作业队伍的生活地方。设有彩钢板房130间，配置相应的食堂、洗漱间、卫生间、洗浴间等相关生活设施，平均每人2.5～3.0m2，满足800名施工作业人员生活要求。生活区设置排水沟，门前地面用水泥砂浆硬化，保证生活区内的干净整洁。同时设防火、防盗等安全设施。

2.9 其他附属区

临时设备构配件、污水处理池、加油库房、磅房、锅楼房及存煤区共占地面积9957.26m2。

3 结束语

根据以上各个功能区的配置和情况介绍，掌握高速铁路大型预制场在规划建设中充分考虑的各个因素，合理布置梁场节约临时建设用地和建设资金提供一个良好的基础。确定梁场规模的总体原则就是每天的预制工程量确定各个功能区的面积大小和人员、设备的基本配置情况，为以后的铁路大型预制场的建设提供一条捷径。