浅析小型箱梁预制场的规划

◎ 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福建福州 黄向伟

目前，我国新建铁路桥梁上部结构中大量采用了预应力混凝土简支梁结构形式，而简支箱梁的生产方式大多采用现场预制。箱梁预制场的建立，不但可以保证工期，而且可以保证整孔箱梁质量，施工中很多质量通病也可以加以控制。梁场的布置形式、规模、工装设备的配备也因梁场预制梁数、工期、地质情况等设置的纷繁芜杂。笔者通过京福铁路武夷山制梁场的建设实例，对小型箱梁场的选址、平面布置及工装设备配备等进行介绍，并总结了个人的一些施工经验和体会。

1、工程概况

武夷山制梁场承担了京福铁路闽赣段116榀箱梁的预制，其中32 m箱梁114榀、24m箱梁2榀，占地面积约60亩，属于小型预制场。预制场于2012年1月进场，5月26日预制首榀箱梁，2013年1月完成了所有箱梁的预制任务。

2、梁场选址原则

梁场场址、规模的选择主要考虑运架梁的数量、工期及运架通道中受控工程的影响，同时还要考虑交通是否便利，水、电是否方便，梁场所在地的地面附属物情况及基础处理难度等因素的影响，对预制梁场进行统筹规划，并遵循如下原则：

（1）应选择在地形平坦，地质条件较好、地面附属物清理工程量较少的地点建梁场，以减少梁场场地平整以及制、存梁台座、横移滑道、提梁机轨道基础处理的工程量；

（2）场地的选择应考虑对农田、原有水系、电力、保护的原则，减少对耕地及生态的破坏，最好是在永临结合的区域建梁场；

（3）一般沿新建线路方向布置梁场，同时要兼顾受控工程对运架计划的影响。

（4）考虑梁场地面标高与线路标高的影响因素；

3、武夷山制梁场选址平面布置

3.1.武夷山制梁场平面布置图（略）

3.2.梁场布置基本情况

梁场选址并进行场地平整后要对梁场进行平面布置，主要是混凝土加工区、制梁区、存梁区、提梁装车区、钢筋加工存放区、生活办公区等的设置，根据武夷山制梁场的预制梁数量、施工工期等情况，梁场布置遵具体规划如下：

（1）考虑梁场规模较小，为减少投入，使用横移台车进行出梁，故制存梁台座的布置方式采用横列式。

（2）在梁场500m范围内，线下工程单位已设置有混凝土加工区，梁场在其基础上增加1台搅拌设备和3个砂石料存储仓，作为梁场的混凝土加工区。既保证了梁场和线下分部的混凝土供应，增加了的设备的利用率，也减少了梁场土地征地拆迁量。

（3）制梁区、钢筋加工存放区的用电量较大，考虑将变压器位置设置在该区域附近，降低用电损耗。

（4）提梁装车区的设置考虑了箱梁的静载试验、运架设备安装和拆运。

3.3.制、存梁台座数量确定

制梁台座数量应根据制梁总数、工期、单孔梁占用台座的时间、运架梁速度等因素综合计算确定。

制梁台座数量n＝tK（个）

其中：

K——梁场每天产能，即梁场灌注箱梁的数量（榀/天）。

t——单台座制梁周期（天/榀）

存梁台座的数量根据箱梁在存梁台座上最少存放时间及梁场每天产能确定。

存梁台座数量M＝TK（个）

其中：K——梁场每天产能（榀/天），

T——箱梁在存梁台座上最少存放时间（天）

考虑以缓冲其他因素的影响。，梁场实际存梁台座数量在理论计算存梁台座数量基础上应增加10～30%，根据以上原则，梁场配备制梁台座3个，存梁台座21个，最大存梁能力为27榀。

4、主要工装设备选定

4.1.钢筋绑扎胎膜配备

根据钢筋骨架吊装方式可分为整体绑扎胎具和分体绑扎胎具。武夷山梁场根据梁数少，场地规模小等的实际情况，采用整体绑扎胎膜对钢筋绑扎成型，该胎膜占地面积小，亦可节约钢筋绑扎对台座循环时间的影响。整体钢筋绑扎胎具主要形式为在梁体底腹板钢筋绑扎完成后，采用搭设钢管支架，在支架上进行顶板钢筋绑扎。钢筋绑扎完成后采用专用吊具进行吊装入模。

4.2.钢筋骨架吊架配备

钢筋吊运采用专用吊具起吊，吊具制作考虑足够的刚度和耐久性。根据其外观结构可分为立体桁架式和平面式结构。吊具在使用过程中需要承受很大的荷载，且结构体积较大。在设计、施工、验收的各个阶段都必须符合要求。吊具在现场进行加工，一般均采用型钢进行焊接。梁场采用网状立体桁架式吊具，上覆盖彩钢瓦，雨季施工时，可覆盖桥面，起遮雨作用。

4.3.钢模板配备

制梁模板主要有外侧模板、端模、内模、底模等四大部分组成。对于移动模架来说，侧模、底模、端模和移动模架为有机整体。根据外模在台位上的固定方式，梁场台位分固定式外模和拆装式外模的台位。拆装式外模的台位，不方便蒸养，但可以减少工装的投入，制梁周期按t＝5天；内模使用率为108/120＝90%，外模的使用率65.2%，台座的使用率为100%。

根据现有工装及箱梁生产率，武夷山梁场采用2套液压式分段内模，2套拆装式整体外模，3套固定底模进行箱梁预制。

4.4.移梁设备配备

箱梁在台座中完成初张拉后即可从台座中搬移到存梁台座上，合理选择移梁方式对梁场场地布局至关重要。目前常见的移梁方式主要有：轮轨式、轮胎式提移梁和移梁台车驮移等式。武夷山梁场根据场地地质条件和自有设备情况合理选择移梁台车移梁方式。梁场占地面小，且自有移梁台车，虽基础处理费用较高，但无需购置新的移梁设备。

4.5.制梁区龙门吊配置

制梁区的龙门吊主要负责钢筋笼的吊装和模板的拆装，雨天灌注混凝土时，需进行施工防雨棚吊装，武夷山制梁场采用单排布置生产台座的梁场，跨度36m，考虑布料机的作业高度，门吊吊装高度为15m。梁场生产率3天2孔梁，配置2台龙门吊进行钢筋笼吊装、拆装模板及夏季混凝土施工防雨棚吊装作业。

4.6.静载试验反力架

静载试验是对箱梁产品质量检验的重要检测项目，贯穿于这个施工生产过程。主要试验原理是采取在梁体上设置加载点对梁进行试验加载。静载试验台座一般采用的方式有坑拔桩基础式、整体承台式、自反力式静载试验设备。

武夷山梁场选用拼装桁架式纵向反力架。纵向反力架主要布置形式是在梁端设置承重承台，安装端部底下横梁，梁上部采用纵向加载横梁，采用一定的连接方式将上部横梁与端部下横梁进行连接。该种方式从专用设备生产厂家购买，有利于提高试验精度，克服地基、地表沉降对试验的影响，尤其铁道部质检中心倾向采用该方案。

4.7.提梁装车设备配备

武夷山梁场地处梅溪特大桥17#-23#墩之间，该处墩身比地面高17～19m，梁场选用跨度为36m的450t提梁机进行提梁装车，提梁机基础施工时，考虑整体吊装架桥机、运梁车上桥及运架设备的安装、拆除，确定提梁机支腿离桥墩中心线的距离为25m。

5、结语：

（1）现场预制梁场与工厂不一样，具有一次性及受现场地形、交通等条件制约的特点。建设梁场应该遵循：“一、实用，满足需求即可；二、充分发挥各种设备的能力，方便施工操作，提高施工机械化水平；三、‘制’、‘存’、‘拼（架桥机）’、‘架’方案必须统一起来考虑”的原则。

（2）预制梁场合理地进行工装和设备配置，不仅可以降低施工成本，而且对预制梁的施工质量、施工现场的安全和进度都大有益处。