浅谈高速铁路标准化箱梁预制场建设

张自强

摘 要：铁路预制场是铁路建设的一项重要的大临工程，预制场的规划建设直接关系到整个标段的施工进度，结合徐盐铁路洋河制梁场实际标准化建设，介绍了梁场功能分区划分、模板配备需求、梁场配套设备需求规划，对梁场标准化建设有一定的借鉴作用。

关键词：高速铁路；预制场；标准化；建设

引言

本文结合哈大、青荣、徐盐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将梁场规划建设成标准化、绿色梁场，对中交二航局四公司梁场建设标准化提供了技术参考。

1 箱梁预制场规划原则

梁场规划前根据调查的地址资料选择合适的位置进行梁场布置后进行征地。根据施工组织设计确定施工工艺，优化梁场平面布置图，确定梁场布置及占地面积；根据工期要求计算梁场的配套设施的数量；根据各功能区域的特点划分各区域的面积及位置，最后因地制宜按照各个功能区域的面积模块的形式在场地内进行布置和安排。

2 箱梁预制场的平面布置设计

制梁场分为办公生活区、制梁区、存梁区、拌合站及配套服务等区域，各区域紧密连接，场内道路相通，方便运输，减少二次倒运及运输距离。生活区布局体现环保、人文、便于管理的特点；生产区从钢筋制作、绑扎、立模、灌注、养护、拆模、初张拉等整体为流水线设计，方便施工；存梁区中移梁、存梁、提梁布局合理，满足施工要求；锅炉房、配电室等危险区远离其它区域，减少安全事故隐患；生活区、生产区均设垃圾处理站或污水处理池；办公区、生活区、生产区相互独立互不干扰。详见附件一：洋河制梁场平面布置图。

预制场内要求上不见管线，下不见黄土。

洋河制梁场平面布置优缺点：

①场区内的两条河流将有机的整个区域划分为办公生活区、制存梁区、搅拌区，办公生活区与制梁区分开布置，减少了制梁区的大型起重设备对办公生活区的安全隐患，降低了办公生活区的噪音；

②搅拌站位于整个梁场的西侧，便与混凝土的搅拌，减少了与制梁区的干扰；但是混凝土原材料运输需要经过制梁区，原材料运输必然会产生洒落现象，需要安排专人经常打扫场区道路，才能保证现场文明施工；

③由于场区内的两条排水沟的存在，必须搭设便桥才能连通整个梁场，增大的基础建设投入；

④由于场区内的两条排水沟的存在，场区内的生产生活用水可以经过三级沉淀达标后直接排入当地水系，不会对当地的河流产生污染，也解决了梁场内生产生活用水排放问题，在梁场面临短时间的强降雨时，也不会产生内涝等现象。

⑤由于梁场地处北方，整个施工期间要经历冬期施工，必须配备蒸汽锅炉，通过蒸汽管道的合理布置，将蒸汽输送到制梁区、存梁区，满足冬期施工要求。

3 箱梁预制场标准化建设

3.1 梁场规划流程

1）根据建设单位提供的线路平面布置图以及桥位图，同时考虑施工工期的要求、架梁路线的长度、架梁线路内是否有连续梁等条件的影响，合理选择梁场的位置；

2）进行实地踏勘梁场的位置地点，考察改用地性质，实地调查梁场用地范围的管线、地上附着物的情况，查看附近是否有进场便道，调查用地附近是否有高压线提供梁场用电；

3）根据梁场负责承担的预制、架梁任务以及架梁工期的要求，确定梁场的面积、制梁台座、存梁台座的数量以及搅拌站能力；

4）根据梁场初步选址位置，在CAD图上初步规划梁场各功能区域的位置以及大小，启动梁场临时用地征地程序，同当地铁办、乡政府进行初步协商梁场用地事宜。如临时用地征地有困难，重新按照上述流程重新选择。

5）由测量队对梁场用地范围进行实际测量坐标，画出梁场用地平面布置图，根据主线的位置将梁场规划图放在梁场用地平面图内，进行梁场各功能区域的微调，最终确定梁场总平面布置图，提供给测量队进行梁场施工放样。

6）联系地勘单位对梁场范围（主要是制、存梁台座范围）进行地质勘察，对土的承载力、土质进行分析，将地勘报告提供给设计单位，设计单位开始进行梁場设计。

3.2 梁场选址的确定

中交二航局徐盐铁路Ⅳ标洋河制梁场位于宿迁市洋河新区郑楼镇陈圩村，设于京杭运河特大桥341#～345#墩，位于徐盐铁路线路主线左侧，对应线路中心里程桩号DK146+200。详见附件二：中交二航局徐盐铁路Ⅳ标平面布置图。

1）此处地势相对平坦开阔，能满足梁场建设平面布置。地面高程22～23m之间，多为农田和林地。

2）梁场紧临临郑路线旁，既有沥青道路，道路宽6m，交通便利，便于制梁材料的运输。

3）现有梁场位置向徐州方向架梁最大运距为10.814km，盐城方向架梁最大运距为14.317km，梁场处于制架范围的较中间位置，便于箱梁架设。

4）梁场位置位于京杭运河特大桥341#～345#墩，附近无路基，采用提梁上桥方式架梁。

5）现有梁场场地水源充足，生产用水、生活用水可利用当地自来水解决。

6）梁场场地位于京杭运河特大桥，先架方向无连续梁，按照预制架设工期，结合线下工期分析，可阻工期可能性较小。

综上所述：在该位置建场，速度快，能较快形成生产能力，同时箱梁架设首、次架方向运距基本相等，以满足架梁速度。

3.3 制梁区设计

制梁区是预制场的核心功能区域，制梁区的布置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、内模存放区、端模整修区、混凝土浇筑区和提梁通道等。

1）制梁台座数量确定

制梁台座的数量应结合制梁设备配置状况、制梁工序、制梁周期及生产速度等因素确定，并考虑一定的富余。主要考虑每天的梁场最大生产能力及架梁生产能力。

制梁台座数量至少应满足：N=η×T（个）endprint

其中：N—预制场最少制梁台座数量（个），取为整数；

η—预制场一天计划预制混凝土梁的数量（榀/d）；

T—预制每榀箱梁占用单个制梁台座时间（个d/榀）。

制梁区全长257.8m，宽90.2m，主要布置有预制台座10个（其中1個24米台座、8个32米台座、1个备用台座）；内模拼装区6个；整体钢筋绑扎台4个，整体绑扎台座位于钢筋加工区旁边；搬梁机纵移行走通道7条；横移通道1条；4台45t龙门吊；1台900 t轮胎式搬运机及4台混凝土布料机。箱梁模板计划投入10套外模，6套内模（1套32m、24m共用）

2）制梁台座标准化要求

制梁台座地基处理一般采用PHC管桩+承台或扩大基础+承台形式，由于PHC管桩施工速度快，污染小，文明施工程度高，多采用管桩地基处理。

制梁台座要求不均匀沉降量控制在2mm以内，对制梁台座沉降幅度要求高。

制梁区、存梁区平面布置时制梁台座的纵向净距不应小于8m，横向净距不应小于5m，预制梁顶侧面与龙门吊轨道侧向净距不应小于4m。

电缆线路与热力管道的平行间距不得小于2m，交叉间距不得小于1m。

3.4 存梁区配置

1）洋河制梁场存梁台座数量按照存梁台座最少存放时间考虑。存梁台座的数量应结合制梁设备配置状况、制梁工序、制梁周期及生产速度等因素确定。

存梁台座数量至少应满足：N=η×T×K（个）；

其中：N—预制场最少制梁台座数量（个），取为整数；

η—预制场一天计划预制混凝土梁的数量（榀/d）；

T—每榀箱梁占用存梁台座时间（个d/榀）；

K—存梁系数，单层存梁时取1，双层存梁时取0.6～0.7。

存梁台座间距要求：存梁台位纵向净距应满足终张拉时作业空间以及搬梁机作业宽度要求，并应与制梁区等宽；相邻梁顶边缘横向净距为0.4～0.6m。

对于箱梁在正常状态可按一榀混凝土箱梁在台座上存放38d（最小存梁时间7d（终张拉龄期）+2d（终张拉+压浆）+1d封锚+28d（封锚养护））进行存梁台座数量的确定，在实际存储过程中尚考虑其他因素，实际存梁时间与搬梁机设备的工效、天气气候、养护方式、架梁速度、架桥机中途拆装及调头等因素密切相关，结合已建项目经验，箱梁存梁周期一般可按38～45d考虑。

根据施工组织设计和施工进度要求，确定存梁台座数量。

2）存梁台座标准化要求

①存梁台座支墩高度不小于80cm，便与箱梁外形外观检测；

②箱梁存放后，两榀梁翼缘板间距不小于50cm，便与箱梁存放及提梁时不损伤相邻箱梁，达到对成品梁的保护；

③存梁支点距梁端小于1.5m，存梁支墩不得侵占支座、防落梁预埋钢板位置，便与检查支座、防落梁预埋板是否存在空鼓现象。

3.5 搅拌站规划

水泥、粉煤灰等材料采用筒仓储存，筒仓应做接地保护，接地电阻应检测合格；碎石按分级配并分为合格区和待检区存放，砂子存放分为合格区和待检区，用隔墙隔开，隔墙高度不低于2m，保证各种材料不得混仓；包括储料斗在内的所有地材存放场地必须加设轻型钢结构顶棚，沙子、碎石料仓最少设置六个。

蓄水池储量满足生产需要并有防尘和防护措施。

1）搅拌机选型

通桥（2016）2229型箱梁，每榀箱梁共计285.9m3。

HZS120型搅拌机每盘搅拌1.8m3（额定功率的0.8），每盘搅拌时间3min（按最不利情况冬期施工时计算），混凝土输送车每车装7.2m3（4盘），每车混凝土需要15min（含倒车、卸料时间），每小时搅拌能力为4*7.2*2=57.6m3；每榀箱梁共计285.9m3，要求6h内浇筑完毕，每小时混凝土需求量为285.9/6=47.65m3/h<搅拌站供应能力57.6m3/h，因此梁场选择2台HZS120型搅拌机。

通桥（2016）2322A型箱梁，每榀箱梁共计330.76m3。

每榀箱梁共计330.76m3，要求6h内浇筑完毕，每小时混凝土需求量为330.76/6=55.12m3/h。HZS180型搅拌机每盘搅拌2.4m3（额定功率的0.8），每盘搅拌时间3min（按最不利情况冬期施工时计算），混凝土输送车每车装7.2m3（3盘），每车混凝土需要12min（含倒车、卸料时间），每小时搅拌能力为5*7.2*2=72m3；混凝土需求<搅拌站供应能力，因此梁场选择2台HZS180型搅拌机。

3.6 钢筋加工场标准化

钢筋加工场在场地硬化之前必须进行所有设备位置规划，提前预埋电缆管道，在硬化之后钢筋加工场内不允许看见电缆线。

场内材料按储存区、加工区、成品区、废料区布设，各区域在醒目的位置设置区域标识；各类钢材、成品、半成品分类堆放整齐，满足防雨防潮条件，并用标识牌标识清楚；场地应硬化。

场内加工棚采用轻钢结构搭设，可根据需要设围墙或围栏防护；各种加工设备均挂设“安全操作规程牌”，电动设备挂设“安全操作、小心触电”警示牌；加工车间的进口处挂设“加工重地，非工莫入”公示牌。

加工棚设置4kg干粉灭火器2具，灭火沙2方，铁锹2把，铁桶2只。

电焊机、对焊机、钢筋切断机、手持电动工具等钢筋加工机械，必须经施工单位机电、安全部门检查验收合格后方可使用，并且作好验收合格记录，以备检查。场内所有设备必须进行有效接地连接。

4、结束语

通过对洋河梁场的分析介绍，从预制场设计布置、梁场设施设备配套等方面，洋河制梁场的建设符合标准化梁场的要求，满足现场生产需求及建设工期的要求。通过对洋河制梁场的规划建设标准化分析，积累了梁场建设方面的经验，为提高以后梁场规划、建设标准化提供了技术基础。

参考文献

[1]铁路后张法混凝土梁预制场建设技术指南 TZ321-2009

[2]预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则 XK17-004（2016版）

[3]高速铁路预制后张法预应力混T34endprint