中低速磁浮轨道大纵坡预制梁场建造技术研究

陈俐光 李新 徐显攀

摘 要：中低速磁浮轨道梁多采用预制梁，预制梁需要在梁场进行批量生产，根据场地条件因地制宜，合理选址和布置尤为重要。文章依托某工程实例，采用 BIM 技术辅助进行场地规划，并对大纵坡梁场的建造技术要点进行详细阐述;采用可周转台座、自动节水养护装置，以节约成本，提高工效。以期对类似梁场建造具有借鉴意义。

关键词：磁浮轨道交通;预制梁场;梁场建造

中图分类号：U442.5

0 引言

中低速磁浮轨道交通具有环保、节能、安全性高、爬坡能力强、转弯半径小、建设成本低等优点，速度可达80～120 km/h，可在城市市区、市郊、较近城市间和旅游景区进行交通连接。中低速磁浮轨道交通的线下工程主要为高架桥梁，并且因其独特的抱轨运行模式，使其轨道有别于轮轨交通桥梁和公路交通桥梁。轨道系统的轨道梁承受列车荷载，并充当供电、信号、通信等缆线的载体，因此对轨道梁的梁跨、截面形式、刚度、精度等各项指标要求严格。轨道梁需设立专用梁场进行集中预制，梁场的合理选址及现场布置对轨道梁生产至关重要，将直接影响到预制轨道梁的生产、养护及运输。

1 预制梁场选址及规划

1.1 选址原则

预制梁场的选址应根据架设桥梁区段、桥梁和周围结构物的分布情况，从满足工期、造价合理、施工方便等方面综合分析，确定预制梁场位置。预制梁场选址应考虑以下主要原则。

（1）节约占地。预制梁场优先考虑设置在桥梁比较集中的路基主线上，尽量避免占用过多耕地，然后再综合考虑地质状况、桥跨与梁型布置、架设顺序以及工期等因素。选址宜选择在大桥两端或桥群中间，以节约占地及运输时间。

（2）地理条件。中低速磁浮轨道梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和沉降均提出了较高的要求，因此，选择预制梁场时应尽量选择在地形平坦，地质条件较好的地方，减少梁场土石方开挖量和地基加固处理费用，节约建造成本，缩短建场工期。

（3）交通便利，运距短。预制梁场范围内及周边必须交通便利，盡量利用既有公路或施工便道，并与其相连，有利于制梁设备和大量材料进出场。预制梁场宜布置在桥梁集中区域，以缩短预制梁运距，短距离运输可提高梁体运输安全性，加快桥梁架设施工效率，减少运输费用。

（4）环境影响小。选址要选择在方便进行排水、排污的区域，尽可能降低对环境的影响。

1.2 场地规划

（1）根据全线结构物分布图、工程量集中性、工程地质条件、所处位置安全性、当地交通环境、距拌合站距离及架梁的先后顺序综合考虑，将预制梁场选择在合同段居中且紧邻中低速磁浮高架桥位置处。

（2）场地确定后，对场地进行预测量，借助测量数据运用BIM技术建立虚拟三维模型（图1），对场地进行整体规划（含预制区、存梁区、原材料存放区及钢筋加工区等），对梁场的边角及细部、各种设施、临时建筑等进行预布置，合理安排空间，最大限度的利用场地，使梁场各设施布置紧凑而有序，美观大方。

1.3 梁场布置

1.3.1 梁场布置形式

常见的预制梁场的布设方式有纵列式、横列式2种，通过生产区与存梁区的相互位置关系对该2种方式进行区分。一般情况下，生产规模小、存梁能力较低的工程适于采用纵列式，反之，生产规模大、存梁能力要求高的工程则适于采用横列式，见图2、图3。纵列式与横列式台座对比见表1。

基于本项目场地大坡度的特点，为了便于进行梁板吊装，台座选用纵列式的布置方式，台座形式的选定也决定了梁场的整体布局。

1.3.2 功能区划分

预制梁场主要由生产区（制梁区、存梁区、生产保障区）、辅助生产区（仓库、材料堆放区）、办公生活区3大部分组成，生产区和生活区既相互分开，又相辅相成。

（1）各功能区应按照工艺流程进行分区划块，结构应合理，尽量节省中间环节工作量，并留有足够的施工和活动空间，各区块间应用道路连接，减少相互干扰。

（2）生产区分为制梁区、存梁区和生产保障区，其中制梁区包括制梁台座和工作空间，存梁区包括存梁台座和运梁车行走车道，生产保障区主要设置有钢筋加工车间、波纹管加工车间、钢绞线存放区、库房、张拉工具房等。辅助生产区配套设施由供水管道、供电线路、自动喷淋设施等构成。办公生活区主要由生活区、办公区和停车场等设施组成。

（3）为充分保证施工生产安全，压力容器、变压器和发电机房要与人员密集区保持足够的安全距离。

（4）电力线、养生管道等宜预埋在地下，可在预制场硬化时进行预埋处理。

（5）满足环保要求，充分考虑雨水、污水、废水的收集、排放以及建筑生活垃圾的处置。

2 预制梁场建造技术

2.1 大纵坡场地处理

（1）梁场大纵坡场地处理首先从预制台座着手，在梁场建设过程中，在制梁台座两端支座中心受力范围内设置1个梁靴凹槽，梁靴凹槽顶面水平，底面与梁板纵坡一致，保证与支座水平顶面紧密贴合，凹槽厚度=梁底预埋钢板厚度（2cm）+梁靴中心厚度。

（2）预制梁时梁靴与主梁一起浇筑，浇筑时在梁靴内放1层间距为10 cm的10 mm钢筋网片，在网片交叉点处插入长45 cm、10 mm竖向钢筋，并深入梁体，在梁靴底面设置1块20 mm的钢板，钢板顶面焊接锚筋要深入梁体，保证梁底钢板、梁靴与梁体的整体性。

（3）如果线路纵坡大于2%，梁场预制区需要采用台阶形式，台阶长度=梁长+两端预留一定的张拉区长度，台阶面高程以每个台阶的填挖平衡点来确定;但龙门吊轨道需要将纵坡调整到2%以下，施工便道与线路的纵坡可保持一致，能减少路床后期处理工作量。

2.2 地基处理

（1）预制场的所有场地使用15 cm厚碎石垫层+10cm厚C25混凝土进行硬化处理;预制场的施工便道使用15 cm厚碎石垫层+20 cm厚C25混凝土进行硬化处理。