高速鐵路900t箱梁預制場建設規劃

劉章瑜

（路橋集團國際建設股份有限公司，北京 100027）

0 引言

本文結合武廣、鄭西、哈大等梁場的建設分析梁場規劃及梁場資源配置、梁場建設施工組織等方面闡述如何節約梁場建設成本，提高建場速度，提出合理運架梁半徑，建立具有中交股份特色的高速鐵路客專的梁場提供技術參考意見。

1 箱梁預制場總體規劃

箱梁預制場位置選定后，應進行場地進行總體規劃，根據工期及功能區域占地情況，粗算梁場占地面積。箱梁預制場根據功能需要劃分為制梁區、存梁區、拌合區、鋼筋加工區、試驗室、辦公生活區、施工通道和其他附屬等各個區域，各區域之間相對獨立又緊密相聯。梁場位置選定后，應根據不同的操作工藝來規劃梁場。

2 箱梁預制場規劃原則

梁場規劃之前，根據調查的地址資料選擇合適的位置進行征地。根據施工組織確定的施工工藝，優化梁場平面布置圖、確定梁場布置及占地面積，根據工期計算梁場的配套設施的占地面積，根據地形條件進行規劃，測量地形并且行成粗線條的規劃圖。根據各個功能區的特點計算出各個功能區的需要的面積，再因地制宜進行按照各個功能區的面積依模塊的形式在場地內進行布置和安排。

2.1 制梁區設計

制梁區是預制場的核心功能區域，制梁區的布局關系到箱梁生產的進度和投資規模的大小。

制梁區包括：制梁臺座、固定外模區域、內膜修整區、端模修整區、混凝土澆筑作業區和主要通道區等。

2.1.1 制梁臺座和模板的配置

制梁臺座數量的配置應根據施工的進度、總體施工組織的工期安排計算梁場的日產量，并且考慮一定的富余系數。

制梁臺座的數量主要考慮每天的梁場最大生產能力及架梁生產能力。從哈大線的經驗總結出，箱梁初張拉后提出模板的時間是制梁的控制點，在整個預制過程中內膜的占用時間比較長。

2.1.2 制梁區的面積參數

制梁臺座所占的面積，預制箱梁面積32.6×（12+0.8×2）＝443.36m2，距離外側軌道龍門的安全距離和施工空間取4m，錯位式臺座間的距離可以預留2m，占地面積32.6×（4+2）＝195.66m2。

箱梁在預制完成后采用輪胎式搬運梁機，采用搬運梁機時需要修筑搬運通道，搬運梁機橫向輪胎寬度為6m，運輸過程中需要外側的安全距離和水溝距離各預留1m，縱向臺座間的距離按8m最小距離，錯位式每一個制梁臺座的占地面積約為1660 m2。

2.2 存梁區配置

存梁臺座配置的數量需要考慮箱梁從預制到箱梁開始架設之間的時間，例如：箱梁初張拉提出模板到存梁臺座到終張拉的時間是均不等，如東北地區在4月和10月份（最不利因素情況下）制梁到終張拉時間是15天，張拉壓漿需要1天，壓漿完成28天后可以架設箱梁。即1孔梁在梁場存放的最短時間是44天，44天的生產能力是88孔箱梁，考慮周轉時間和其他的外部因素，梁場存梁臺座需要88×1.5＝132座。為了節約施工用地可以采用雙層存梁臺座進行存梁，終張拉需要15天，每天制梁2孔不能存放在上層，因此單層存梁需要30座，在施工中有倒運、搬運箱梁的影響，單層存梁的富余量按照1.2倍系數計算單層存梁臺座工序要36座。雙層存梁臺座為（132-36）/2＝48。因此梁場的存梁臺座需要36單/48雙共84個。由于客專規范要求每60孔箱梁需要進行做一次靜載試驗，需要設置靜載試驗臺座1個，設計時按照雙層存梁臺座，并且滿足24m梁和32m梁梁型共同使用特點。

每個存梁臺座的大小需要考慮箱梁的長度和寬度。存梁布置時橫排間隔可以采用箱梁見最小作業距離40cm，縱向距離考慮搬運梁機的寬度6m，兩側各預留1米的安全距離后縱向可以選擇最小8m的寬度。因此按照最小距離計算每個存梁臺座的面積為520m2。

2.3 拌合站配置

梁場混凝土拌合站的生產供應能力主要考慮梁場每天的生產能力，規范要求箱梁混凝土澆筑宜在6小時內完成，每孔箱梁的混凝土是330m3,需要66m3/時的攪拌機，以配置HZS120混凝土拌合站為例，每盤料為2m3，上料及攪拌時間總共需要3～4分鐘，每小時攪拌混凝土為30～40m3，配置2臺HZS120混凝土拌合站，或3臺HZS90混凝土拌合站即可保證90m3/時的混凝土，采用HZS90型拌合站保證在一機出現問題后另外兩臺順利完成任務。

2.3.1 混凝土土的輸送設備可以采用下列三種方式

1）混凝土輸送泵+管道+布料機

在混凝土攪拌站下安裝HBT90C型混凝土輸送泵，采用固定管道輻射到每個制梁臺座的固定布料機位置，澆筑混凝土時連接布料機和管道進行澆筑。此法的優點是節省了5輛7m3混凝土運輸車，司機，施工簡單效力比較高；缺點就是增加部分固定的輸送管道和管道的保護埋設的槽道，同時混凝土的管道運輸容易出現堵塞管道，難以清理等特點。

機械配置如下：HBT90C型混凝土輸送泵2臺、布料機3臺、管道數量較大。

2）混凝土輸送泵+混凝土運輸罐車+布料機

拌合后的混凝土經過運輸罐車運輸到輸送泵里，通過輸送泵泵送到布料機內進行混凝土澆筑。優點比較靈活且不受管道堵塞的危害；缺點是箱梁的混凝土澆筑速度快、方量大需要增加5輛7m3混凝土運輸車。

機械配置如下：HBT90C型混凝土輸送泵2臺、混凝土運輸罐車5輛、布料機3臺。

3）混凝土運輸罐車+汽車泵

拌合后的混凝土經過運輸罐車運送到汽車泵，再由汽車泵直接泵送入模板。此法優點是混凝土澆筑比較靈活，適用于各種形式的混凝土澆筑，可以節省3臺布料機；缺點是混凝土汽車泵的費用比較高，且一旦機械出現問題即將面臨停工的危險。

機械配置如下：汽車泵1臺1備、混凝土運輸罐車5輛。

2.3.2 拌合站儲存罐儲存量

按照每天預制兩孔32.6m箱梁的速度，每天需要消耗水泥205.92 T、礦粉63.36 T、粉煤灰47.52 T、中粗砂需要463.3T、碎石需要724.68T、減水劑2.376T、水93.04T，拌合站必須滿足最少3天的膠凝材料的儲量即可：因此每個站需要150t水泥儲存罐4個，100t礦粉罐2個，100t粉煤灰罐2個，減水劑罐需要1個。根據對拌合站使用情況的分析得出按照兩臺HZS120的拌合站配置需要占地2400m2，3臺HZS90拌合站需要占地面積7081m2，選擇三臺HZS90拌合站有利于其中一臺機械出項故障而不影響箱梁正常澆筑，選兩臺HZS120拌合站機械出現故障需要采取相應的措施。

2.4 鋼筋加工區及綁扎區

鋼筋加工場主要包括鋼筋臨時存儲區、鋼筋調直區、鋼筋切割區、鋼筋彎制區、半成品堆放區和成品堆放區。

鋼筋加工在專門的廠房內加工，根據每天預制兩片箱梁，在考慮3天的富余量，需要加工8×53.5T=428T鋼筋。鋼筋臨時存放考慮10天的量10×53.5T=535T鋼筋，需要占地面積2000m2。

根據梁場規劃布置，鋼筋加工可分為集中加工和分散加工。

鋼筋集中加工只需要設置一個大的加工廠房，廠房內設置鋼筋的對焊機、剪切機和彎曲機，作業區形成流水作業，運到梁場內的各種材料直接放至鋼筋加工棚內，表示其狀態，鋼筋加工完成后直接存放在鋼筋加工棚的兩端、按照各種型號進行存放區域的劃分。但成品鋼筋二次運輸距離相對來說比較遠。

鋼筋綁扎目前我過采用兩種綁扎的方式：整體式綁扎與分開式綁扎。

1)整體式綁扎在專用的模具型上進行綁扎，綁扎區域設置在制梁臺座的兩端，為保證每天2孔箱梁的預制，頂板鋼筋綁扎需要需要設置模具4個，每個模具占地面積12×32.6＝391.2m2，安全距離13.5×32.6＝440.1m2（目前我國很少采用這種方式）。

2）分開式綁扎設置兩個區域，分別設在制梁臺座的兩端，方便50T的龍門吊吊裝，運輸，可提高制梁功效。鋼筋骨架綁扎和安裝，每片梁需要30個小時，鋼筋占用胎具需要1天的時間，保證每天施工2孔梁的需要底腹板鋼筋胎具各需要4套。胎具占地面積應考慮作業人員的操作空間。低、腹板頂板的鋼筋可以和制梁臺座并排布置，低、腹板頂板的鋼筋可以和制梁臺座并排布置需要1500m2。

2.5 砂、石存料場地的配置

32m箱梁混凝土總方量約為330m3，根據C50混凝土配合比一般情況，按照每天生產2孔的能力，大致需要砂子400m3，碎石600m3。

每日需要的中粗砂存儲高度按照3米計算，按1∶1的坡率堆放，需要275m2，每日需要碎石的存儲高度按照3米計算，按1∶1的坡率堆放，需要310m2。砂石的存儲數量按照7天箱梁施工的數量需要1755m2,由于檢查需要一個過程，因此砂石材料需要設置一個檢查區是1755m2。由于碎石需要二次清洗，清洗機械和碎石存量和水池按照1000m2。砂石材料場地共需要4510m2。

2.6 提、運梁通道

箱梁預制完成后需要提梁出模板，縱、橫向搬運至存梁臺座進行下道工序，待箱梁需要架設時搬、運梁至提梁站專業臺座或裝運量到運梁車。在整個提、運環節中對主要的提、運梁通道的頻繁使用，因此提運梁通道道路的修建將有為重要。

梁場的主要通道包括提、運梁通道，制、存梁臺座間通道。主通道的長度應考慮制梁、存梁區的布置長度再增加半個提梁機的寬圖+2m的安全距離進行布置。

如果選用其他型號的提梁機，應根據各自的參數進行計算。

2.7 試驗區

1）試驗室辦公區

試驗區主要包括以下十一個部室：資料室、耐久室、計量室、留養室、化學室、水泥室、養護室、成型室、力學室、集料室及接待室等，試驗室除了養護室采用磚房砌筑外，其余的采用15cm彩鋼板，共占地面積6×38.4=230.4m2。

2）試驗室生活區

試驗室生活區主要用于試驗辦公場所人員的休息，住房采用彩鋼板房搭建，滿足2～3人住房，共占地面積1274.4m2。

2.8 辦公生活區

梁場辦公區：梁場的辦公區主要分為：經理辦公室、副經理辦公室、總工辦公室、計財部、計和部、安質部、工程部、物資部和綜合事務部。梁場辦公區主要用于現場施工人員辦公及值班休息，辦公用房采用15cm彩鋼板房，辦公室內設用供暖設施，辦公區占地面積655.2平米。

梁場生活區：梁場生活區主要是專業化作業隊伍的生活地方。設有彩鋼板房130間，配置相應的食堂、洗漱間、衛生間、洗浴間等相關生活設施，平均每人2.5～3.0m2，滿足800名施工作業人員生活要求。生活區設置排水溝，門前地面用水泥砂漿硬化，保證生活區內的干凈整潔。同時設防火、防盜等安全設施。

2.9 其他附屬區

臨時設備構配件、污水處理池、加油庫房、磅房、鍋樓房及存煤區共占地面積9957.26m2。

3 結束語

根據以上各個功能區的配置和情況介紹，掌握高速鐵路大型預制場在規劃建設中充分考慮的各個因素，合理布置梁場節約臨時建設用地和建設資金提供一個良好的基礎。確定梁場規模的總體原則就是每天的預制工程量確定各個功能區的面積大小和人員、設備的基本配置情況，為以后的鐵路大型預制場的建設提供一條捷徑。