淺析小型箱梁預制場的規劃

◎ 中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司福建福州 黃向偉

目前，我國新建鐵路橋梁上部結構中大量采用了預應力混凝土簡支梁結構形式，而簡支箱梁的生產方式大多采用現場預制。箱梁預制場的建立，不但可以保證工期，而且可以保證整孔箱梁質量，施工中很多質量通病也可以加以控制。梁場的布置形式、規模、工裝設備的配備也因梁場預制梁數、工期、地質情況等設置的紛繁蕪雜。筆者通過京福鐵路武夷山制梁場的建設實例，對小型箱梁場的選址、平面布置及工裝設備配備等進行介紹，并總結了個人的一些施工經驗和體會。

1、工程概況

武夷山制梁場承擔了京福鐵路閩贛段116榀箱梁的預制，其中32 m箱梁114榀、24m箱梁2榀，占地面積約60畝，屬于小型預制場。預制場于2012年1月進場，5月26日預制首榀箱梁，2013年1月完成了所有箱梁的預制任務。

2、梁場選址原則

梁場場址、規模的選擇主要考慮運架梁的數量、工期及運架通道中受控工程的影響，同時還要考慮交通是否便利，水、電是否方便，梁場所在地的地面附屬物情況及基礎處理難度等因素的影響，對預制梁場進行統籌規劃，并遵循如下原則：

（1）應選擇在地形平坦，地質條件較好、地面附屬物清理工程量較少的地點建梁場，以減少梁場場地平整以及制、存梁臺座、橫移滑道、提梁機軌道基礎處理的工程量；

（2）場地的選擇應考慮對農田、原有水系、電力、保護的原則，減少對耕地及生態的破壞，最好是在永臨結合的區域建梁場；

（3）一般沿新建線路方向布置梁場，同時要兼顧受控工程對運架計劃的影響。

（4）考慮梁場地面標高與線路標高的影響因素；

3、武夷山制梁場選址平面布置

3.1.武夷山制梁場平面布置圖（略）

3.2.梁場布置基本情況

梁場選址并進行場地平整后要對梁場進行平面布置，主要是混凝土加工區、制梁區、存梁區、提梁裝車區、鋼筋加工存放區、生活辦公區等的設置，根據武夷山制梁場的預制梁數量、施工工期等情況，梁場布置遵具體規劃如下：

（1）考慮梁場規模較小，為減少投入，使用橫移臺車進行出梁，故制存梁臺座的布置方式采用橫列式。

（2）在梁場500m范圍內，線下工程單位已設置有混凝土加工區，梁場在其基礎上增加1臺攪拌設備和3個砂石料存儲倉，作為梁場的混凝土加工區。既保證了梁場和線下分部的混凝土供應，增加了的設備的利用率，也減少了梁場土地征地拆遷量。

（3）制梁區、鋼筋加工存放區的用電量較大，考慮將變壓器位置設置在該區域附近，降低用電損耗。

（4）提梁裝車區的設置考慮了箱梁的靜載試驗、運架設備安裝和拆運。

3.3.制、存梁臺座數量確定

制梁臺座數量應根據制梁總數、工期、單孔梁占用臺座的時間、運架梁速度等因素綜合計算確定。

制梁臺座數量n＝tK（個）

其中：

K——梁場每天產能，即梁場灌注箱梁的數量（榀/天）。

t——單臺座制梁周期（天/榀）

存梁臺座的數量根據箱梁在存梁臺座上最少存放時間及梁場每天產能確定。

存梁臺座數量M＝TK（個）

其中：K——梁場每天產能（榀/天），

T——箱梁在存梁臺座上最少存放時間（天）

考慮以緩沖其他因素的影響。，梁場實際存梁臺座數量在理論計算存梁臺座數量基礎上應增加10～30%，根據以上原則，梁場配備制梁臺座3個，存梁臺座21個，最大存梁能力為27榀。

4、主要工裝設備選定

4.1.鋼筋綁扎胎膜配備

根據鋼筋骨架吊裝方式可分為整體綁扎胎具和分體綁扎胎具。武夷山梁場根據梁數少，場地規模小等的實際情況，采用整體綁扎胎膜對鋼筋綁扎成型，該胎膜占地面積小，亦可節約鋼筋綁扎對臺座循環時間的影響。整體鋼筋綁扎胎具主要形式為在梁體底腹板鋼筋綁扎完成后，采用搭設鋼管支架，在支架上進行頂板鋼筋綁扎。鋼筋綁扎完成后采用專用吊具進行吊裝入模。

4.2.鋼筋骨架吊架配備

鋼筋吊運采用專用吊具起吊，吊具制作考慮足夠的剛度和耐久性。根據其外觀結構可分為立體桁架式和平面式結構。吊具在使用過程中需要承受很大的荷載，且結構體積較大。在設計、施工、驗收的各個階段都必須符合要求。吊具在現場進行加工，一般均采用型鋼進行焊接。梁場采用網狀立體桁架式吊具，上覆蓋彩鋼瓦，雨季施工時，可覆蓋橋面，起遮雨作用。

4.3.鋼模板配備

制梁模板主要有外側模板、端模、內模、底模等四大部分組成。對于移動模架來說，側模、底模、端模和移動模架為有機整體。根據外模在臺位上的固定方式，梁場臺位分固定式外模和拆裝式外模的臺位。拆裝式外模的臺位，不方便蒸養，但可以減少工裝的投入，制梁周期按t＝5天；內模使用率為108/120＝90%，外模的使用率65.2%，臺座的使用率為100%。

根據現有工裝及箱梁生產率，武夷山梁場采用2套液壓式分段內模，2套拆裝式整體外模，3套固定底模進行箱梁預制。

4.4.移梁設備配備

箱梁在臺座中完成初張拉后即可從臺座中搬移到存梁臺座上，合理選擇移梁方式對梁場場地布局至關重要。目前常見的移梁方式主要有：輪軌式、輪胎式提移梁和移梁臺車馱移等式。武夷山梁場根據場地地質條件和自有設備情況合理選擇移梁臺車移梁方式。梁場占地面小，且自有移梁臺車，雖基礎處理費用較高，但無需購置新的移梁設備。

4.5.制梁區龍門吊配置

制梁區的龍門吊主要負責鋼筋籠的吊裝和模板的拆裝，雨天灌注混凝土時，需進行施工防雨棚吊裝，武夷山制梁場采用單排布置生產臺座的梁場，跨度36m，考慮布料機的作業高度，門吊吊裝高度為15m。梁場生產率3天2孔梁，配置2臺龍門吊進行鋼筋籠吊裝、拆裝模板及夏季混凝土施工防雨棚吊裝作業。

4.6.靜載試驗反力架

靜載試驗是對箱梁產品質量檢驗的重要檢測項目，貫穿于這個施工生產過程。主要試驗原理是采取在梁體上設置加載點對梁進行試驗加載。靜載試驗臺座一般采用的方式有坑拔樁基礎式、整體承臺式、自反力式靜載試驗設備。

武夷山梁場選用拼裝桁架式縱向反力架。縱向反力架主要布置形式是在梁端設置承重承臺，安裝端部底下橫梁，梁上部采用縱向加載橫梁，采用一定的連接方式將上部橫梁與端部下橫梁進行連接。該種方式從專用設備生產廠家購買，有利于提高試驗精度，克服地基、地表沉降對試驗的影響，尤其鐵道部質檢中心傾向采用該方案。

4.7.提梁裝車設備配備

武夷山梁場地處梅溪特大橋17#-23#墩之間，該處墩身比地面高17～19m，梁場選用跨度為36m的450t提梁機進行提梁裝車，提梁機基礎施工時，考慮整體吊裝架橋機、運梁車上橋及運架設備的安裝、拆除，確定提梁機支腿離橋墩中心線的距離為25m。

5、結語：

（1）現場預制梁場與工廠不一樣，具有一次性及受現場地形、交通等條件制約的特點。建設梁場應該遵循：“一、實用，滿足需求即可；二、充分發揮各種設備的能力，方便施工操作，提高施工機械化水平；三、‘制’、‘存’、‘拼（架橋機）’、‘架’方案必須統一起來考慮”的原則。

（2）預制梁場合理地進行工裝和設備配置，不僅可以降低施工成本，而且對預制梁的施工質量、施工現場的安全和進度都大有益處。