淺談綠色施工技術在鐵路預制箱梁場中的應用

摘 要：本文結合鐵路預制箱梁場管理實踐，以及參與預制箱梁模板、配套工裝、梁場新技術應用方面的多項發明、實用新型專利的研發的切身體會，對涉及到制梁場節能、節地、節水、節材等四個方面的綠色施工技術進行論述，有關的闡述、嘗試和探索可為同行提供一定的參考。

關鍵詞：預制箱梁；綠色；技術

1 概 述

鐵路預制箱梁場綠色施工技術，是制梁場在場建、生產過程中實現資源節約和節能減排的關鍵環節。在保證制梁場大臨建設和預制箱梁質量、安全等基本要求的前提下，在預制箱梁場中引進工程建筑方面的既有綠色新技術、創新和改進既有預制技術、通過科學、合理的規劃設計，減少電、燃煤、汽柴油等方面的能源消耗、減少工裝設備的攤銷和投入、節約制梁場用地、實現水循環利用，最大限度地節約資源并減少對環境負面影響的施工活動，實現節能、節地、節水、節材和環境保護（“四節一環保”）。

2 節能技術

鐵路預制箱梁場的能源消耗主要體現在施工生產用電、采用燃煤蒸養、機械、車輛消耗汽柴油等方面。

通過合理的用電線路布線設計，將變壓器設置在靠近攪拌站、制梁區等耗電集中的地方，減少線路用電損耗。通過引用高效率或低能耗的生產設備，如混凝土攪拌設備、混凝土泵送設備、洗石篩砂設備、智能鋼筋加工設備、高頻附著式振動器、智能張拉設備、智能真空壓漿設備、龍門吊起重設備、輪胎式提梁機等減少施工用電。

在制梁場機械設備選型時，通過引入高效率、低能耗的混凝土運輸罐車、裝載機、龍門吊起重設備、運梁車等。也可以通過制梁場合理的規劃設計，減少制梁場耗能設備的采用，如海南東環萬寧制梁場攪拌站與制梁臺座集中布置，將混凝土直接泵送入模，改變了傳統采用的混凝土運輸罐車運輸混凝土的模式，減少了汽柴油的消耗。

大的節能一方面可以從引入新的清潔能源來減少傳統能源的消耗，如在日照充足的制梁場引進太陽能參與生產，如合福鐵路長臨河制梁場的太陽能的利用（見圖1），可作為鐵路預制梁場的節能的一個方向。太陽能系統由集熱模塊（集熱器和真空集熱管組）、水箱、系統水泵和控制系統組成，可用于制梁場蒸汽養生用水和冬季施工生產中砂石料加溫。采用太陽能對天氣寒冷地區制梁場合格料倉中的砂石料進行加溫，或對攪拌站蓄水池加熱，以提高冬季混凝土拌合質量，確保混凝土入模溫度。也可在蒸養時，采用太陽能系統對對鍋爐用水進行預加溫，減少燃煤的使用。另一方面可以提高能源利用率，如對梁體混凝土蒸養時采用密封性好的蒸養棚架，對蒸養溫度采用自動溫控系統。也可從能源替代方面考慮，如采用甲醇作為鍋爐的燃料，來減少二氧化碳的排放。

3 節地技術

鐵路預制箱梁場的用地主要由生活辦公區、拌和區、制梁區、存梁區、裝梁區、運梁區等功能區及場內外施工道路等構成。可以通過制梁場規劃設計、采用高效制梁技術、通用化工裝等節約制梁場用地。

通過對相應代建段鐵路沿線的制梁場選址進行精心考察，選出最佳的制梁場位置，再通過合理的規劃設計，盡量減少場內外施工道路、運梁道路占地面積，對功能區盡量采用緊湊型集中布置，以減少功能區間的銜接占地面積。存梁區為制梁場最大占地的功能區，由于制架梁相互影響的關系，存梁臺座存在空置時間，可通過32m/24m共用存梁臺座來減少空置。由于箱梁翼緣板較寬，可通過雙層存梁臺座，甚至可以通過高低雙層存梁，將下層的存梁深入到上層存梁的翼緣板下，來減少存梁用地面積。

通過采用高效預制技術，將傳統一孔箱梁占用制梁臺座時間由4～5天減少到3～4天，以此減少制梁臺座數量，進而減少梁場占地。一個制梁場往往預制多種梁型的箱梁，涉及到的制梁臺座、鋼筋綁扎胎具、鋼筋吊架種類就多，通過采用通用制梁臺座、拼裝式鋼筋吊架、拼裝式可調鋼筋綁扎胎具（見圖2）等工裝實現在制梁場多種梁型間的轉換或通用，可以有效減少該類工裝所占場地。

4 節水技術

預制箱梁場通常建于新建線路的一側，選址較為偏僻，一般無自來水供應，生產用水主要源于地下潛水或承壓水。制梁場靠地下水進行施工生產，給當地的地下水資源帶來不小壓力，在制梁場開展節水技術，至關重要。

在制梁場采用水循環系統，可以有效節約水資源和減少生產用水污染。水循環系統由沉淀池、集水溝和分水溝、水塔及供水管道組成。其中，平流式沉淀池，由進出水口、污泥斗和水流部分三個部分構成（見圖3）。進出口分別設在池子的兩端，進口一般采用淹沒進水孔；水流部分是池的主體，池寬和池深要保證水流沿池的過水斷面布水均勻，依設計流速緩慢而穩定地流過；污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，設在池前部的池底以下，需定期排泥。

雨水、蒸養用水由集水溝和分水溝通過均勻分布的進水孔流入池體，再通過設在池前部的污泥斗沉淀，沉淀后進入水流部分。在水流部分的端頭接上抽水泵，將經過處理后的水抽至水塔，水塔內的水一部分用來洗石，另一部分用于梁體養生。在制梁場將砂石料清洗廢水、壓漿用廢水、生活污水、罐車清洗廢水等通過梁場排污溝渠，再流入多級沉淀池，進行沉淀。在多級沉淀池中設置綠色植物，通過植物根系及其表面生物膜對污水中污染物進行吸收、消化、降解，能有效避免制梁場污水的排放。

5 節材技術

鐵路預制箱梁場的節材主要分為場建時工裝節材和預制生產采用高效節材設備節材。高效節材設備需要高投入，現就場建工裝節材技術進行闡述。

鐵路預制箱梁場的工裝主要包括模板（底模、內模、外模）、制、存梁臺座、靜載試驗臺座/臺架、鋼筋綁扎胎具、鋼筋吊架、砂石料棚架、鋼筋棚架、水塔等。由于箱梁制梁場具有工廠化制作的特點，又具有存在周期短的特點，往往一個箱梁制梁場往往需要預制多種梁型，制梁工裝投入較大，將工裝構件在工廠按模塊化、通用化設計、加工及制造，易于安裝和拆卸。再將加工成型的工裝構件運入制梁場進行組拼，在一個制梁場結束施工生產任務后，能迅速將其投入到另外的一個制梁場進行施工，不同制梁場間實現通用。全面實現預制梁場工裝通用化、模塊化施工，能響應國家號召，實現節能減排、節約大量大臨建設成本的投入、有效降低預制箱梁的成本攤銷，是預制箱梁場發展的一種趨勢。

例如合肥樞紐南環線肥東制梁場負責預制272孔箱梁，這些預制箱梁共采用了4種不同的預制箱梁圖紙。該梁場針對制梁數量少，梁型多的特點開展了《預制箱梁模板及配套工裝通用化施工技術研究》，通過模塊化技術成功實現了多種梁型間底模板、側模板、內模板的通用化；研制了鋼混組合式制梁臺座、可調拼裝式鋼筋綁扎胎具、拼裝式鋼筋吊架，與傳統預制箱梁場相比，節約了近一半的工裝投入（見表1）。該科研榮獲“中國鐵路工程總公司科學技術一等獎”。通過工裝節材技術，有效減少所需的工裝套數，既減少了投資，又節約了建設用地，具有良好的推廣應用空間。

二十一世紀隨著地球資源的減少和環境的污染，綠色施工、節能減排技術已成為全球性的主題。在鐵路箱梁預制場開展“四節”技術，無疑詮釋了制梁場在建設、生產時，也能做好綠色施工，節能減排。通過節能技術的應用，減少了能源消耗，減少了二氧化碳的排放，能使制梁場的萬元綜合能耗能顯著下降；通過節地技術的應用，減少了制梁場占用寶貴的土地資源，能減少制梁場的大臨建設費用；通過節水技術的應用，制梁場減少了地下水資源的使用；通過節材技術的應用，減少了鋼材等型材的消耗，間接減少了鋼材廠家的二氧化碳的排放。通過“四節”技術的開展，能有效實現制梁場的環境保護。

作者簡介：劉玉波（1979-），四川宜賓人，男，2004年畢業于西南科技大學交通工程專業，大學本科，工程師。