嚴寒地區預制T梁移動式生產廠房設計與應用

李 曉

(中鐵一局集團物資工貿有限公司，陜西 西安 710054)

嚴寒地區預制T梁移動式生產廠房設計與應用

李 曉

(中鐵一局集團物資工貿有限公司，陜西 西安 710054)

結合哈佳客專線路所經地帶的氣候條件，設計了預制T梁移動式生產廠房，并介紹了預制T梁的現場施工方案，闡述了廠房的設計與養護措施，指出采用移動式生產廠房顯著提高了T梁的施工效率，解決了嚴寒地區冬期T梁生產的技術難題。

移動式生產廠房，T梁，冬期施工，混凝土

1 工程概況

哈佳客專線路所經地帶冬季受極地大陸氣團控制，嚴寒干燥，極易造成混凝土結構凍害的發生。中鐵一局物貿公司承擔了HJZQ-7標1354孔簡支T梁的預制任務。梁體預制工期僅24個月(扣除前期準備及建場4個月，有效施工期僅20個月)，無法避開冬季施工。

2 問題的提出

佳木斯地區冬季寒冷，10月開始至來年4月底前后，5.5個月均處于冬期施工，冬期非正常施工時間約占整個工期時間的1/2，極端最低溫度-39.5 ℃。極低的環境溫度不僅對混凝土的施工質量影響很大，也造成工人工作環境較惡劣。

3 解決方案

自行設計移動式生產廠房避免低溫對混凝土的凍害影響，加快施工速度，改善工作的作業環境，移動廠房將戶外生產變為室內生產，提高了生產效率。

4 一般情況下T梁預制冬期施工措施

混凝土灌注前，提前給模板和鋼筋升溫。將保溫設施設于即將灌注的臺座或模型處，在模型兩側與保溫設施的空間內設置火爐(或通入少量蒸汽)，同時在混凝土灌注前橋面會和側面同時覆蓋，混凝土灌注之前，橋面保溫設施將提前取掉，否則混凝土無法進入模板，故混凝土入模灌注依然是在露天環境中進行，不能完全杜絕寒冷氣候對混凝土施工質量的影響。

在灌注過程中模板側面持續供暖，盡量保持模板及鋼筋等與混凝土接觸介質溫度不低于5 ℃，達到混凝土灌注條件。根據實際現場情況確定設置火爐的數量(或通入蒸汽量的大小)，直至混凝土灌注結束后，完成橋面覆蓋，開始蒸汽養護。

保溫措施：1)養護罩：頂棚有與同梁面寬度的位置未用彩鋼板圍護，以利于混凝土灌注；2)篷布包裹：側面采用篷布包裹。圖1為一般冬期施工工藝保溫設施圖。

5 現場采用的方案

混凝土灌注在特制的活動廠房內進行灌注，活動廠房兩側設置常壓鍋爐并懸掛暖氣片，給廠房升溫，當廠房內溫度達到5 ℃以上后，開始進行混凝土灌注，在活動廠房靠近制梁臺座端頭的位置設置供混凝土運輸進出廠房使用的推拉門，由專人負責開啟或關閉，避免廠房內溫度因門開啟與外界形成對流而過快降溫。

廠房內設置一10 t天車，用于混凝土的灌注入模施工。

混凝土灌注完畢，將側面和頂面使用篷布覆蓋，開始蒸汽養護(圖2為活動廠房冬期施工工藝保溫及混凝土施工示意圖)。

施工工藝比選結論：在活動廠房內進行混凝土灌注存在諸多優于一般施工工藝的方面：1)一般冬季施工方式僅適用于自然環境溫度不低于-20 ℃，佳木斯地區不適用。2)能保證灌注前模板、鋼筋等與混凝土接觸介質的溫度，控制混凝土與介質的溫差不大于10 ℃，并可以實現始終保持此溫差。3)能保持混凝土灌注過程的施工環境溫度，始終處于正溫，且滿足規范要求范圍。

實施效果方面比選結論：活動廠房施工工藝更有利于混凝土的冬期施工。

6 廠房設計

廠房長度40.87 m，寬度27.05 m，高度12.595 m，共分三大系統：行走系統、起重系統、供熱系統。

供熱系統：由兩臺常壓鍋爐、140組暖氣片以及廠房外部的保溫板組成，端部懸掛棉篷布作為人員進出門，可供混凝土運輸車輛通行，使廠房內的溫度不受外界環境溫度的影響，由人為創造一個溫度可控的施工環境，滿足規范對冬期施工各部位溫度的要求。

行走部分：共由4對主動輪、14對從動輪36個行走輪組成，兩側設置雙軌，軌道的精準度要求較高，橫向和縱向誤差不超10 mm。

起重系統：由型鋼加工制造而成，額定起重量10 t，滿足混凝土灌注及模板施工的重量要求。養護廠房內能否成功安裝并使用門吊是廠房內能否實現混凝土灌注的關鍵，可移動的特性使養護廠房可移動至任一制梁臺座，設置一座養護廠房即可滿足梁場全部制梁臺座的使用。

7 移動式養護廠房工藝流程

廠房就位→底面固定→廠房升溫→混凝土灌注→蒸汽養護。

7.1 廠房就位

廠房自身因負荷較大，重約240 t，自帶動力無法滿足要求，需介入外部電源，在廠房的走行路線上要提前埋設供廠房使用的電力線路。

根據冬期施工的進度要求，日產4片梁，每個制梁臺座周轉按5 d考慮，共需要20個制梁臺座即可滿足日產4片梁的要求，因此廠房的走行軌道能覆蓋20個制梁臺座就能滿足使用需求，無需全部鋪設。

每個臺座都設有廠房固定的停留位置，并左右標識，到位后即可停車固定廠房。

7.2 底面固定

廠房移至準備就緒的臺位后，需與地面進行連接，以避免廠房內門吊在使用過程中出現慣性移動。廠房的四角設有軌道連接裝置，軌道與軌道混凝土條基為螺栓連接，廠房就位后即可與軌道進行連接完成固定。

7.3 廠房升溫

廠房就位固定完成后，立即將兩端部的棉篷布全部拉開對廠房進行封閉，廠房內的照明燈開啟，不影響廠房內的能見度，保證其他施工人員的正常施工。根據混凝土施工準備情況進行升溫，廠房保溫部分設置的兩臺熱水鍋爐設有泵送系統，可加快熱水循環，在短時間內完成廠房升溫。

數據統計一：在環境溫度-17 ℃的情況下，混凝土從出拌和

站出發開始計時，對連續10車進行統計，運輸至最遠的施工臺座入模，需要時間平均120 s，混凝土出機溫度與入模溫度最大溫差1.4 ℃，最小溫差0.8 ℃，運距短，混凝土自身溫度的損失較小。因此廠房內溫度只要能達到正溫，混凝土的自身溫度損失會很小，可忽略不計，混凝土的灌注即可得到保證。

數據統計二：在環境溫度-17 ℃情況下，對廠房進行升溫，經過約40 min時間，廠房內的溫度就能達到正溫，滿足灌注條件。溫度統計見表1。

表1 溫度統計表

7.4 混凝土灌注

溫度等各方面滿足要求后，開始混凝土灌注施工，兩端部的推拉門處設有專人負責混凝土運輸車通過時的推拉門的開啟或關閉，縮短開啟時間，以減少廠房內與外界環境的空氣對流而降低內部溫度。

廠房內門吊與外部其他門吊的工作原理相同，起升速度和縱移橫移速度相同，灌注所用時間與在外部正常的灌注時間相同，滿足一片梁不超過3.5 h的規定。

為減少廠房的移動次數，避免進行二次升溫，廠房移動一次至少進行2片梁的混凝土灌注施工。

7.5 蒸汽養護

一片梁混凝土施工完畢，就可以對其進行篷布覆蓋，視溫度情況通入適量蒸汽開始養護，之后就可以將廠房移至其他臺座處進行下一片梁的施工。

8 結語

通過采用移動廠房避免了低溫對混凝土的凍害影響，加快了施工速度，改善了工作的作業環境，并將戶外生產變為室內生產，提高了生產效率。同時該廠房具有可持續利用的優勢，待完工后亦可拆卸后在新工地重新組裝使用。

[1] 莫 鵬.冬季預制T梁蒸汽養生施工關鍵技術的若干研究 [J].科技創新導報,2015(29)：86-87.

[2] 何丙燦.淺談預制后張法簡支T梁冬季施工技術[J].城市建設理論研究(電子版),2012(12)：23-24.

Design and application of movable production plant for precast T-shaped beam in cold area

Li Xiao

(MaterialSupplyandIndustrialTradeCo.，LtdofChinaRailwayFirstGroup，Xi’an710054，China)

Combining with the climate conditions of Hajia passenger dedicated lines by zone, this paper designed the prefabricated T beam movable production plant, and introduced the site construction scheme of prefabricated T beam, elaborated the design and maintenance of the plant, pointed out that using movable production plant could significantly improve the construction efficiency of T beam, solved the technical problems of winter T beam production in cold area.

movable production plant, T beam, winter construction, concrete

1009-6825(2017)05-0130-02

2016-12-07

李 曉(1984- )，男，工程師

TU756.42

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