對預制梁的制、運、架平衡分析

付婷婷+張爍

【摘 要】在工程復雜、工期緊張的情況下，橋跨結構大量采用現場預制、運梁車運梁、架橋機架設的方式。由于梁場的建設成本高，前期的規劃與設計成功與否，直接關系到梁場的建設費用和今后的使用效率，因此制存梁場的布置、運架設備的配置對工程造價和工期具有很大影響。論文以改建鐵路廣通至大理線擴能改造工程設置的楚雄、祥云預制梁場為例，分析如何使所設制存梁場的預制、運輸、架設相互矛盾的三者之間達到最佳平衡。

【Abstract】When the project is complicated and the time limit is tense， a large number of bridge span structures are set up by site prefabrication， beam transporting machine， bridge erecting machine. Because of the high cost of the construction of the beam field， the success of the planning and design of the earlier stage is directly related to the construction cost of the beam field and the use efficiency in the future. Therefore， the layout of the production and storage of the beam field and the configuration of the erection equipment have a great influence on the cost and duration of the project. Take Chuxiong， Xiangyun prefabricated beam field of Guangtong to Dali railway capacity expansion reform engineering as an example， the paper analyzes how to make the best balance among the three prefabricated of making， transporting and erecting prefabricated beams.

【關鍵詞】預制梁；現場預制；架橋機架設；平衡分析

【Keywords】prefabricated beam； prefabricated on site； set up by bridge girder erection machine； balance analysis

【中圖分類號】U445.4 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）12-0169-03

1 引言

目前我國鐵路建設迅速發展，客運專線中橋梁也占有較大的比重，而且工期緊任務重。理論上講，現場設置較多的制存梁場、制梁臺座、存梁臺座、運梁機、架橋機可以縮短運距、提高效率，但投入的場地費和設備費就會大大增加。所以在保證預制梁的質量和工程造價的前提下，對最大架梁情況進行分析，提前制梁以保證在最開始就能架梁，配置相匹配的機具，以使預制梁場建成后能不間斷制梁，從而達到預制梁制、運、架的平衡狀態。

2 工程概況

廣通至大理鐵路擴能改造工程為國家I級雙線電氣化鐵路，速度目標值200km/h，廣通北站（不含）至大理東站（含）工程線路長度164.977km。線路位于云貴高原的西部，地形起伏較大，全線設特大橋5座，有龍川江2號雙線特大橋、沙橋楚大高速立交雙線特大橋、下家山雙線特大橋、新莊子雙線特大橋、劉家雙線特大橋。

該工程以鋪架為龍頭，向前安排制存梁、鋪軌基地建設及軌排拼裝、底層面砟預鋪，向后安排上砟整道、無縫線路及站線軌道施工，其中制存梁及架梁均為重點工程。全線所建橋梁梁體大部分都是采用雙線簡支T梁，共設置兩處制梁場，T梁在梁場內采用后張法預制。廣通至楚雄段采用輪胎式運梁車運梁，公鐵兩用架橋機架設；楚雄至大理段采用輪軌式運梁車運梁，公鐵兩用架橋機架設。制梁場基本情況如表1。

3 影響施工因素分析

預制梁的制運架進度不均衡必定會降低工作效率，從而對工期和造價造成影響。為了避免架梁機架設中出現供需不平衡而產生的窩工或者人員機械不匹配的情況，需全面考慮選擇合適的制存梁場，并以架梁為控制工期，對最大架梁情況進行分析，提前制梁以保證在最開始就能架梁，配置相匹配的機具，以使預制梁場建成后能不間斷制梁。

3.1 制存梁場選址

為了滿足工期要求和控制成本，對于T梁這種體積大、質量重、運輸要求高的結構來說，現場建設制存梁場是最好的選擇。所以選址應該全面考慮到供梁范圍、鋪架要求、線路情況、材料來源、地形地貌等因素。

①預制梁場位置應位于供梁范圍的中部，孔跨布置較為集中的地方，供梁距離短。

②交通方便，地勢平坦，地質狀態好，征地拆遷及復墾量少。

③T梁梁場供應半徑雙線不宜大于200km。條件允許時，可與鋪軌基地合二為一，提高鋪架速度。

④附近宜水源充足、電源可靠、通信良好，并靠近當地料源。

根據全線橋梁分布情況，廣通至大理線擴能改造工程修建2個制存梁場。在DK26+825段切直線段出岔設置楚雄制梁鋪架基地（DK26+825），制梁鋪架基地通過新建廣大正線與廣通北站（昆廣鐵路）接軌，再通過聯絡線與既有成昆鐵路廣通站聯通。運輸通道經S214省道連接進場通道，滿足大宗料進場；在既有廣大線的祥云站的大理端6號道岔延長線設置祥云制梁鋪架基地（D1K126+925）。沿線公路交通較為發達，主要有走向與鐵路基本一致，滬瑞（G65）高速公路和G320國道與本工程并行或相交，同時沿線已經形成連接各鄉鎮較發達的鄉村公路網絡，材料運輸較為方便。所預制的T梁采用大噸位輪胎式和軌道式運梁設備運輸，公鐵架橋機架設。同時充分利用施工臨時岔線，加速空、重型列車交會，以增加有效工作時間，提高車輛周轉率。endprint

3.2 運架梁速度

本工程鋪架工程量大，工序多而繁雜，鋪軌、架梁、鋪碴整道、長軌換鋪、無縫線路施工等設備交替作業，工序組織復雜，工期緊張，因此，鋪架工程是本標段的工程重點。也就是說，架梁的進度決定了工期。

此工程時間緊，承擔大工作量的楚雄制梁場需在10個月內完成1316孔梁的架設，因此平均每天需架設4～5孔?，F行鐵路T梁定額沒有涵蓋輪胎式運梁車及輪軌式運梁車配合公鐵兩用架橋機運輸架設T梁的定額，但據不完全統計，近兩年來的運架機速度是完全可以滿足的。在高峰期時，合理安排人員、機械，以提高效率，可達到一天5孔。保證了進度要求。

3.3 制存梁臺座數量

①制梁臺座數量原則上應根據供梁孔數和施工組織設計來確定，并根據選場當地的氣候條件施工環境進行調整。根據《鐵路大型臨時工程和過渡工程設計暫行規定》（鐵建設[2008]189號）文件中制梁臺座計算公式如下[1]：

N1=ηT1

式中：N1——制梁臺座數量（個）；

η——每日預制T梁數量（片/d）；

T1——預制每片T梁占用單個制梁臺座時間（個·d/片）；《鐵路工程施工組織設計指南》（鐵建設[2009]226號）指出，每個制梁臺座每月可預制3～5單線孔T梁，即T1宜取3～5d/片，如采取蒸汽養護，時間可以適當縮短[2]。本工程采取自然養護，取4d/片。

②存梁臺座數主要由梁場每日生產能力和制梁后道工序所需時間決定。占用存梁臺座的時間越短，梁周轉速度越快，需要的存梁臺座也會越少。但存梁臺座數不可過少，要以保證T梁的質量為前提。

N2=ηT2

式中：N2——存梁臺座數量（個）；

η——每日預制T梁數量（片/d）；

T2——單片T梁占用單個存梁臺位的時間（個·d/片）；

根據鐵科技函[2004]120號《客運專線預應力混凝土梁暫行技術條件》文件，梁體在存梁臺座的存放時間要滿足制梁體強度達到要求后的終拉、壓漿等后道時間工序要求[3]。經推算，一般梁體在存梁臺座上存放的時間為25天到45天，此處取中間值35天。

根據制架梁和制梁場實際情況，設置雙層存梁臺座。可得楚雄制梁場和祥云制梁場的制存梁臺座數，如表2。

同時，為了滿足施工高峰期T梁的架設速度，在制梁場內預留了半個月的存梁臺座布置[4]。

4 理論數據分析

根據計算得出以上理想狀態下的數據，接下來以楚雄制梁場架梁實際情況對數據進行驗證，如表3。

由上表可看出，在理想狀態下施工準備階段備220片梁，自第1月起以250片/月生產，第9個月缺少少量供梁4片外，其余均有余梁。存梁區雙層T梁存放，除第4個月存梁區超出少量4片外，其余均滿足。因此只需要根據現場情況進行合理調配，楚雄制梁場配置32個制梁臺座和160個存梁臺座是可以匹配的[5]。祥云制梁場按照同樣的方法也可驗證，不再贅述。

5 結語

為滿足工期和控制成本的需要，如今現場修建制存梁場已代替了工廠化生產模式。論文在闡述了影響施工因素的基礎上，以改建鐵路廣通至大理線擴能改造工程設置的楚雄、祥云預制梁場為例，根據供梁需求和架梁速度等確定了制梁臺座和存梁臺座，并進行分析驗證，尋找制、運、架相互矛盾的三方的最佳平衡。

【參考文獻】

【1】鐵建設[2008]189號 鐵路大型臨時工程和過渡工程設計暫行規定[S].

【2】鐵建設[2009]226號 鐵路工程施工組織設計指南[S].

【3】鐵科技函[2004]120號 客運專線預應力混凝土梁暫行技術條件[S].

【4】呂磊濤.鐵路T梁制存梁場大型臨時工程設計研究[J].鐵道建筑，2016（3）：58-61.

【5】秦基珍.公鐵兩用架橋機移運架T型梁施工功效及資源消耗研究[J].鐵路工程造價管理，2013（5）：5-8，32.endprint