350km／h铁路客运专线箱梁预制场规划设计原则与方法

３５０　ｋｍ／ｈ铁路客运专线箱梁预制场规划设计原则与方法：韩刚　７７　３５０　ｋｍ／ｈ铁路客运专线箱梁预制场　规划设计原则与方法　韩　刚　（中铁十九局集团第五－ｒ程有限公司，辽宁大连　１　１６１００）　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｓｃａｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　Ｂｏｘ　Ｂｅａｍ　Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　Ｙａｒｄ　ｆｏｒ　３５０　ｋｍ／ｈ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｌｉｎｅｓ　Ｈａｎ　Ｇａｎｇ　摘要随着铁路客运专线建设的迅猛发展，双线整孔箱梁预制梁场成了施工中的重点。结合国　外高铁及国内各客运专线箱梁预制场建设经验，从梁场选址、制梁台座数量确定、存梁台座数量确定、梁　场规划布置方式、出梁方式及出梁设备等方面，重点介绍了梁场规划设计的原则与方法。　关键词铁路客运专线箱梁预制场规划设计　铁路客运专线使用的预应力混凝土双线整孔简支　制难度大，不能采用“工厂预制，铁路运输，工地架设”　箱梁，断面开阔、重量大、验收标准严、质量要求高、预　这一传统方法施工，只能在施工现场选址设置临时预　制场预制箱梁，然后通过专用运架设备完成箱梁架设。　收稿日期：２００８—０４—２８　作者简介：韩刚（１９７５一），男，１９９９年毕业于石家庄铁道学院交通土建　国外高速铁路和国内各客运专线箱梁预制场建设　专业，工程师。　经验表明，箱梁预制场投入设备多、建设周期长、建设　出移动模架在混凝土浇筑过程中各观测点的实际变形　因素的影响，堆载预压得出的预拱度可能与实际变形　数据。经观测，底模跨中最大变形在５Ｏ～５５　ｍｍ之　存在一定差异，需要在施工过程中通过对移动模架实　间。梁体浇筑后在梁体布置观测点进行徐变观测，通　际变形情况和梁体徐变的观测进行逐步的调整，确保　过对已完工现浇梁的连续观测，浇筑后的累计徐变上　梁体线形与设计吻合。　拱值基本在ｌ５～１８　ｍｍ之间。综合以上数据，对预拱　（３）现浇箱梁混凝土方量大，浇筑速度快，混凝土　度进行调整，使得设置的预拱度满足设计要求，梁体的　浇筑过程的组织得当与否直接影响箱梁的质量。混凝　线形与设计吻合。目前，经对已完工现浇梁的观测结　土浇筑前要认真组织，确定合理的混凝土浇筑顺序，确　果显示，移动模架的变形稳定，设置的预拱度符合要　保人员充足，责任明确，机具和设备完好，同时做好应　求，梁体线形控制良好。　对各种突发情况（如停电、设备故障等）的应急预案。　６施工注意事项　（４）预应力施工过程至关重要，必须待张拉条件　达到后按设计顺序分阶段进行，确保张拉压浆质量。　（１）移动模架结构复杂，构件繁多，以往应用较　（５）现浇梁施工各种预埋件繁多，施工前仔细分　少，施工前应该仔细查阅相关资料，掌握模架结构和工　析相关图纸，做好台账，施工过程中仔细检查，避免出　作原理，这样才能在模架的拼装、过孔等施工过程中不　现漏埋、错埋的现象。　走弯路。　参考文献　（２）移动模架作为现浇梁浇筑过程中的支承结　［１］王承礼，徐名枢．铁路桥梁［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９３　构，其变形特点直接影响梁体的质量和线形，施工前必　［２］杨文洲，徐舞．桥梁施工工程师手册［Ｍ］．北京：人民交通出版　须通过堆载预压试验得出模架的变形数据，设置合理　社。１９９６　［３］铁道部第三工程局．铁路工程施工技术手册・桥梁［Ｍ］．北京：　的预拱度，保证梁体线形满足设计要求。因各种施工　中国铁道出版社．１９９８　维普资讯 http://www.cqvip.com ７８　铁道勘察　２００８年第３期　费用大。因此，为保证预制箱梁的质量和预制效率，合　类似箱梁预制的成功方法，箱梁预制工艺主要有２种，　一理使用建场费用，施工单位有必要对预制场进行科学　是内模吊人式，二是内模爬人式。图１为内模吊人　系统的规划设计与优化。　１　梁场建设规划设计的总原则　制梁场规划设计原则应本着安全适用、技术先进、　经济合理、环保的原则，统筹规划设计，以达到“制梁　速度快，质量高和建场费用低”的目的。　生产区和生活区相互分开，但又有机联系。　生产区按工艺流程分区划块，结构紧凑，尽量减少　中间环节作业量。　充分保证安全生产。　注意人流、货流的分离。　２梁场选址原则　桥梁集中地段设置梁场：梁场选址时应全面考虑桥　跨与梁型布置、工期、运架梁速度、地质状况及桥跨两端　路基工程等因素，＿般选择在桥群重心或两端附近。　地质条件好处设置梁场：箱梁对制、存梁台座的承　载能力和不均匀沉降提出了很高的要求，制梁场的位　置应尽量选在地质条件好的地方。　原材料供应便利：箱梁体积大，每榀箱梁需要大量　的材料，原材料供应矛盾十分突出。选址、建场时必须　充分考虑料源是否丰富、稳定，以及运距长短、交通是　否便利等。　运梁距离较短：较短的运输距离可确保箱梁运输　安全，提高架梁的进度，降低运输费用。运距越短越　合理。　总之，梁场场址的确定应综合考虑经济、技术、社　会等方面的因素，综合确定，并对其进行比选优化。　３制梁台座数量的确定原则　制梁台座的数量取决于单台座制梁效率及梁场制　梁效率。　３．１　单台座制梁效率　制梁周期是指箱梁从模板安装到初张拉完成移出　制梁台座的全部时间，其周期的长短取决于梁场的设　备配置和制梁工艺等因素。　（Ｉ）制梁设备配置　为了保证箱梁质量及生产效率，梁场一般要配置专　用混凝土拌和站、大型吊运设备、自动化内模、混凝土输　送泵、液压布料机、蒸汽养护系统等先进的机械设备。　（２）制梁工艺　参考同类铁路客运专线梁场箱梁预制经验及国外　式制梁工艺流程框。　由一圈　图１　内模吊入式制梁工艺流程　内模爬人式制梁工艺与内模吊人式基本相同，主　要区别在于内模安装的时机及方法不同。内模吊人式　先将内模吊装于底腹板钢筋骨架中，再吊装顶板钢筋／　骨架形成钢筋笼；内模爬人式先将顶板钢筋骨架吊装　于底腹板钢筋骨架上形成钢筋笼后，再使内模爬人钢　筋笼中。　（３）单台座制梁效率　以上两种箱梁预制工艺，其单台座制梁周期见　表Ｉ。　由以上分析可知，两种制梁工艺的单台座制梁周　期均为３．３　ｄ／榀，单台座制梁效率＇７单：０．３榀／ｄ。　３．２制粱台座数量确定　制梁台座数量：Ｎ＝７／／７／堕　式中，　——梁场制梁效率，即按总工期计划确定的制　梁效率（榀／ａ）。　＇７单——单台座制梁效率（榀／ｄ）。　维普资讯 http://www.cqvip.com ３５０　ｋｍ／ｈ铁路客运专线箱梁预制场规划设计原则与方法：韩刚　７９　表１　２种箱梁预制工艺下单台座制梁周期　内模吊入式　施工项目　打下了良好的设备、技术基础。缺点：一次性投人的设　备费用较轨道式提梁机更高，对技术储备要求高，对操　注　内模爬入式　时间　／ｈ　施工项目　时间　备　／ｈ　作人员的素质要求高。选用原则：在满足轨道式提梁　机的前提下，一般台座数量超过４个时宜采用轮胎式　绑扎底腹板钢筋骨架　３６　绑扎底腹板钢筋骨架　３６　钢筋绑扎不占　绑扎顶板钢筋骨架　２４　绑扎顶板钢筋骨架　２４　用工序时间　吊装底腹板钢筋　４　吊装底腹板钢筋　４　合拢外模　２　合拢外模　２　吊装内模　３　吊装顶板钢筋骨架　６　吊装顶板钢筋骨架　６　吊装内模　３　浇筑混凝土　６　浇筑混凝土　６　供汽设备调整、静停　４　供汽设备调整、静停　４　蒸汽养护　４０　蒸汽养护　４０　拆端模松内模　４　拆端模松内模　４　预张拉　３　预张拉　３　拆外模、出内模　２　拆外模、出内模　２　初张拉　４　初张拉　４　移粱出台座　２　移梁出台座　２　４存梁台座数量的确定　存梁台座的数量　ｎ＝　×Ｋ　式中，　——梁场制梁效率（榀／ｄ）。　箱梁在存梁台座上最少存放时间，无特殊　要求时为３０　ｄ。　Ｋ值确定原则：Ｋ＝初张拉后终张拉前时间间隔　（一般为１０　ｄ）＋终张拉工作时间（１　ｄ）＋压浆封端时　间（约２　ｄ）＋压浆封端后至箱梁力学性能指标确定　（约１５　ｄ，此时间受养护措施和气温影响）＝３０　ｄ。　５　出梁方式及出梁设备的选用原则　箱梁在制梁台座上完成初张拉后移到存梁台座　上，被称为出梁。出梁方法有３种：轨道式提梁机出　梁、轮胎式提出机出梁和滑移台车横移出梁。这几种　出梁方法各有优缺点，各有其适用范围。　轨道式提梁机出梁的优点：轨道数量少，２条龙门　吊的轨道可同时负责数个台座的出梁；采用四点起吊　三点平衡技术，绝对保证箱梁移动的技术要求；使用方　便快捷，一般情况下一个梁场配一套吊机即可；台座的　排列方式比较灵活（龙门吊机可以通过横移变轨实现　纵横双方向移动）。缺点：一次性投人的设备费用高，　龙门吊轨道基础处理的工程量大，后期复耕难度大。　选用原则：梁场的规划大，制梁速度快，制运架为同一　个工程标的情况。　轮胎式提梁机出梁的优点：使用更灵活，轨道处理　费用低，移运梁可靠，设备先进，为以后制梁工程承揽　提梁机出梁方案。　滑移台车横移出梁的优点：滑移台车体积小，重量　轻，一次性投人的设备费用少。缺点：滑移轨道数量　多，轨道基础处理费用；使用麻烦，每架设一榀梁，同列　（排）中的其他梁均要挪动一次；存在移梁技术风险，　制梁技术要求箱梁移动时４个支点必须共面，其误差　不得大于２　ｍｍ，采用滑移台车时受多方面的因素影　响，未必能保证此项技术要求；需要龙门吊或其他设备　装车。选用原则：梁场的地质较好，梁场规模小，台座　紧临线路呈“一”字形布置，且制梁与架梁工程分标的　情况。　６梁场规划布置方式的确定原则　梁场的布置方式有２种：纵列式和横列式。纵列　式布置方式是台座的长度方向顺线路走向，比较适合　于梁场靠近线路的情况；横列式布置方式是台座的长　度方向垂直于线路方向，箱梁上桥前需水平旋转９０。，　比较适合于梁场远离线路的情况。另外，纵列式或横　列式布置还要考虑梁场长宽比及实际情况。　每一种布置方式中，多个台座的具体排列方式主　要取决于箱梁移出台座的方式。　６．１　采用轨道式提梁机出梁　采用轨道式提梁机（４５０　ｔ龙门吊）出梁时，梁场的　平面布置图如图２所示。　钢筋绑扎台　内模存放台　制粱台座　箱粱存放区　图２　采用轨道式提梁机出梁时梁场平面布置　台座一般双列式布置（根据梁场占地、制梁台座　数量、龙门吊跨度、经济性等方面综合确定），轮轨式　龙门吊横跨两列制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存　放到存梁台座上。　６．２　采用轮胎式提梁机出梁　采用９００　ｔ轮胎式提梁机时，梁场的平面布置图如　图３所示。　台座可单列、双列及多列布置，９００　ｔ轮胎式提梁　机纵跨制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁　台座上。　维普资讯 http://www.cqvip.com 铁道勘察　箱梁存放区　滑移轨道　２００８年第３期　圃圃卿目　｝同　Ｉ：兰：　　自画　ｊ；越　；　ｊ　圈　二二ｌ　＝二ｙ　＿●●　ｊ；　鱼　ｌ　型　—　—十　垒　ｌ：　；　图４采用滑移台车横移出梁时梁场平面布置　一梁场布置是多样的，不是一成不变，也可以是以上　圈３采用轮胎式提梁机出梁时粱场平面布置　６．３　采用滑移台车横移出梁　采用滑移台车出梁时，梁场的平面布置图如图４　所示。　几种方式的组合运用，梁场具体规划布置时要根据现　场的实际情况、设备配备、经济合理、技术先进等方面　综合考虑。　７工程实例　根据以上规划设计原则，武广客运专线中铁十九　局集团韶关制梁场规划平面如图５所示。　台座呈“一”字形单列布置，初张拉后，由滑移台　车将箱梁从台座上顶起并横移至存梁台座上，但箱梁　装车需另配龙门吊或其他装车设备。　图５　中铁十九局集团韶关制粱场规范布置平面　参考文献　北京：中国铁道出版社，２００３　［１］　铁道部经济规划研究院．客运专线铁路桥涵工程施工技术指南　［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００５　［２］吴信然，杨启兵．秦沈客运专线箱梁和轨道工程施工新技术［Ｍ］．　［３］　黄耀怡．铁路客运专线桥梁铺架技术研究与成套设备研制［Ｊ］．铁　道标准设计，２００５（５）