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1、京沪高速铁路箱梁预制场规划设计原则和方法探讨本文结合京沪高速铁路TJ-2 标德州 4 号梁场的建设经验，对梁场的规划设计原则和方法作一介绍，供梁场规划建场参考。一、前言京沪高速铁路使用的时速350km /h无砟轨道后张法预应力钢筋混凝土双线整孔简支箱 梁，是高速铁路桥梁上部结构主要采用的结构形式，而简支箱梁体积大，梁体重820 t ，受既有铁路运输条件限制，采用现场预制、架桥机架设的施工方法，该方法生产效率高，质量容易控制，单孔造价较经济。二、预制梁场总体规划原则梁场规划设计原则本着安全适用、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，节约用地、因地制宜
2、，并考虑双层存梁。1、 生产区和生活区既相互分开，又有机联系2、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，并有足够的施工作业和活动空间，减少干扰。各区块间由道路沟通。预制梁场主要由生产区、生产辅助区、办公生活区三大部份组成。其中生产区：分为制梁区、存梁区、提梁区。制梁区主要布置有钢筋制作区、钢筋存放区、钢筋绑扎区、制梁台座、模板清理存放区、蒸养棚罩存放区；存梁区包括存梁台座和提梁机行走便道；提梁区包括提梁站。生产辅助区：布置有砼拌和站、砂石料存放区和清洗区、锅炉房、存煤场、构件存放区、钢绞线存放区、材料库房以及配电房、试验室等办公生活区：主要有生活区、办公区、停车场等生活设施
3、3、充分保证安全生产，压力容器、高压变电器和发电房远离人流密集区。4、电力线、蒸汽管道、混凝土输送管路相对固定，线路短。在寒冷地区应考虑保温措施。5、预制场内尽量减小箱梁的移动次数和移动距离，通常箱数量大于300 孔不宜采用移梁小车移梁。6、 从环保要求，充分考虑污水、废水的排放和建筑生活垃圾的处置。7、 注意人流和货流的分离。三、制梁选址的原则：1、制梁应尽量设置在桥群集中的路段，并全面考虑桥跨与梁型布置、工期、架设开铺时间和速度、地质状况。一般选择在桥群中间或两端附近。2、地质条件较好处设置梁场：高速铁路箱梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和不均匀沉降提出了很高的要求。因些， 制梁场的位置应
4、尽量选择在地质条件较好的地方，减少土石方工程量和地基加固工程量，降低工程费用，缩短建场周期。3、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，并且对粗、细骨料还有活性的限制，选址建场时都必须充分考虑料源是否丰富、稳定， 运距长短以及交通运输是否便利等。同时也涉及堆放原材料对生产区占地面积的影响。4、交通方便。梁场位置应尽量与既有公路或施工便道相连，利于大型制梁设备和大量材料运输进场。5、地方政府、当地群众支持。充分注意当地政府对国家重点铁路工程的认可、支持，是否出台相关协作、协助政府政策，对征地、供电、供水、临时道路征用的配合政策。当地群众的觉悟。对工程建设的支持
5、力度，参与工程建设的热情和积极性，以及他们的文化素质，这是选择梁场须认真对待的问题。6、不可抗力因素。不可抗力因素是指台风、飓风、地震、洪水、山体滑坡、严重恶劣气候等自然灾害。人力难以抗衡。在选择址时尽可能从当地气象部门、地质部门了解掌握发生不可抗力因素的频率、强度、危害程度。7、考虑防洪排涝、确保雨季施工安全。总之，梁场场址的选择应综合考虑经济、技术、社会等到方面的因素。通过现场勘察，并对其他比选优化。四、制梁台座数量确定的原则1、单座制梁台座效率制梁周期是指一榀梁从模板安装、钢筋绑扎、质量检查、混凝土浇注、养护、预张拉、初张拉、移梁出台座的全部时间。其周期长短取决于梁场的设备配置和制梁工艺
6、等因素。（1）制梁设备配置梁场自建混凝土搅拌站，采用双系统强制式搅动拌机，电子计量系统，确保成品春的质量和产量。（2）砼浇注时，一个台座配置2 台砼输送泵和2 台砼布料机，平面振动器和附着式振动器。确保砼浇注的连续性和振捣密实性。（3）制梁台座外设置底腹板和顶板钢筋绑扎台，钢筋在绑扎台上绑扎成型，在台座内组装成整体，缩短钢筋绑扎时间。（4）采用全自动液压内模，内模与台座采用3：2 的模式，缩短装模与脱模的时间。（5）采用蒸汔养护工艺，确保砼养护质量，缩短养护时间，（6）采用信息管理管理系统对箱梁施工过程进行全面管理，提高制梁施工管理水平，确保箱梁预制质量。2、 制梁工艺参考近几年铁路客运专线梁
7、场箱梁预制经验及成功施工方法。目前预制梁预制工艺比较成熟的有两种：一是内模有滑入和吊入的；二是钢筋有整体式和分体式的两种。内模爬入和内模吊入式制梁工艺基本相同，主要区别是内模吊入只适用于分体式钢筋绑扎，内模爬入式适用于整体式钢筋绑扎和钢筋分体式绑扎。钢筋整体式绑扎和分体式吊入主要区别是分体式不适用于内模吊入，整体钢筋吊装节省门吊使用时间，加快周转。3、 单台座制梁效率对以上两种箱梁预制工艺，根据梁场已生产60 孔箱梁统计，从工效上分析采用内模爬入和整体式钢筋吊入是较合理的，其工序时间表箱梁预制工艺单座台座制梁周期从上表可知，单座制梁台座周期为3.9d/榀，则单座制梁台座效率单=0.256 榀/
8、d4、 制梁台座数量确定制梁台座数量：N=/ 单式中 -制梁场制梁效率，即按总工期计划确定的梁场每天完成箱梁预制数量（榀/d ）单-单座制台座效率（榀/d ）。五、存梁台座数量的确定原则：存梁台座数量：n=K式中： - 梁场制梁效率（榀/d ）K-箱梁在存梁台座上最少存放时间，无特殊要求时为30d。箱梁在存梁台座上存放时间的确定：初张后终张拉前时间间隔（一般为6 天） +终张拉工作时间（1 天） +压浆封锚时间（约2d）+压浆后至箱梁力学性能指标确定（约15d，此时间受养护措施和气温影响）=24d , 但随着客运专线施工受各种外界环境影响较大，施工过程也不是均衡，故通常考虑1.52.5倍的系数
9、。六、梁场规划布置方式的确定原则根据国内外梁场规布置，梁场布置方式有两种：横列式和纵列式。纵列式布置方式是台座的长度方向顺线路走向，横列式布置是台座的长度方向垂直于线路方向。横列式布置的箱梁在上桥前需水平旋转90 度，运梁车需调头，因此这种方式比较适合于梁场远离线路的情况，而纵列式比较适合于梁场靠近线路的情况。另外， 纵列式和横列式布置还得考虑梁场和宽长比及实际情况。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。目前，出梁方式主要有以下3 种：1、采用轨道式提梁机出梁采用轨道式提梁机（450t 龙门吊）出梁时，梁场平面布置图如图1 所示。 2 、采用轮胎式提梁机出梁采用
10、 900t 轮胎式提梁机出梁时，梁场平面布置如图2 所示。台座可以单列、双列及多列布置， 900t 轮胎式提梁机纵跨制梁台座，将箱梁直接提吊出来，并存放在存梁台座上。3、采用滑移台车横移出梁采用滑移台车横移出梁时，梁场平面布置图如图3 所示。台座呈“一”字形单列布置，初张拉箱梁后， 拆出一侧外模， 由移梁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。梁场布置是多样的，不是一成不变的，也可以是以上几种方式的组合（例台采用轨道式提梁机横列式布置，采用轮胎式提梁机有纵列方式布置，直接提梁上桥布置方式）梁场具体规划设计时要根据现场实际情况、设备配备、经济、技术是否先进
11、等方面综合考虑。七、梁场布置中其他有关处理原则；制存梁台座地基处理，轨道地基处理，运梁道地基处等均需要根据梁场地质情况经钻探后确定。八、出梁方式和出梁设备的选用箱梁在制梁台座上完成初张拉后即可移出到存梁台座上进行养护和终张，此过程即简称出梁。根据前所述， 常用的出梁方式有3 种。 轨道式提梁机出梁，轮胎式提梁机出梁和滑移台车横移出梁，这几种出梁方法各有优缺点和不同的适用范围。轨道式提梁机出梁的优点是：轨道数量少，两条龙门吊轨道同时负责数个台座的出梁；采用 4 点起吊 3 点不衡技术， 绝对保证箱梁移动的技术要求；操作方便快捷，一般情况下一个梁场配一套龙门吊即可。台座的排列方式比较灵活（龙门吊可
12、以通过横移变轨实现纵横方向移动）。缺点是： 一次性投入的设备费用高，龙门吊轨道基础处理的工程量大，后期复耕难度大。因此梁场规模大，制梁速度快，制运架同施工单位的情况。轮胎式提梁机出梁的优点是：使用方便灵活，道路处理费用低，移运梁可靠，设备先进，以后制梁工程承揽打下了良好的设备、技术基础。缺点是：一次性投入的设备费用较轨道式提梁机更高，对技要储备和操作人员素质要求高。在满足轨道式提梁机的前提下，一般制梁台座数量超过过 4 个时宜优先采用轮胎式提梁机出梁。滑移台车横移出梁的优点是：滑移台车体积小，重量轻，一次性设备投入费用少。缺点是：滑移轨道数量多，一个制梁台座必须设置两条滑移轨道，轨道基础处理费
13、用高；使用麻烦，每架设一榀梁， 同列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 个支点必须有共面，其误差不得大于2mm ，采用滑移台车时受多方面因素影响，未必能保证此项技术要求；需要龙门吊其他设备装车。因此，选择用的原则是：梁场地质条件较好，梁场规模小，台座紧临线路呈“一”字形布置。九、根据以上规划原则，京沪高速铁路TJ-2 标德州 4 号梁场，其平面布置如图4 所示：德州梁场主要技术参数为：梁场生产能力：2 榀/d制梁台座数量：9 个( 其中专用24 米低高度梁一座)存梁台座数量：70 个模板与台座匹配关系；固定式，外模一配一；内模3:2出梁方式：一台900t 轮胎式提梁机出梁养生方法：棚盖法蒸汽养护混凝土供应能力：3 台 HZD90搅拌站， 3 台 HBT8018 输送泵， 3 台液压式布料机.结论：从梁场已生产60 孔箱梁来看，梁场规划布置各种功能满足使用要求。
