先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置

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1、先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置范伟(中铁四局集团公司第五工程 江西九江 332000)摘 要 通过对 3 个现场制梁场的分析 、比拟和总结 ,详细阐述先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置方式 。关键词 先张法 预应力混凝土简支梁板 制梁场平面布置1制梁场场地平面布置方式按照制梁台座形成的生产线和存梁线 、运梁线的位置关系 ,制梁场有横列式布置和纵列式布置 2 种方 式 :当制梁生产线垂直于存梁线 , 并且平行于运梁线时 ,为横列式布置 ; 当制梁生产线平行于运梁线 ,并另辟场地存梁时 ,为纵列式布置 。笔者通过对参与设计 施工的京九铁路茅山头制梁场 、沪蓉公路龙感湖大

2、桥 L23 标段制梁场和石中高速公路南段第 10 标段制梁场的设计思路和施工效果的分析 、比拟 ,探讨先张梁场 更合理的场地平面布置方式 。图 1 茅山头制梁场平面布置 (单位 :m)(1) 生产线布置合理 茅山头制梁场生产线作业区域清楚 ,排列次序和制梁工序相匹配 ,使施工有序 。2 个先张梁台座一字 排列 ,移梁互不干扰 。用 2 台相对轻巧 、灵活的 10 t 龙 门吊完成生产区的立 、拆模 ,灌筑混凝土和吊移重物等工作 ,极大地提高了制梁的生产效率 ,确保了制梁台座 形成有规律的流水作业循环 。存梁线垂直于生产线外布置 ,移梁便利 ,台座周转快 ,适宜于大批量制梁 。(2) 存梁数量大

3、 存梁区位于制梁生产线和运梁专用线之间 ,场地开阔 ,可存梁 440 片 ,是梁场 8 . 5 个月的产量 ,可充分确保制梁生产不会因不按方案架梁 、存梁数量有限等 因素而中断 。2 . 3 制梁场横列式布置的主要缺点及分析(1) 人工移梁平安性差并且费用过高 茅山头制梁场移梁工序流程为 :人工顶梁 ,横移出台座 人工落梁上轨道台车 ,纵向移梁 人工顶梁上存梁线 ,在存梁线上横向滚移 人工落梁存放 人工顶 梁 ,横移进入运梁专用线 用 75 t 龙门吊吊梁上装车 。 每片梁在移运时 ,至少有 3 次人工顶梁 ,2 次人工落梁 ,而 16 m 先张梁为上口宽下口窄的 T 形梁 ,顶 、落 梁时一

4、旦失稳 ,极易倾覆 。而且茅山头原场地有鱼塘 ,铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN 2003 (5)2京九铁路茅山头制梁场2 . 1 制梁场平面布置茅山头制梁场是为预制京九铁路阜九段麻城至九 江区间局部铁路桥梁而修建的 ,制梁场设 2 个先张梁 台座 ,每槽台座生产 4 片 16 m 先张法预应力混凝土铁 路简支 T 形梁 ,设计月产量 52 片 ,设计存梁规模 440片 ,总工期 1 . 5 年 ,占地 66 667 m2 (100 亩) 。为节约开 支 ,制梁场利用了京九线拟建九江茅山头货场的铁路用地和货场专用线 I 线为外运梁专用线 。 茅山头制梁场采用了传统的

5、横列式布置 ,梁场纵向一字排列 2 个先张梁台座 ,钢筋房 、拌和站和砂石料 场设置在台座端头 ,组成生产区 ,2 台 10 t 龙门吊覆盖 生产区形成制梁生产线 。考虑到 16 m 先张梁有直线 、曲线 、普通高度和低高度 4 种组合类型 ,为方便取梁 ,8 条存梁线需分别存放不同型号桥梁 ,因此紧临制梁生 产线外专设 1 条纵向运梁线 ,利用轨道台车纵向拖移 桥梁存入指定存梁线 。茅山头制梁场平面布置见图 1 。2 . 2 制梁场横列式布置的主要优点及分析收稿日期 :2003 01 15作者简介 :范 伟 (1971 ) ,男 ,工程师 ,1993 年毕业于石家庄铁道学 院桥梁工程系 。2

6、4桥梁场 3 个月 ,占地 15 333 . 4 m2 ( 23 亩) 。考虑交通因素 ,制梁场设在大桥跨越京九铁路的北侧 ,既有公路旁 ,且 制梁场为纵列式布置 ,和大桥主线成约 70的交角 。制梁场整体呈纵列式布置 ,生产区设置了 2 台 10 t 龙门吊 ,2 台 75 t 龙门吊覆盖了生产区和存梁区 ,存 梁区曲线铺轨至桥下 ,用轨道台车逐片外运梁 。具体平面布置简图见图 2 。3 . 2制梁场纵列式布置的主要优点及分析(1) 保存并改良茅山头制梁场的生产线模式 制梁场保存了茅山头生产线的布置优点 ,纵向依局部地基承载力差 ,因此这种运梁流程对 16 m 梁的安全造成了较大的威胁 ,给

7、平安管理和操作工人的压力 比拟大 。为完成大量的人工运梁任务 ,制梁场长期配 备了一支 50 人左右的运梁班组 ,费用较高 。(2) 运梁线投入费用偏高茅山头制梁场的运梁线 ,既是存放桥梁时的支墩 ,又是横移梁体的通道 ,还要作为顶 、落梁时的千斤顶支 墩 ,尤其作为千斤顶支墩 ,运梁线必须有足够大的支承 能力 。设计时采用了 C20 混凝土支墩 ,费用较高 。此 外 ,运梁线穿越鱼塘时采用了木桩加固和浆砌片石扩 大根底处理 。在建场时 ,为尽快制梁 ,采取 了先做台座 ,边预制边施工存梁 线的方法 ,使前半年生产的桥梁 在存梁线上不能一次存放到位 , 需增加 2 次以上的临时存放和倒运 ,增

8、加了倒运工费 。(3) 75 t 龙门吊效能发挥小 与人工运梁形成鲜明反差的是桥梁进入运梁专用线后 , 2 台 专制 的 75 t 龙 门 吊 可 以 吊 梁 行走 ,实现高效平安地机械化吊运 作业 。功能如此强大的龙门 吊在运梁工序流程中长期闲置 ,只是用来提梁上火车 , 很明显 ,配备的 75 t 龙门吊利用率不高 。2 . 4 分析小结茅山头制梁场的这种横列式布置方式 ,是一种综 合效益较差的布置方式 ,完全可以将 75 t 龙门吊取消 , 而将存梁场高程比运梁线路抬高 1 . 5 m 左右 ,直接用 卷扬机将梁拖拉上运梁平车 。如果改成纵列式布置 , 在货 I 线设存梁区和台座 ,充分

9、发挥 75 t 龙门吊的效 能 ,实现吊 、运梁完全机械化 ,防止人工运梁 ,改存梁线 为存梁根底 ,避开鱼塘根底处理等 ,仅运梁工费和运梁 线初估可以节约本钱 100 万元 。图 2 龙感湖制梁场平面布置 (单位 :m)次布置为混凝土拌和站 、台座 、存梁区 、运梁线 ,使混凝土拌制 、灌筑 、存梁 、运梁等作业层次清楚 ,是施工有序 的流水线生产模 式 。2 台 10 t 龙 门 吊 仍 然 覆 盖 生 产 区 ,保证了生产区的高效率 、低劳动强度 。存梁区纵向紧临生产区 ,运梁距离短 ,存梁便利 。 和茅山头制梁场不同之处是 ,先张梁台座虽然纵向平行 ,但不呈一字排列 ,而是并列布置 ,

10、这样可以节 约生产区面积 ,并使台座间的设备 、材料搬迁更方便 , 生产区布置紧凑 、合理 。(2) 2 台 75 t 龙门吊充分发挥了作用 ,收到较好的 平安效益和经济效益龙感湖制梁场 2 台 75 t 龙门吊覆盖了整个场区 , 实现了吊梁脱离台位 、吊梁行走 、存梁等完全机械化作 业 ,防止了人工顶 、落梁 ,平安程度较高 。起重班组完 成 4 台龙门吊操作 、吊梁 、存梁和运梁至桥下等作业 ,班组全员才 10 人 ,提高了劳动效率 ,大大节省了运梁 工费 。虽然龙感湖大桥每片先张梁的梁长均不一样 , 在取梁时 ,用 75 t 龙门吊可轻松地从存梁区取梁 ,防止 了横列式布置时 ,需专门增

11、设纵向运梁线 ,进行人工二 次倒运梁 ,节省了倒运费用 。(3) 临时用地少3沪蓉国道龙感湖大桥 L23 标段制梁场3 . 1 制梁场平面布置龙感湖制梁场是为预制湖北省沪蓉国道黄小联络 线龙感湖大桥 L23 标段的简支梁而修建的 , 计有 312 片 20 m 先张法预应力混凝土单箱单室双悬臂空心板 和 30 片 30 m 后张法预应力混凝土单箱单室双悬臂空心板 。制梁场设有 4 个先张梁台座 , 每槽台座生产 3 片 20 m 先张梁 , 梁场设计月产量为 52 片 20 m 先张 梁 ,设计存梁规模为 100 片 ,总工期为 10 个月 ,其中建铁道标准设计 RAILWAY STANDAR

12、D DESIGN 2003 (5)25 1994-2021 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 桥梁由于有 75 t 龙门吊作提升 ,在存梁区 ,每片梁上可存放 1 片梁 ,存梁区的效能成倍发挥 ,存梁区用地相应 减少 。3 . 3 制梁场纵列式布置的主要缺点及分析(1) 存梁区域较小 ,存梁数量偏少 龙感湖制梁场东端为鱼塘 ,西端为大桥 ,梁场纵向只能设 300 m 长 ,横向受到 75 t 龙门吊跨度 12 m 的限制 ,存梁区域有限 ,设计存梁为 100 片 。规划设计时 ,建场

13、时间 3 个月 ,再加上 2 个月的生 产 ,5 个月后 ,大桥下部应具备规模架梁条件 。但龙感湖大桥由于架设难度大 ,架桥机形成规模架梁用了 7个月 。因此 ,为了不中断生产 ,制梁场在存梁区外又临 时增设了 4 条存梁线 ,存梁 52 片 。因此 ,在规划制梁场时 ,必须充分考虑桥梁下部施工的困难和架梁速度 ,至少按 36 个月的生产来考虑 存梁数量 ,防止正常的制梁生产被迫中断 。(2) 75 t 龙门吊的跨度偏小 ,影响了纵列式布置的 整体效能由于龙感湖大桥为公路工程 ,且工地离九江不到50 km ,交通方便 ,因此制梁场设备 、工装均利用了茅山 头制梁场的既有设备 ,4 台龙门吊也不

14、例外 。在京九线 75 t 龙门吊规划设计时只考虑作吊梁上火车用 ,因此跨度设置为 12 m ,并且采用的是工字钢 、钢板等材 料专门制作而成的框架结构 。但现在看来 ,这种投入较大的专制龙门吊和贝雷桁片 、万能杆件等拼装式龙 门吊比拟 ,具有运输转场困难 、适应性差 、使用局限性大 、周转使用率低的缺陷 。由于 75 t 龙门吊跨度为 12 m ,因此制梁场的横向 宽度设置为 12 m ,在生产区跨度 17 m 的 10 t 龙门吊有5 m 的区域被闲置 ,更造成了存梁区域的偏窄 。假设 75 t龙门吊为拼装式的 ,制梁场在同样面积上布置作如下 改良 :75 t 龙门吊跨度也设成 17 m

15、,现有的 3 条龙门吊 走行线可减少为 2 条 ;可把 4 号台座和 1 号 、2 号 、3 号 台座并列布置 ,使生产区更紧凑 、合理 ;存梁区域增大 , 可存梁 150 片 。3 . 4 分析小结实践证明 ,这种纵列式布置大大提高了运梁的安 全性和产梁效率 。整个生产过程 ,吊 、运梁未发生任何人身和施工平安事故 。在后期 ,制梁场每天产梁每槽3 片 ,月产梁 90 片 ,达最正确循环 。美中缺乏的是 ,受自 然地形条件和既有龙门吊的限制 ,存梁区域偏小 ,影响了正常的生产 。石中制梁场承当了宁夏石中高速公路南段第 10标段 3 座大中桥的先张法预应力空心板的制作任务 , 计有 312 片 20 m 空心板和 96 片 13 m 空心板 。制梁场 设 4 个台座 ,每槽生产 3 片 20 m 板或 4 片 13 m 板 ,设 计月产量为 78 片 20 m 板或 96 片 13 m 板 ,存梁规模为225 片 20 m 板 ,工期为 7 个月 ,其中建场 2 个月 ,制梁场占地 61 336 . 3 m2 (9 . 2 亩) 。 由于标段所处地区均为荒地 ,地形起伏不大 ,交通条件较好 ,因此