箱梁預(yù)制場的位置及規(guī)模確定

汪 浩

我國的客運(yùn)專線以高速、平穩(wěn)和高可靠性作為設(shè)計(jì)目標(biāo),多以橋梁形式通過,以確保工程的穩(wěn)定性,節(jié)約不可再生的資源——土地,橋梁比重較高,大多在70%～80%,以24 m,32 m簡支箱梁為主要孔跨布置形式,因此制存梁場的位置及規(guī)模確定對工程造價(jià)具有很大影響。

1 制存梁場位置選擇應(yīng)考慮的因素

1)梁場的數(shù)量、規(guī)模除與架梁的總工期、制架梁的效率、橋梁布置等因素有關(guān),還應(yīng)與后續(xù)工作如橋面系制作、軌道板的鋪設(shè)綜合考慮。2)認(rèn)為“一場、一運(yùn)、一架”的制架梁模式較為合理,即一個(gè)制梁廠配置一臺(tái)運(yùn)梁車、一臺(tái)架橋機(jī),梁場設(shè)置在架梁范圍中部,該種模式優(yōu)點(diǎn):首先完成單向架橋作業(yè)后,該向橋梁就可以安排橋面系的施工,繼而進(jìn)行軌道板的作業(yè);而一個(gè)梁場配置兩臺(tái)架橋機(jī)雙向同時(shí)架梁,雙向橋梁均被架梁通道占用,無法進(jìn)行后道工序平行作業(yè)。3)從運(yùn)梁機(jī)的運(yùn)行速度分析,重載速度3 km/h,空載返回5 km/h,加上喂梁、裝梁各需1 h,正常架橋機(jī)架設(shè)一孔箱梁需要6 h～8 h,從運(yùn)梁車與架橋機(jī)的效率相匹配來考慮,運(yùn)架半徑以不超過20 km為宜。4)節(jié)約用地、少占耕地并減少拆遷;水文地質(zhì)條件好,土石方工程和基礎(chǔ)加固較少的平坦區(qū)域;有較好的交通條件;附近水源充足、電源可靠、通信良好,并靠近當(dāng)?shù)亓显袋c(diǎn)。

2 制存梁場規(guī)模的確定

1)單個(gè)制梁臺(tái)座預(yù)制單榀箱梁的生產(chǎn)周期見表1。

表1 單個(gè)制梁臺(tái)座預(yù)制單榀箱梁的生產(chǎn)周期

從表1中可以統(tǒng)計(jì)出單個(gè)制梁臺(tái)座預(yù)制單榀箱梁的生產(chǎn)周期為51 h,根據(jù)箱梁預(yù)制場現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn),采用固定式外側(cè)模的制梁臺(tái)座循環(huán)時(shí)間為4 d～6 d,采用移動(dòng)式外側(cè)模的制梁臺(tái)座循環(huán)時(shí)間為5 d～7 d。

2)箱梁預(yù)制與架設(shè)能力應(yīng)匹配,存梁數(shù)量以1個(gè)月～2個(gè)月的架梁數(shù)量為宜。制梁臺(tái)座、存梁臺(tái)位的數(shù)量原則上應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)及工期安排確定,也可以根據(jù)下列公式計(jì)算,并根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)作必要調(diào)整。

其中,N1為箱梁預(yù)制場制梁臺(tái)座數(shù)量,個(gè);a為每日預(yù)制或架設(shè)箱梁數(shù)量,榀/d;T1為預(yù)制每榀箱梁占用單個(gè)制梁臺(tái)座時(shí)間,個(gè)?d/榀;N2為箱梁預(yù)制場存梁臺(tái)位數(shù)量,個(gè);T2為每榀箱梁占用單個(gè)存梁臺(tái)位時(shí)間,個(gè)?d/榀;K1為存梁系數(shù),單層存梁時(shí)取1,雙層存梁時(shí)取0.6～0.7。

根據(jù)制梁工序,單個(gè)制梁臺(tái)座的制梁周期為6.5 d/孔,存梁周期為45 d。運(yùn)架梁綜合進(jìn)度:8 km以內(nèi):2孔/d;8 km～12 km以內(nèi):1.5孔/d;12 km以上:1孔/d。

例如:某客專制梁場共預(yù)制524孔梁,其中0 km～8 km內(nèi)440孔,8 km～12 km內(nèi)65孔,12 km以上19孔,架梁工期是(440/2+65/1.5+19/1)/30=9.4個(gè)月,則每日的架梁進(jìn)度為524÷(9.4×30)=1.86榀/d,即需預(yù)制箱梁1.86榀/d。

暫定 T1=6.5榀/d,則制梁臺(tái)座 N1=1.86×6.5=12.09≈13個(gè)。

存梁臺(tái)位 N2=1.86×45×1=84個(gè)(未考慮檢測臺(tái)座)。

3)制存梁臺(tái)座調(diào)整。我們可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)制存梁臺(tái)位的配置僅適用于架梁進(jìn)度為1.86孔/d,當(dāng)架梁范圍在0 km～8 km,架梁進(jìn)度為2孔/d時(shí),需要增加制梁臺(tái)座或預(yù)存梁臺(tái)座才能滿足架梁的均衡施工,共需增加制梁臺(tái)座 N1=(2-1.86)/(1÷6.5)=0.91≈1個(gè),可見制梁臺(tái)座數(shù)量增加1個(gè)可滿足要求,或者增加存梁臺(tái)位N3=[(架設(shè)兩孔梁總孔數(shù)-已存梁孔數(shù))/平均架梁進(jìn)度-(架設(shè)兩孔梁總孔數(shù)-已存梁孔數(shù))/2]×2=[(440-84)/1.86-(440-84)/2]×2=26.8個(gè)≈27個(gè),即需要增加27個(gè)存梁臺(tái)位才能滿足架梁的均衡施工。

通過以上的計(jì)算,該制梁場制梁臺(tái)座為13個(gè),存梁臺(tái)位為111個(gè)(未含檢測臺(tái)座)或者是制梁臺(tái)座14個(gè),存梁臺(tái)位84個(gè)均可以滿足架梁進(jìn)度均衡的要求,考慮到制存梁周期的關(guān)系以及制存梁臺(tái)座的單價(jià)比較(制梁臺(tái)座20萬元/個(gè),存梁臺(tái)座6萬元/個(gè)),認(rèn)為該制梁場制梁臺(tái)座為14個(gè),存梁臺(tái)位為84個(gè)(未含檢測臺(tái)座)比較經(jīng)濟(jì)合理。

3 制梁場搬移梁方式確定

1)輪軌式搬移梁和輪胎式搬移梁方式的特點(diǎn)。

輪軌式搬移梁機(jī)走行通道數(shù)量少,臺(tái)座的排列方式比較靈活,但對地基處理要求比較高;輪胎式搬移梁機(jī)使用靈活,地基處理費(fèi)用低,但一次性投入的機(jī)械設(shè)備費(fèi)用比輪軌式搬移梁機(jī)多。

2)輪軌式搬移梁和輪胎式搬移梁方式費(fèi)用比較見表2。

表2 輪軌式與輪胎式搬移梁方式費(fèi)用比較表

表2是以某客專為例比較輪軌式搬移梁和輪胎式搬移梁費(fèi)用。

通過比較認(rèn)為選用輪胎式搬移梁是經(jīng)濟(jì)合理的。

4 結(jié)語

客運(yùn)專線箱梁預(yù)制場的位置及規(guī)模確定應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的總工期、施工組織設(shè)計(jì)、制梁能力、存梁時(shí)間、箱梁孔數(shù)和橋梁分布等因素,結(jié)合工程條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定,以確?？蛯９こ淘靸r(jià)的經(jīng)濟(jì)合理性。

[1] 蔣國強(qiáng),楊 勇,梁海靈.空心板原位預(yù)制及橫向移動(dòng)施工技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(5):319-320.