蘭新客專預(yù)制箱梁場(chǎng)地規(guī)劃布置設(shè)計(jì)

劉 曉 芳

(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西 西安 710025)

蘭新客專預(yù)制箱梁場(chǎng)地規(guī)劃布置設(shè)計(jì)

劉 曉 芳

(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西 西安 710025)

結(jié)合蘭新客運(yùn)專線玉門制梁場(chǎng)的施工實(shí)際，從制梁場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方面入手，對(duì)箱梁預(yù)制周期及梁場(chǎng)生產(chǎn)能力的確定進(jìn)行了介紹，闡述了預(yù)制箱梁生產(chǎn)區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期通過(guò)科學(xué)、合理的規(guī)劃布置，達(dá)到節(jié)約用地、提高機(jī)械化施工程度，節(jié)能創(chuàng)效的目的。

客運(yùn)專線，預(yù)制箱梁場(chǎng)地，規(guī)劃，設(shè)計(jì)

0 引言

梁場(chǎng)規(guī)劃布置設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力為目標(biāo)，因地制宜,依據(jù)鐵路箱梁預(yù)制施工工藝流程，按功能分區(qū)布置，減少施工干擾，少占耕地，充分利用機(jī)械設(shè)備，提供機(jī)械化施工程度，同時(shí)保證場(chǎng)內(nèi)各種物資及半成品的方便移運(yùn)。統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)的目的是安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

1 箱梁預(yù)制周期及梁場(chǎng)生產(chǎn)能力的確定

蘭新客運(yùn)專線設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)速200 km/h，預(yù)留250 km/h。為適應(yīng)客運(yùn)專線對(duì)橋梁剛度的要求，全線橋梁主要采用雙線整榀預(yù)制箱梁，蘭新客專14標(biāo)段玉門制梁場(chǎng)共承擔(dān)435榀箱梁的預(yù)制任務(wù)，其中32 m梁414榀，24 m梁21榀，平均供梁?jiǎn)蜗蚓嚯x35 km。

參考國(guó)內(nèi)武廣線、京滬線、貴廣線箱梁預(yù)制周期，每榀箱梁生產(chǎn)時(shí)間為132 h，考慮到在西北地區(qū)的施工環(huán)境，占用臺(tái)座時(shí)間為120 h。根據(jù)玉門梁場(chǎng)生產(chǎn)線及施工工藝、箱梁預(yù)制數(shù)量及架梁工期(2011年1月1日開始架梁，2012年5月22日架梁結(jié)束，其實(shí)際有效架梁工期為282 d)安排推算所需日生產(chǎn)梁數(shù)量為：

Zn=1.5>S′=S/T=435/282=1.5。

其中，S′為日生產(chǎn)梁數(shù)量，榀/d；S為箱梁預(yù)制數(shù)量，榀；T為架梁工期，d；Zn為生產(chǎn)能力，榀/d。

考慮本標(biāo)段全長(zhǎng)81 km，架梁順序由中間向東，然后再向西，全線設(shè)計(jì)預(yù)制梁橋13座，架橋機(jī)需掉頭一次、橋間轉(zhuǎn)移12次，在加之線下施工征拆困難，可能影響到架梁進(jìn)度，綜合這兩個(gè)制約因素，梁場(chǎng)生產(chǎn)能力需按2榀/d進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2 預(yù)制箱梁場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)的規(guī)劃

2.1 制梁場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)的規(guī)劃

梁場(chǎng)所需制梁臺(tái)座數(shù)量：

Zt=Zn×(Tx/24)=5×(120/24)=10。

其中，Zt為制梁臺(tái)座數(shù)量，座；Zn為生產(chǎn)能力，榀/d；Tx為每榀箱梁預(yù)制循環(huán)周期時(shí)間，(h·每座)/榀。

梁場(chǎng)將混凝土攪拌站和制梁生產(chǎn)區(qū)平行布置、存梁區(qū)和生產(chǎn)線呈垂直布置，生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置制梁臺(tái)座10座，拼裝內(nèi)模臺(tái)5座，吊裝鋼筋架存放臺(tái)1座，綁扎頂板鋼筋臺(tái)2座和綁扎底腹板鋼筋臺(tái)2座，在生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃3臺(tái)50 t龍門吊，滿足鋼筋籠和內(nèi)模施工生產(chǎn)時(shí)的吊裝。鋼筋加工區(qū)設(shè)置在制梁生產(chǎn)區(qū)的一端，與鋼筋綁扎臺(tái)平行，這樣有利于龍門吊的吊裝作業(yè)。

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖得知32 m箱梁梁體鋼筋數(shù)量64.8 t/榀、24 m箱梁梁體鋼筋為52.3 t/榀，綜合施工工序占用時(shí)間分析，梁體鋼筋加工噸位重、綁扎數(shù)量大、占用時(shí)間長(zhǎng)；為了滿足施工工期要求，鋼筋籠實(shí)行預(yù)綁扎，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程盡量實(shí)現(xiàn)流水化、專業(yè)化作業(yè)，鋼筋區(qū)設(shè)置鋼筋原材料存放區(qū)、加工區(qū)、半成品存放區(qū)和鋼構(gòu)件存放區(qū)，確保制梁區(qū)內(nèi)材料的運(yùn)輸距離最短，節(jié)省各工序時(shí)間及設(shè)備占用時(shí)間。

2.2 存梁臺(tái)座、靜載試驗(yàn)臺(tái)的規(guī)劃

根據(jù)《客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》《專橋蘭新02》《專橋蘭新03》的技術(shù)要求，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模都要達(dá)到設(shè)計(jì)要求值的100%時(shí)，且箱梁混凝土齡期滿足10 d后，才能進(jìn)行終張拉、壓漿、封端；箱梁要等到孔道壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能驗(yàn)收裝車出場(chǎng)(綜合影響因素，平均按20 d考慮)，另外考慮本工程架梁運(yùn)距遠(yuǎn)(單向運(yùn)距在35 km)，架橋機(jī)調(diào)頭和橋間轉(zhuǎn)移時(shí)間長(zhǎng)，其間隔時(shí)間按15 d計(jì)算，則梁場(chǎng)設(shè)置的存梁臺(tái)座數(shù)量為：

Cc=Zn×Tc=2×45=90。

其中，Cc為存梁臺(tái)座數(shù)量，座；Zn為生產(chǎn)能力，榀/d；Tc為存梁時(shí)間，d。

每個(gè)臺(tái)座梁日生產(chǎn)量：

Zr=Zn/Zt=2/10=0.2。

其中，Zr為每個(gè)制梁臺(tái)座日生產(chǎn)量，榀/(臺(tái)座·d)；Zn為生產(chǎn)能力，榀/d；Zt為制梁臺(tái)座數(shù)量，座。

根據(jù)箱梁采用輪軌式提梁機(jī)吊裝要求，存梁臺(tái)座垂直于生產(chǎn)區(qū)設(shè)置，存梁道設(shè)置10道，每道存梁線存梁9榀，共計(jì)90榀(其中設(shè)置32 m/24 m箱梁通用臺(tái)座7座和1座靜載試驗(yàn)臺(tái))。2.3 混凝土生產(chǎn)區(qū)的規(guī)劃

單榀箱梁混凝土設(shè)計(jì)方量為310 m3，技術(shù)要求澆筑時(shí)間不得超過(guò)6 h，理論測(cè)算需要設(shè)置兩臺(tái)HZN90型拌和樓組成一套攪拌站就能滿足要求，但為了設(shè)備資源的重復(fù)利用和減少固定資產(chǎn)的投入，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采用的是兩臺(tái)HZN(S)120A型拌和樓組成一套攪拌站，其大生產(chǎn)能力按120 m3/h。按每天生產(chǎn)32 m箱梁2榀，水泥用量240 t、消耗石子量700 m3、消耗砂量350 m3、水用量300 t，按3 d的存?zhèn)淞峡紤]，砂子堆料場(chǎng)需占地(堆積高度按2 m計(jì))500 m2，石子堆料場(chǎng)需1 100 m2。兩座拌和樓配置200 t水泥倉(cāng)筒4個(gè)，100 t磨細(xì)礦渣和粉煤灰倉(cāng)筒各2個(gè)。根據(jù)混凝土配合比計(jì)算用水量，需設(shè)置80 m3蓄水池一座。

攪拌站配備全自動(dòng)電子計(jì)量和電腦程序監(jiān)控報(bào)警，確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量；砂石料堆放場(chǎng)所采用具有保溫功能的鋼結(jié)構(gòu)棚頂、四周砌磚隔離墻，全封閉設(shè)計(jì)保證材料避免陽(yáng)光直照、風(fēng)沙、雨雪污染。

2.4 場(chǎng)內(nèi)用水、用電、用氣的規(guī)劃

1)梁場(chǎng)用水的規(guī)劃。

梁場(chǎng)用水主要在攪拌站、鍋爐房、梁體養(yǎng)護(hù)和生活用水等。經(jīng)理論計(jì)算，梁場(chǎng)日用水量達(dá)300 m3/d。梁場(chǎng)用水采用疏化干渠的灌溉水(二級(jí)保護(hù)飲用水)，經(jīng)管道流入梁場(chǎng)一座20 000 m3地下蓄水池(考慮到水源供水時(shí)間段問(wèn)題)，由高壓泵站輸送給水塔，再由水塔供給全場(chǎng)需水部位，供水線路為埋設(shè)DN30～DN100變徑壓力管道，根據(jù)該地區(qū)的氣候條件，對(duì)供水管道做防凍保溫處理。在拌和站附近修建一座80 m3的臨時(shí)蓄水池。

2)用電規(guī)劃。

根據(jù)施工和生活辦公用電量計(jì)算(50 t龍門吊、攪拌站、混凝土泵、辦公設(shè)施、工人數(shù))，在梁場(chǎng)就拌和站附近設(shè)一座由500 kVA和315 kVA變壓器，供電由赤金鎮(zhèn)變電站接入10 kV高壓電源；梁場(chǎng)備用電源為2臺(tái)500GF發(fā)電機(jī)組，確保梁場(chǎng)的施工生產(chǎn)、生活用電。梁場(chǎng)采用鋪設(shè)電纜和高空架設(shè)線路相結(jié)合的供電線路，橫跨梁場(chǎng)施工道路時(shí)鋪設(shè)電纜，三臺(tái)50 t龍門吊采用水泥電桿高空架設(shè)滑線供電，每25 m設(shè)一根。

3)供氣規(guī)劃。

根據(jù)箱梁養(yǎng)護(hù)時(shí)間和供氣溫度要求計(jì)算得知，梁場(chǎng)需設(shè)置兩臺(tái)4 t/h的臥式鍋爐房一座，根據(jù)壓力容器的相關(guān)要求，其占地500 m2。供氣管道采用直徑112 mm引進(jìn)制梁區(qū)，通過(guò)直徑50 mm支管引進(jìn)各制梁臺(tái)位，沿底模底部、側(cè)模兩側(cè)縱向分別布置3排直徑30 mm的分支管路，支管鉆設(shè)間距200 mm的排氣孔，蒸養(yǎng)時(shí)用蒸養(yǎng)罩將梁體端部和頂部罩封養(yǎng)護(hù)。

2.5 場(chǎng)內(nèi)交通規(guī)劃

根據(jù)建場(chǎng)規(guī)模和場(chǎng)內(nèi)各區(qū)的布置規(guī)劃，為保證大型設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)，梁場(chǎng)便道從既有G312國(guó)道和疏化干渠通道引入，對(duì)疏化干渠道路拓寬至6 m，用摻水泥的砂結(jié)石做進(jìn)場(chǎng)道路硬化處理，長(zhǎng)度500 m，場(chǎng)內(nèi)20 cm厚的C20混凝土運(yùn)輸?shù)缆穼?0 m，長(zhǎng)600 m。

根據(jù)900 t提梁機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)梁車的設(shè)備技術(shù)參數(shù)，充分考慮大型設(shè)備的使用運(yùn)行空間，裝梁區(qū)、運(yùn)梁車和架橋機(jī)拼裝掉頭、運(yùn)梁車上正線道路規(guī)劃面積10 000 m2，運(yùn)梁車、架橋機(jī)拼裝掉頭場(chǎng)地采取換填加固處理，換填0.6 m厚級(jí)配砂礫石，分層碾壓填筑；裝梁區(qū)采用混凝土硬化。

2.6 混凝土的拌和、輸送的設(shè)計(jì)

兩臺(tái)HZN(S)120A型拌和樓組成一套攪拌站，其生產(chǎn)能力按120 m3/h(考慮到是舊設(shè)備的重復(fù)利用)，可以保證同時(shí)澆筑兩榀箱梁的要求；采用4輛8 m3混凝土罐車(配備5輛，留1輛備用)輸送混凝土，制梁臺(tái)位上配備兩臺(tái)HBT80C混凝土輸送泵，配合兩臺(tái)R17水平液壓布料機(jī)進(jìn)行混凝土輸送布料，保證310 m3(32 m梁)梁體混凝土能夠在6 h內(nèi)連續(xù)灌注完成。

2.7 梁體移運(yùn)、裝車的設(shè)計(jì)

由于公司要求該梁場(chǎng)充分考慮到既有設(shè)備的再利用，不再增加新設(shè)備的原則，梁場(chǎng)場(chǎng)地在布置規(guī)劃時(shí)，利用既有的1臺(tái)可縱、橫移的900 t輪軌式提梁機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)箱梁的移位和為運(yùn)梁車裝梁工作，避免移梁和裝車設(shè)備的重復(fù)投入。輪軌式提梁機(jī)走行速度最快可以達(dá)到10 m/min，可滿足每天完成移梁2榀箱梁的生產(chǎn)和裝車的要求。玉門梁場(chǎng)箱梁運(yùn)架采用運(yùn)架分離施工，需設(shè)置專門的裝梁區(qū)，每次運(yùn)梁車就位以后，提梁機(jī)騎跨運(yùn)梁車的方式實(shí)現(xiàn)裝梁作業(yè)。

2.8 生活、辦公區(qū)的規(guī)劃

項(xiàng)目部生活辦公區(qū)和中心試驗(yàn)室布置緊靠制梁場(chǎng)外，職工生活區(qū)布置在梁場(chǎng)內(nèi)遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)。

3 結(jié)語(yǔ)

雙線整榀箱梁作為鐵路客運(yùn)專線的主要梁型，被廣泛運(yùn)用。預(yù)制箱梁場(chǎng)地通過(guò)“科學(xué)、合理”的規(guī)劃布置，既能節(jié)約用地，又能提高機(jī)械化施工程度、節(jié)約勞動(dòng)力成本，既而為單位節(jié)能創(chuàng)效，一舉多得。

[1] 鐵建設(shè)[2005]160號(hào)，客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] TZ 213-2005，客運(yùn)專線鐵路橋涵施工技術(shù)指南[S].

[3] 新建蘭新鐵路第二雙線《施工技術(shù)指南》[Z].

The planning layout design of Lan-Xin passenger dedicated prefabricated box girder site

LIU Xiao-fang

(FirstEngineeringLimitedCompany,ChinaRailway12thBureauGroup,Xi’an710025,China)

Combining with the actual construction of Yumen beam field in Lan-Xin passenger dedicated line, from the planning and design of girder site, introduced the box girder prefabricated cycle and girder site production capacity determination, elaborated the planning design key points of prefabricated box girder production, so as to through the scientific and rational layout, gained the purpose of saving land, improving mechanical construction level, energy saving and efficiency.

passenger dedicated line, prefabricated box girder site, planning, design

1009-6825(2014)16-0182-02

2014-03-08

劉曉芳(1980- )，女，工程師

U442.5

A