淺談綠色施工技術(shù)在鐵路預制箱梁場中的應(yīng)用

摘 要：本文結(jié)合鐵路預制箱梁場管理實踐，以及參與預制箱梁模板、配套工裝、梁場新技術(shù)應(yīng)用方面的多項發(fā)明、實用新型專利的研發(fā)的切身體會，對涉及到制梁場節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等四個方面的綠色施工技術(shù)進行論述，有關(guān)的闡述、嘗試和探索可為同行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：預制箱梁；綠色；技術(shù)

1 概 述

鐵路預制箱梁場綠色施工技術(shù)，是制梁場在場建、生產(chǎn)過程中實現(xiàn)資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在保證制梁場大臨建設(shè)和預制箱梁質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，在預制箱梁場中引進工程建筑方面的既有綠色新技術(shù)、創(chuàng)新和改進既有預制技術(shù)、通過科學、合理的規(guī)劃設(shè)計，減少電、燃煤、汽柴油等方面的能源消耗、減少工裝設(shè)備的攤銷和投入、節(jié)約制梁場用地、實現(xiàn)水循環(huán)利用，最大限度地節(jié)約資源并減少對環(huán)境負面影響的施工活動，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護（“四節(jié)一環(huán)保”）。

2 節(jié)能技術(shù)

鐵路預制箱梁場的能源消耗主要體現(xiàn)在施工生產(chǎn)用電、采用燃煤蒸養(yǎng)、機械、車輛消耗汽柴油等方面。

通過合理的用電線路布線設(shè)計，將變壓器設(shè)置在靠近攪拌站、制梁區(qū)等耗電集中的地方，減少線路用電損耗。通過引用高效率或低能耗的生產(chǎn)設(shè)備，如混凝土攪拌設(shè)備、混凝土泵送設(shè)備、洗石篩砂設(shè)備、智能鋼筋加工設(shè)備、高頻附著式振動器、智能張拉設(shè)備、智能真空壓漿設(shè)備、龍門吊起重設(shè)備、輪胎式提梁機等減少施工用電。

在制梁場機械設(shè)備選型時，通過引入高效率、低能耗的混凝土運輸罐車、裝載機、龍門吊起重設(shè)備、運梁車等。也可以通過制梁場合理的規(guī)劃設(shè)計，減少制梁場耗能設(shè)備的采用，如海南東環(huán)萬寧制梁場攪拌站與制梁臺座集中布置，將混凝土直接泵送入模，改變了傳統(tǒng)采用的混凝土運輸罐車運輸混凝土的模式，減少了汽柴油的消耗。

大的節(jié)能一方面可以從引入新的清潔能源來減少傳統(tǒng)能源的消耗，如在日照充足的制梁場引進太陽能參與生產(chǎn)，如合福鐵路長臨河制梁場的太陽能的利用（見圖1），可作為鐵路預制梁場的節(jié)能的一個方向。太陽能系統(tǒng)由集熱模塊（集熱器和真空集熱管組）、水箱、系統(tǒng)水泵和控制系統(tǒng)組成，可用于制梁場蒸汽養(yǎng)生用水和冬季施工生產(chǎn)中砂石料加溫。采用太陽能對天氣寒冷地區(qū)制梁場合格料倉中的砂石料進行加溫，或?qū)嚢枵拘钏丶訜幔蕴岣叨净炷涟韬腺|(zhì)量，確?；炷寥肽囟?。也可在蒸養(yǎng)時，采用太陽能系統(tǒng)對對鍋爐用水進行預加溫，減少燃煤的使用。另一方面可以提高能源利用率，如對梁體混凝土蒸養(yǎng)時采用密封性好的蒸養(yǎng)棚架，對蒸養(yǎng)溫度采用自動溫控系統(tǒng)。也可從能源替代方面考慮，如采用甲醇作為鍋爐的燃料，來減少二氧化碳的排放。

3 節(jié)地技術(shù)

鐵路預制箱梁場的用地主要由生活辦公區(qū)、拌和區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、裝梁區(qū)、運梁區(qū)等功能區(qū)及場內(nèi)外施工道路等構(gòu)成。可以通過制梁場規(guī)劃設(shè)計、采用高效制梁技術(shù)、通用化工裝等節(jié)約制梁場用地。

通過對相應(yīng)代建段鐵路沿線的制梁場選址進行精心考察，選出最佳的制梁場位置，再通過合理的規(guī)劃設(shè)計，盡量減少場內(nèi)外施工道路、運梁道路占地面積，對功能區(qū)盡量采用緊湊型集中布置，以減少功能區(qū)間的銜接占地面積。存梁區(qū)為制梁場最大占地的功能區(qū)，由于制架梁相互影響的關(guān)系，存梁臺座存在空置時間，可通過32m/24m共用存梁臺座來減少空置。由于箱梁翼緣板較寬，可通過雙層存梁臺座，甚至可以通過高低雙層存梁，將下層的存梁深入到上層存梁的翼緣板下，來減少存梁用地面積。

通過采用高效預制技術(shù)，將傳統(tǒng)一孔箱梁占用制梁臺座時間由4～5天減少到3～4天，以此減少制梁臺座數(shù)量，進而減少梁場占地。一個制梁場往往預制多種梁型的箱梁，涉及到的制梁臺座、鋼筋綁扎胎具、鋼筋吊架種類就多，通過采用通用制梁臺座、拼裝式鋼筋吊架、拼裝式可調(diào)鋼筋綁扎胎具（見圖2）等工裝實現(xiàn)在制梁場多種梁型間的轉(zhuǎn)換或通用，可以有效減少該類工裝所占場地。

4 節(jié)水技術(shù)

預制箱梁場通常建于新建線路的一側(cè)，選址較為偏僻，一般無自來水供應(yīng)，生產(chǎn)用水主要源于地下潛水或承壓水。制梁場靠地下水進行施工生產(chǎn)，給當?shù)氐牡叵滤Y源帶來不小壓力，在制梁場開展節(jié)水技術(shù)，至關(guān)重要。

在制梁場采用水循環(huán)系統(tǒng)，可以有效節(jié)約水資源和減少生產(chǎn)用水污染。水循環(huán)系統(tǒng)由沉淀池、集水溝和分水溝、水塔及供水管道組成。其中，平流式沉淀池，由進出水口、污泥斗和水流部分三個部分構(gòu)成（見圖3）。進出口分別設(shè)在池子的兩端，進口一般采用淹沒進水孔；水流部分是池的主體，池寬和池深要保證水流沿池的過水斷面布水均勻，依設(shè)計流速緩慢而穩(wěn)定地流過；污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，設(shè)在池前部的池底以下，需定期排泥。

雨水、蒸養(yǎng)用水由集水溝和分水溝通過均勻分布的進水孔流入池體，再通過設(shè)在池前部的污泥斗沉淀，沉淀后進入水流部分。在水流部分的端頭接上抽水泵，將經(jīng)過處理后的水抽至水塔，水塔內(nèi)的水一部分用來洗石，另一部分用于梁體養(yǎng)生。在制梁場將砂石料清洗廢水、壓漿用廢水、生活污水、罐車清洗廢水等通過梁場排污溝渠，再流入多級沉淀池，進行沉淀。在多級沉淀池中設(shè)置綠色植物，通過植物根系及其表面生物膜對污水中污染物進行吸收、消化、降解，能有效避免制梁場污水的排放。

5 節(jié)材技術(shù)

鐵路預制箱梁場的節(jié)材主要分為場建時工裝節(jié)材和預制生產(chǎn)采用高效節(jié)材設(shè)備節(jié)材。高效節(jié)材設(shè)備需要高投入，現(xiàn)就場建工裝節(jié)材技術(shù)進行闡述。

鐵路預制箱梁場的工裝主要包括模板（底模、內(nèi)模、外模）、制、存梁臺座、靜載試驗臺座/臺架、鋼筋綁扎胎具、鋼筋吊架、砂石料棚架、鋼筋棚架、水塔等。由于箱梁制梁場具有工廠化制作的特點，又具有存在周期短的特點，往往一個箱梁制梁場往往需要預制多種梁型，制梁工裝投入較大，將工裝構(gòu)件在工廠按模塊化、通用化設(shè)計、加工及制造，易于安裝和拆卸。再將加工成型的工裝構(gòu)件運入制梁場進行組拼，在一個制梁場結(jié)束施工生產(chǎn)任務(wù)后，能迅速將其投入到另外的一個制梁場進行施工，不同制梁場間實現(xiàn)通用。全面實現(xiàn)預制梁場工裝通用化、模塊化施工，能響應(yīng)國家號召，實現(xiàn)節(jié)能減排、節(jié)約大量大臨建設(shè)成本的投入、有效降低預制箱梁的成本攤銷，是預制箱梁場發(fā)展的一種趨勢。

例如合肥樞紐南環(huán)線肥東制梁場負責預制272孔箱梁，這些預制箱梁共采用了4種不同的預制箱梁圖紙。該梁場針對制梁數(shù)量少，梁型多的特點開展了《預制箱梁模板及配套工裝通用化施工技術(shù)研究》，通過模塊化技術(shù)成功實現(xiàn)了多種梁型間底模板、側(cè)模板、內(nèi)模板的通用化；研制了鋼混組合式制梁臺座、可調(diào)拼裝式鋼筋綁扎胎具、拼裝式鋼筋吊架，與傳統(tǒng)預制箱梁場相比，節(jié)約了近一半的工裝投入（見表1）。該科研榮獲“中國鐵路工程總公司科學技術(shù)一等獎”。通過工裝節(jié)材技術(shù)，有效減少所需的工裝套數(shù)，既減少了投資，又節(jié)約了建設(shè)用地，具有良好的推廣應(yīng)用空間。

二十一世紀隨著地球資源的減少和環(huán)境的污染，綠色施工、節(jié)能減排技術(shù)已成為全球性的主題。在鐵路箱梁預制場開展“四節(jié)”技術(shù)，無疑詮釋了制梁場在建設(shè)、生產(chǎn)時，也能做好綠色施工，節(jié)能減排。通過節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，減少了能源消耗，減少了二氧化碳的排放，能使制梁場的萬元綜合能耗能顯著下降；通過節(jié)地技術(shù)的應(yīng)用，減少了制梁場占用寶貴的土地資源，能減少制梁場的大臨建設(shè)費用；通過節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，制梁場減少了地下水資源的使用；通過節(jié)材技術(shù)的應(yīng)用，減少了鋼材等型材的消耗，間接減少了鋼材廠家的二氧化碳的排放。通過“四節(jié)”技術(shù)的開展，能有效實現(xiàn)制梁場的環(huán)境保護。

作者簡介：劉玉波（1979-），四川宜賓人，男，2004年畢業(yè)于西南科技大學交通工程專業(yè)，大學本科，工程師。