高速鐵路簡支箱梁梁場預(yù)制施工技術(shù)研究

（中鐵二局新運(yùn)公司，四川 成都 610031）

從現(xiàn)階段我國高速鐵路建設(shè)的實(shí)際情況來看，整孔簡支箱梁是主要應(yīng)用梁型，該種梁型的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在受力均勻、并且抗外界阻力的能力較強(qiáng)，在施工的過程中，應(yīng)用整孔簡支箱梁可以使施工的工期、質(zhì)量以及施工的安全得到有效保證。正因?yàn)橐陨系膬?yōu)勢(shì)，整孔簡支箱梁廣泛應(yīng)用于現(xiàn)階段我國高速鐵路建設(shè)的過程中。

1 梁場的選址

在進(jìn)行高速鐵路施工時(shí)，首先要合理選擇施工現(xiàn)場，梁場的范圍會(huì)直接影響后續(xù)施工工作的綜合質(zhì)量。在進(jìn)行梁場選址工作時(shí)，應(yīng)該注意按照原定的鋪架計(jì)劃，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況來確認(rèn)選址情況，在選址的過程中，還應(yīng)該充分考慮是否方便施工材料的運(yùn)輸，以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣象條件等，只有保證萬無一失之后才能夠按照實(shí)際情況完成施工地址的選定和規(guī)劃[1]。確定實(shí)施地點(diǎn)后，要注意合理分配施工中的人員住宿地點(diǎn)和施工器具堆地點(diǎn)，將其當(dāng)作一個(gè)分項(xiàng)目來進(jìn)行規(guī)劃，其主要分為以下幾個(gè)階段。

1.1 明確運(yùn)距與架梁速度之間的關(guān)系

在進(jìn)行架梁作業(yè)時(shí)，會(huì)涉及過孔、托梁、落梁以及砂漿錨固等環(huán)節(jié)，一般情況下，完成以上幾個(gè)環(huán)節(jié)大概需要5 h 的時(shí)間。

例如，將1 個(gè)梁場配1 套運(yùn)架設(shè)備，按照每天24 h 作業(yè)來進(jìn)行推算，可以將運(yùn)距與架梁工效的關(guān)系通過表1 表示出來。

1.2 對(duì)運(yùn)架梁半徑進(jìn)行確定

在進(jìn)行梁場建設(shè)時(shí)，運(yùn)架梁的鋪設(shè)半徑不能過長，同時(shí)制架的周期跨度也不能太長，從經(jīng)濟(jì)性的方面考慮，箱梁預(yù)制的數(shù)量不能過少，應(yīng)該保證其與施工現(xiàn)場的實(shí)際情況匹配，要在制梁數(shù)量與經(jīng)濟(jì)效益之間找到平衡點(diǎn)。通常情況下，每天的產(chǎn)能為1 榀，經(jīng)濟(jì)梁的數(shù)量就應(yīng)該多于300 榀，這樣才能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性；而當(dāng)每天產(chǎn)能為2 榀的時(shí)候，制梁的數(shù)量就應(yīng)該多于600 榀，這樣才能保證項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

在梁場建設(shè)的過程中，還應(yīng)該充分考慮材料運(yùn)輸通道的穩(wěn)定通暢問題，在材料運(yùn)輸?shù)倪^程中，架梁通道必須要使用特殊的路基，也可以嘗試應(yīng)用牽引的方式在隧道中進(jìn)行運(yùn)輸[2]。

1.3 制定梁場施工方案

由于支箱梁一般重量都較大，可達(dá)700 t～100 t，并且制存梁臺(tái)座基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降的可能性較大。在制定梁場施工方案時(shí)，應(yīng)該注意對(duì)各種影響因素進(jìn)行考慮，為了保證梁場土建施工的順利開展，需要在確定梁場位置之后，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行一次較為詳細(xì)的地質(zhì)勘探作業(yè)，這樣可以更加準(zhǔn)確、全面地了解該地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況以及環(huán)境情況，再委托具有特定資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位對(duì)勘探所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理以及分析并進(jìn)行土建設(shè)計(jì)工作，這樣可以制定出一個(gè)安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性更高的建設(shè)方案。

1.4 梁場占地面積估算

為了防止突發(fā)情況以及外界因素對(duì)梁場建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響，應(yīng)該精確地估算梁場的建設(shè)面積，在對(duì)梁場中梁進(jìn)行存放時(shí)，通常都是選擇單層梁存的方式，該種梁存方式雖然在我國鐵路建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。但是該種存梁方式存在一定明顯的缺點(diǎn)——占地面積較大。通常一個(gè)制梁臺(tái)座會(huì)占15 000 m2，并且在該制梁臺(tái)座又會(huì)被劃分為很多區(qū)域，難以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此，在對(duì)梁場進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意準(zhǔn)確地估算臺(tái)座所需要的面積。盡可能在節(jié)約土地并保持環(huán)保的前提下，嘗試設(shè)計(jì)雙層存梁的方式[3]，但是雙層存梁方式往往載荷較大，對(duì)建設(shè)材料要求很高，這也是該種存梁方式在我國沒有得到廣泛應(yīng)用的直接原因。

表1 運(yùn)距與梁架工效關(guān)系

2 平面布置

平面布置工作主要是指根據(jù)各種制梁設(shè)施的數(shù)量來確定其在梁場內(nèi)的布置形式。

2.1 梁箱預(yù)制生產(chǎn)線的布置

一般情況下，檔條箱梁生產(chǎn)線主要是按照直線的方式進(jìn)行生產(chǎn)。要依次布置、建設(shè)鋼筋綁扎臺(tái)座、制梁臺(tái)座和內(nèi)模支架。按照上述順序2 條生產(chǎn)線以交替的方式進(jìn)行生產(chǎn)[4]。

2.2 制梁周期

在南方地區(qū)，固定式的外模臺(tái)座，制梁周期為5 d 左右；北方地區(qū)，受環(huán)境的影響，需要養(yǎng)護(hù)外模臺(tái)座的混凝土結(jié)構(gòu)，其制梁周期通常要加長24 h，制梁周期一般為6 d左右。

2.3 對(duì)臺(tái)座數(shù)量進(jìn)行確定

通常情況下，在確定臺(tái)座的具體數(shù)量時(shí)，應(yīng)該注意結(jié)合場地面積、需求情況、制梁規(guī)模、原材料供應(yīng)以及存放時(shí)間等因素。在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中，要秉持循序漸進(jìn)的原則，施工速度要用由慢到快，逐漸加快施工速度，整個(gè)施工呈現(xiàn)出先慢后快的變化趨勢(shì)。

架梁的建設(shè)與我國傳統(tǒng)的施工理念正好相反，在施工展開的過程中還會(huì)受到多種因素的影響，主要包括運(yùn)輸設(shè)備周轉(zhuǎn)情況、設(shè)備能否及時(shí)進(jìn)場、設(shè)備維修時(shí)間以及設(shè)備檢查時(shí)間等。因此，在施工操作的過程中，應(yīng)該注意調(diào)整和梳理各個(gè)環(huán)節(jié)的施工時(shí)間，從而將影響施工的情況降到最低。

2.4 梁場的布置

在進(jìn)行梁場布置操作時(shí)，應(yīng)該注意從多個(gè)方面把握布置操作情況，主要包括梁場的生產(chǎn)效率、質(zhì)量工序以及布置方式等。通常情況下，存梁臺(tái)座的布置方式主要分為2種，即縱列式以及橫列式。從目前我國存梁臺(tái)座建設(shè)的實(shí)際情況來看，橫列式的應(yīng)用最為廣泛，并且在實(shí)際應(yīng)用的過程中效果較為理想，其主要適用于大型的梁場，可以使用1 臺(tái)搬梁機(jī)或者幾套橫移臺(tái)車來進(jìn)行協(xié)調(diào)操作，整個(gè)操作過程較為順暢。在梁場的內(nèi)部共分為5 個(gè)功能區(qū)，主要包括砂石料儲(chǔ)存與混凝土攪拌區(qū)、制梁區(qū)、喂梁區(qū)、鋼筋儲(chǔ)存與加工區(qū)以及辦公生活保障區(qū)[5]。這幾個(gè)功能區(qū)相互協(xié)調(diào)運(yùn)行，缺一不可。

3 設(shè)備配套

設(shè)備配套也是梁場預(yù)制施工過程中的重點(diǎn)內(nèi)容，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行配套時(shí)往往涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。在將箱梁移動(dòng)出臺(tái)座時(shí)，也可以選擇多種方式。首先可以選擇通過搬梁機(jī)提吊的方式來完成；其次，還可以選擇使用橫移車行進(jìn)的方式移除箱梁。具體應(yīng)用哪一種方式應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況決定。通常情況下，36 h 左右可以完成底腹板骨架，24 h 完成頂板骨架，可以根據(jù)完成時(shí)間來對(duì)產(chǎn)能進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行梁場施工的過程中，為了保證施工進(jìn)度，可以嘗試應(yīng)用過程控制以及銜接循環(huán)的方式進(jìn)行施工，這樣可以使綜合施工效率得到有效提升[6]。同時(shí)，通過加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力、張拉力的施工方式有效提升工程施工的綜合質(zhì)量。由于各個(gè)梁場的產(chǎn)能不同，應(yīng)該對(duì)產(chǎn)能情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析，從而確定臺(tái)座應(yīng)用情況以及混凝土攪拌站的規(guī)格，通常2×120 m2/h的混凝土攪拌站，要用3～4 輛混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行混凝土的運(yùn)送。

4 梁箱預(yù)制質(zhì)量的控制要點(diǎn)

在進(jìn)行梁箱預(yù)制質(zhì)量控制工作時(shí)，應(yīng)該從鋼筋、模板以及混凝土、預(yù)應(yīng)力等方面入手。常用的生產(chǎn)方式是原材料經(jīng)過多個(gè)加工工序，然后成為成品，最后再對(duì)成品進(jìn)行檢驗(yàn)。在進(jìn)行快加工生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)該注意對(duì)加工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)步驟進(jìn)行控制，從而使各個(gè)環(huán)節(jié)之間的銜接更加順暢，此外，在生產(chǎn)過程中還應(yīng)該確定和控制預(yù)應(yīng)力和張拉力，有效地保證最終的建設(shè)質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，應(yīng)該注意準(zhǔn)確把握其涉及的幾個(gè)環(huán)節(jié)，只有嚴(yán)格控制關(guān)鍵工序的質(zhì)量，箱梁預(yù)制產(chǎn)品質(zhì)量才會(huì)得到保障。

5 結(jié)語

綜上所述，要以梁場的實(shí)際情況為基礎(chǔ)進(jìn)行梁場建設(shè)、布置以及規(guī)模制梁等操作，從而保證最終的建設(shè)施工質(zhì)量與圖紙的實(shí)際要求情況相符合。在進(jìn)行制梁施工操作的過程中，相關(guān)施工人員應(yīng)該注意節(jié)約施工成本，找到施工質(zhì)量與施工成本之前的平衡點(diǎn)，這樣既可以保證施工順利開展，使制梁施工在規(guī)定的周期之內(nèi)完成，也可以使項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益得到保障。