浅谈铁路客运专线梁场规划设计

浅谈铁路客运专线梁场规划设计

王丹霞

中铁二十三局集团第四工程有限公司四川成都610091

摘要：本文结合铁路客运专线预制梁场建设经验，根据工期要求，梁场生产能力及制、存梁台座的比例关系、运架梁方式等确定梁场所需台座的数量、钢筋加工车间等辅助生产设施需求，总结出梁场设计规划及主要构筑物规划原则等。

关键词：高速铁路预制梁场规划

1前言

高速铁路由于其速度高、平顺度要求高等特点，设计中平纵线型要求极高，另外受我国地形及耕地保护的限制，高速铁路线路桥梁所占比例较大，且普遍使用后张法预应力混凝土整孔简支预制箱梁。由于高速铁路预制箱梁体积大、重量大，造成预制梁场具有投入设备较多，占地面积大，建场周期长，建场费用大，梁场建设成为铁路建设最大的大临建设。

鉴于预制梁场建设受地形、地质、桥梁分布、运架梁条件、工装设备等因素限制较多，梁场设计只能是独一无二的，无法形成统一的设计方案。如没有进行深入研究，根据相对生产能力、预制任务数量以及线路总体施工进度等进行系统科学的规划设计和优化，达到生产能力达标、占地面积小、造价低的目的。

2梁场选址及规模

2.1梁场选址

预制梁场的宏观方面选址主要根据铺架计划、桥梁分布情况、梁场覆盖范围确定，同时需考虑交通状况、材料来源、地形地貌、地质情况等因素。本着“因地制宜、节约资金、降低成本、确保安全与质量”的原则，统筹规划。

为保证运架梁的安全施工，根据其安全操作规程，架梁作业须在白天进行，因此运架梁时间最长需要在12小时左右，根据架梁半径按运架梁作业工效推算确定。运架梁的作业半径为15-18公里，最长应控制在20公里，每个梁场最覆盖范围约为40公里。

梁场应设于架梁覆盖范围的中部位置，靠近新建线路附近，且保证架梁范围内的两方向供梁的综合运距和（Σ数量×距离）相等。首先在线路平面图上确定梁场的大概位置后，按照相关原则，根据现场踏勘测量和寻访调查，确定梁场的具体位置。

原则采用运梁便线上桥方案，但运梁便线的最长不超过1000m，且总造价控制在400万元左右，否则应采用提梁上桥的方案。

填挖量比较小，临时工程造价比较低、施工干扰小。

2.2梁场规模的确定

制梁场的规模由该制梁场供应范围内的箱梁孔数、制架梁工期、制架梁工效决定。箱梁孔数根据运架梁经济供应范围确定。制架梁工期应结合总工期、桥梁下部工程及铺轨工程工期综合考虑，尽可能减少临时工程的投入。

制存梁台座数量是梁场规模大小的关键因素，其数量确定因素如下：

根据制架梁工期确定该段制架梁所需要的综合日进度指标，目前大吨位箱梁的运架设备功效和进度指标：运梁半径0～10km为2孔/天，运梁半径10～15km为1.5孔/天，运梁半径15km以上为1孔/天。根据相关高粱梁场施工经验，每孔箱梁占用制梁台位的时间约为5d，每孔箱梁箱梁开始施工至形成成品出场的最短周期需要28天，即从钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、拆模、初张拉、移梁存放、养护、终张拉、压浆和封锚等所有这些工序完成，并经检验和试验达到成品出场条件的最短时间为30天。综合当前成熟的制梁技术经验和平均先进的进度水平，每孔箱梁占用台位的时间确定为5d，每个制梁台座每月（按30天计）可生产6孔箱梁。在考虑有效施工工期和架梁进度综合指标的前提下，编制制架梁进度分析表和架梁计划表，以此确定月最大制梁数量和存梁数量，存梁台座数量与存梁数量相等，且在7~10倍制梁台座的数量范围内。

制梁台座的数量计算公式：n=[(N/T)&pide;(1/m)+1]

式中n——所需的制梁台座数量(个)；

N——梁场所承担的制梁总数(孔)；

T——制梁有效工期天数(不包括特殊情况下不能制梁天数)；

m——孔箱梁从开始准备至移至存梁台座所需要的时间5(天)。

注：计算所得数加1再取整正数是为了保证制梁台座数量能满足要求外并有适当的富裕,特殊情况或稍有增加时也可满足要求。

根据工艺要求每一孔箱梁从移入存梁台座，进行养护、终拉、封锚等工序施工需要30天，最小存梁台座数量的计算公式:：c=(30/m+1)n

式中n——制梁台座数量(个)；

m——每孔箱梁从开始施工至移梁时间按照5天计算。

3梁场布置

3.1梁场布置形式

不同的预制梁场规划建设，由于梁场选用的移梁设备不同，梁场的布置不尽相同。但总的来看梁场的布置有纵列式和横列式两种，而两者有不同的特点和适应条件。

纵列式：在提梁机范围内沿梁的纵轴线平行移动和存放。适合存梁规模50孔以下和生产能力1.5孔/日以下较小规模的梁场。

横列式：垂直于梁的纵轴线横向移动和存放，适合存梁规模50孔以上和生产能力1.5孔/日以上的较大规模的梁场，一般梁场通常选用此方案。移梁方式可采用移梁台车和提梁机二种。

3.2梁场总体平面设计

1）设计程序

编制制架梁进度分析表和架梁计划表→确定梁场规模→通过线路平面设计图、初步确定场址→布置形式→确定机械类型、规格和数量→功能区规划→现场现场踏勘测量，确定梁场的具体位置→平面布置优化调整→电力照明、供热管路、给排水系统平面设计→场地地质勘察→临建工程详细设计→工程量计算

2）设计内容

编制设计说明；在总体平面图中应设计出装梁区、存梁区、预制区、混凝土拌合区、供电区、供热区，供水区、钢筋存放和加工区、构件加工区和办公生活区等9个主要功能区域；设计运梁线的位置和方向；主要机械设备的规格和布置，环保要求的沉淀池、化粪池、绿化带、洗车池；公路位置，进场道路，高压输电线路；临时工程数量清单等。在总体平面中应标注梁场对应正线里程，南北方向，各功能区、道路、房屋和构筑物等主要尺寸。

根据场址、地形地貌结合工程造价，从技术和经济方面确定运梁方案。按照制梁施工艺和移梁、运梁工序要求，合理布置生产功能区。依据架梁进度分析表和架梁计划表，确定月最大制梁数量和存梁数量，设计规划制梁台座、存梁台座的数量和布置形式。

电力照明线路平面设计图内容：从变压器和发电机组开始，电力主干线、二级箱，钢筋后台、搅拌站、生活办公区、供电系统图，配电箱布置图。

供热管路平面设计图内容：从锅炉房开始铺设的主管道、分支管路、伸缩器，阀门检查井、散热器位置等。

给水系统平面设计图内容：从蓄水池开始，给水主管道，分支管道，水井，阀门井等。

排水系统平面设计图内容：主要排水通道，支排水沟，排水方向和坡度，集水井、深水井等。

在平面设计图中应将管道或线路的长度，相对位置尺寸、规格型号等详细标注。

3）各功能区主要构筑物设置原则如下：

（1）制梁台座

通常应与存梁台座对应设置。根据具体的施工方案，确定布置形式，推荐采用钢筋整体绑扎、轮轨式龙门吊作业方案的两排并置和两排品字形布置形式。同轴线两个制梁台座纵向最小间距为8m，两个并置制梁台座间距按模板外边缘不少于3m，满足布料机和输送泵的吊移空间，保证模板外边缘与龙门吊支腿边缘距不少于1m的安全距离。采用三排和多排布置方案时应考虑设置轮胎式龙门吊的转向道路，其宽度不少于38m。

（2）存梁台座

存梁台座设计距离保证梁翼板间距不少于0.2m，梁体侧面或端面与提梁机边缘距不小于1.5m，梁体侧面与龙门吊支腿边缘距不少于1m。存梁台座数量约为制梁台座数量的7~10倍。

（3）搅拌站

两套以上的搅拌站集中布置在梁场中部，按配料机与斜皮带机纵轴线关系，搅拌站分2种布局形式，即L型（相垂直）和1型（相重合）布置，主机相邻，便于封闭保温和检查维修，砂石料仓设置在配料机对面，相距不少于10m，满足装载机作业空间的要求。搅拌站区域地面全部混凝土硬化。通常情况梁场应配备2套120型以上的搅拌站，其占地面积一般为40×60=2400m2。根据梁体理论配合比、日产梁能力、材料厂家，的供应和运输能力，以及质量检验要求等确定材料的储存量，水泥应满足4天储量。在搅拌站旁应建造蓄水池，其大小按最大日产量、梁体混凝土养护用水及锅炉用水量设计，同时设置排水沟和沉淀池。配料机储料斗上料标高设置与地面标高相差2.5m。

（4）钢筋加工及存放场地

钢材存放库和钢筋加工车间紧邻，布置在梁场两端或中部，位置靠近钢筋绑扎台座。设计钢筋加工能力与日绑扎能力及预制能力相匹配，钢筋半成品存放能力不少于1孔梁的钢筋数量。钢筋加工车间建筑面积应根据每日加工钢筋数量；对焊机、切断机、调直机、弯曲机、加工台案及半成品堆放的种类、数量、大小位置布置等确定，通常指标0.15t/m2。根据梁体钢筋数量、日产梁能力、材料厂家的供应和运输能力情况确定钢材存放量，一般按30天储备量布置钢材存放库，存放面积指标为8t/m2。钢筋加工车间和钢筋存放库，应采用钢结构厂房，人字形或拱形顶棚，钢材存放库结构可设计成移动式，并配备5吨以上的装卸龙门吊，龙门吊可与小型构件预制场共用。场地地面应全部硬化。

（5）900t提梁机走行道路

在制存梁区按纵向运行设置道路中心距。提梁机跨度与道路中心距相等，纵向运行走行道路宽度按一侧支腿轮胎外边缘距，每侧加宽1m计算确定。通道的总宽度与制梁台座纵向距离相等，并满足轮胎外边缘与梁体端面距离不少于2m。

在装梁区按横向运行设置道路宽度。根据横向运行的最大宽度两侧各加宽1.0m确定横向运行的道路宽度。

提梁机梁道路按二级公路设计，其承载能力应满足大于提梁机接地比压0.65MPa的要求，最大爬坡能力不超过2%。路面可采用混凝土路面（厚度不宜小于25cm）或级配碎石路面（厚度不宜小于30cm）。

4结束语

本文经过了大量的调查及查阅资料，对多条铁路客运专线预制箱梁梁场建设经验进行了总结与研究，分析了制梁场的位置、梁场总平面设计及布局、梁场的规模，综合评价了施工方案的合理性、可操作性及经济性，可供在建铁路箱梁预制场参考采用。

参考文献：

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[2]姜丽雯.铁路客运专线预制梁场的规划设计研究[J].铁道标准设计,2007(06):8-12.

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[5]张立青.铁路客运专线箱梁预制场规划方案设计研究[J].工程建设与设计,2009(02):90-94.

作者简介：王丹霞(1984-)，女，工程师，本科，主要从事桥梁生产。