李利方

(中鐵十八局集團有限公司武廣項目經理部,武漢 43000)

1 工程概況

武廣客運專線全長為 968正線公里,全線橋梁共674座 464.051 k m,占線路總長的 48.21%,其中預制箱梁10 638孔,全線共設 40處預制箱梁梁場。

目前客運專線橋梁所占比例較大。預制箱梁數(shù)量多,預制梁梁場規(guī)模大,投資大,梁場布置對梁場生產工效影響大。本文結合武廣客運專線預制箱梁梁場建設經驗,從梁場日出梁數(shù)量與制存梁臺座的比例關系和梁場布置探討梁場建設規(guī)模。

從箱梁預制工藝一個臺座制梁周期的數(shù)據可以看出,在正常情況,武廣客運專線梁場制梁指標 1孔/5 d,制梁臺座占用時間與制梁指標一致。底模板循環(huán)周期為 5 d,內模等循環(huán)周期基本為 4 d。制梁指標在不考慮人的因素的前題下,影響因素主要是制梁臺座和箱梁模板的數(shù)量。

2 梁場日出梁數(shù)量與制存梁臺座的比例

2.1 制梁臺座與存梁臺座的數(shù)量配置分析

1)單個制梁臺座的效率

通過對武廣客運專線預制梁指標分析,單個制梁臺座制梁周期為 5 d,可以看出單個制梁臺座的制梁效率為 V=0.2榀 /d。

2)制梁臺座的數(shù)量確定

根據梁場的生產計劃可以確定梁場制梁臺座,制梁臺個數(shù):N=M/(VT),M為梁場總計劃生產數(shù),V為單個制梁臺座效率,取 0.2,T為制梁場有效工期。

3)存梁臺座確定

根據現(xiàn)行制梁技術條件規(guī)定:梁體混凝土強度達到設計值的 60%可以進行預張拉,混凝土強度達到80%可以進行初張拉,混凝土強度達到 100%,彈性模量達到 100%,齡期達到 10 d方可以進行終張拉,終張拉后 28 d測量梁體的上拱度。存梁臺座的數(shù)量 n=M K/T,K為箱梁在存梁臺座上最少存放時間,無特殊要求時為 30 d。

箱梁在存梁臺座上最少存放時間 K的確定原則:K=初張拉后終張拉前時間間隔(一般為 10 d)+終張拉工作時間(1 d)+壓漿封端時間(約 2 d)+壓漿封端后至箱梁力學性能指標確定(約 15 d,此時間受養(yǎng)護措施和氣溫影響)=30 d。

2.2 梁場日出梁數(shù)量與制存梁臺座的比例

制梁場應滿足需要的制梁和存梁能力的基本條件。依據以上計算模型:

基于機會約束混合整數(shù)規(guī)劃的風火協(xié)調滾動調度//馬燕峰,陳磊,李鑫,趙書強,劉金山,甘嘉田//(5):127

日出梁數(shù)量∶制梁臺座∶存梁臺座 =1∶(1/V)∶K。

要說明的是此比例關系受箱梁在存梁臺座上存放時間制約,而存放時間又受到制梁周期和梁場所在地的氣候等條件影響,同時還受架梁情況影響。

3 制梁臺座和梁場布置方式

武廣梁場的制梁臺座布置有 2種方式,縱列式和橫列式?？v列式布置是臺座的長度方向順線路走向,橫列式布置是臺座的長度方向垂直于線路。橫列式布置的箱梁在上橋前需水平旋轉 90°,運梁車需調頭,因此這種布置方式比較適合于梁場遠離線路的情況,而縱列式比較適合于梁場靠近線路的情況。

每一種布置方式中,多個臺座的具體排列主要取決于箱梁移出臺座的方式。箱梁在臺座中完成初張拉后即可從臺座中移到存梁臺座上,進行養(yǎng)護及張拉,簡稱出梁。目前,出梁方式有 2種:龍門吊機出梁和滑移臺車出梁,龍門吊又分輪胎式的和輪軌式。

3.1 滑移臺車出梁方式及梁場布置

采用滑移臺車出梁時,梁場的平面布置如圖1所示。

臺座呈一字形單列布置。初張拉后,拆除一側外模,由滑移臺車將箱梁從臺座上頂起并橫移至存梁臺座上,但箱梁裝車需另配龍門吊或其他裝車設備。

3.2 龍門吊出梁方式及梁場布置

采用450 t龍門吊出梁時,梁場的平面布置如圖2所示。

圖1 采用滑移臺車橫移出梁時梁場平面布置

圖2 采用軌道式提梁機出梁時梁場平面布置

臺座一般雙列式布置,2臺450 t輪軌式龍門吊橫跨兩列制梁臺座,將箱梁直接提吊出臺,并存放到存梁臺座上。

3.3 采用輪胎式提梁機出梁及梁場布置

采用900 t輪胎式提梁機時,梁場的平面布置如圖3所示。

圖3 采用輪胎式提梁機出梁時梁場平面布置

臺座可單列、雙列及多列布置,900 t輪胎式提梁機縱跨制梁臺座,將箱梁直接提吊出臺,并存放到存梁臺座上。

4 梁場布置方案的比選

4.1 運架梁中裝梁工效分析

梁場設置對運架梁中裝梁工效的影響較大,采用輪胎式提梁機出梁及梁場布置,裝梁時間大約30 min可以完成。支座安裝可以在裝梁之前基本完成,不占運架梁有效時間。采用450 t龍門吊出梁及梁場布置方案,因為需要進行多次變軌,裝梁時間大約需要 40 m in才能完成;支座安裝需要 30 min左右,裝梁時間近70 min。采用滑移臺車出梁方式及梁場布置方案,裝梁時需要多次拆軌、裝軌,裝梁時間很長,大約需要150 m in左右,加上支座安裝40 min,梁梁時間共需190 m in左右。

通過分析,無軌運輸?shù)牟僮鞣奖?裝梁消耗時間最短,有利于后期梁場生產效率的發(fā)揮。有軌運輸(軌面高出地面)操作工序多,操作時間長、而且也不便于支座的提前安裝。

4.2 出梁方式及梁場選用分析

目前,流行的出梁方法有 3種:軌道式提梁機出梁、輪胎式提梁機出梁和滑移臺車橫移出梁。

軌道式提梁機出梁的優(yōu)點是:軌道數(shù)量少,2條龍門吊的軌道可同時負責數(shù)個臺座的出梁。采用 4點起吊 3點平衡技術,絕對保證箱梁移動的技術要求。使用方便快捷,一般情況下一個梁場配一套吊機即可。臺座的排列方式比較靈活(龍門吊機可以通過橫移變軌實現(xiàn)縱橫雙方向移動)。缺點是一次性投入的設備費用高,龍門吊軌道基礎處理的工程量大,梁場后期復耕難度大。

輪胎式提梁機出梁,使用靈活,軌道處理費用低,移運梁可靠。設備先進,適應工期短的項目,有利于梁場后期土地復耕。缺點是梁場占地面積較大,一次性投入的設備費用較軌道式提梁機更高。

滑移臺車橫移出梁的優(yōu)點是滑移臺車體積小,重量輕,梁場占地面積少,一次性投入的設備費用少,適應于工期較長的項目。缺點是:滑移軌道數(shù)量多,一個制梁臺座必須設置 2條滑移軌道。每架設一榀梁,同列(排)中的其它梁均要挪動一次,操作工序多,操作時間長。而且也不便于支座的提前安裝,存在移梁技術風險,梁場后期復耕難度較大。

5 建議

目前客運專線建設周期大部較短,今后客運專線梁場設置時宜優(yōu)先采用輪胎式提梁機出梁及梁場布置方案,有利于后期土地復耕。使用有軌運輸時宜采用軌面與地面平行的方式以便節(jié)約架梁時間,軌面高出地面的梁場布置方案不宜使用。同時,要求梁場設置應考慮便于支座在梁場內提前安裝,不宜在運梁車安裝,以節(jié)省運梁時間。

[1]鐵道部經濟規(guī)劃研究院.客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

[2]黃耀怡.鐵路客運專線橋梁鋪架技術研究與成套設備研制[J].鐵道標準設計,2005(5):32-35.