程博華，張立青

(中國鐵建股份有限公司科技設計部，北京　100855)

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鐵路工程建設通用參考圖《鐵路T梁預制場平面布置圖》內容要點和應用解析

程博華，張立青

(中國鐵建股份有限公司科技設計部，北京100855)

T梁預制場是鐵路建設中重要的大型臨時工程之一，建設預制場的首要工作是規(guī)劃與平面布局設計。為實現(xiàn)T梁預制場設計標準化和建設規(guī)范化，編制鐵路工程建設通用參考圖《鐵路T梁預制場平面布置圖》(通橋[2015]8303)。結合課題成果和工程實踐，對通用參考圖的技術特點、適用范圍、內容組成、編制原則及相關注意事項進行論述，以求更好地對通用參考圖宣貫和釋義。

鐵路橋梁；T梁； 預制場； 平面布置；通用參考圖

1　概述

作為重要鐵路大型臨時工程的T梁預制場，傳統(tǒng)上的規(guī)劃設計一般未將其作為系統(tǒng)工程，在規(guī)劃設計上沒有統(tǒng)一可執(zhí)行的標準，未對預制場規(guī)模、生產能力、占地面積等關鍵參數(shù)和指標進行量化；在平面布置設計上，一般未將預制場按生產流程進行詳細功能區(qū)劃分，未考慮各功能區(qū)設置與生產工效相匹配，沒有實現(xiàn)功能區(qū)緊密配合、工序銜接合理的建場目標。在建場方面存在的種種問題顯示，預制場設計標準化和建設規(guī)范化十分必要[1-2]。

為做好新建鐵路T梁預制場的規(guī)劃設計與建設管理工作，貫徹和落實國家有關土地利用政策，規(guī)范T梁預制場規(guī)劃，優(yōu)化工藝布局和工裝配置，降低建場成本，編制鐵路工程建設通用參考圖《鐵路T梁預制場平面布置圖》，該套通用參考圖于2015年12月發(fā)布，圖號為通橋[2015]8303。對通用參考圖技術特點、適用范圍、內容組成、編制原則及相關注意事項進行介紹，供使用時參考。

2　技術特點和適用范圍[3]

2.1技術特點

通用參考圖依托國內外特別是鐵道行業(yè)各種不同形式的預制場規(guī)劃設計經驗，收集整理分析諸多工程實際數(shù)據(jù)，吸收針對相關課題科研成果，以實現(xiàn)鐵路T梁預制場平面布置標準化設計目標。通用參考圖提出預制場標準化設計理念，根據(jù)系列化要求，制定預制場平面布置圖；通用參考圖對預制場生產能力、制梁臺座數(shù)量、主要裝備數(shù)量、存梁臺位數(shù)量(長度)、骨料堆場面積、存梁區(qū)占地面積、辦公區(qū)和生活區(qū)面積等主要關鍵參數(shù)進行指標量化，對各種主要形式預制場制定標準設計，相對于國內外傳統(tǒng)T梁預制場，量化指標和標準化布置可較大幅度節(jié)省占地面積、節(jié)約建場投資[4]。

2.2適用范圍

通用參考圖供新建鐵路工程后張法預應力混凝土簡支T梁預制場的建設參考使用。通用參考圖以《時速200 km客貨共線鐵路預制后張法簡支T梁(角鋼支架方案)》(通橋[2012]2201)和《時速160 km客貨共線鐵路預制后張法簡支T梁(角鋼支架方案)》(通橋[2012]2101)設計T梁為例進行編制。在通用參考圖設定條件和參數(shù)選擇上，主要有如下考慮。

(1)搬移梁方式，考慮包括輪胎式或輪軌式搬梁機、移梁滑道(小車)和過渡臺車。

(2)平面布置形式，考慮包括橫列式、縱列式、組合式布置。

(3)生產能力，考慮橫列式預制場4～12片/d，縱列式4～6片/d，組合式4～12片/d。

(4)T梁占用制梁臺座時間，考慮采用固定式制梁臺座生產工藝的占用4 d，采用循環(huán)流水生產線法制梁工藝的3 d。

(5)T梁占用存梁臺位時間，考慮最少存梁時間45 d[5]。

(6)存梁方式，考慮采用移梁小車移梁的單層存梁，采用搬梁機或2×80 t龍門吊搬梁的雙層存梁。

(7)出梁方式，考慮包括線路(橋梁)上運輸和線路下運梁，場外運梁機械包括機車牽引運梁專用平車(輪軌式運梁)和輪胎式專用運梁車(輪胎式運梁)。

(8)架梁方式，考慮包括輪軌式鐵路架橋機、輪胎式公路架橋機架梁。

(9)架梁速度，考慮輪軌式鐵路架橋機按每天架梁8～10片，輪胎式公路架橋機8片，單向或雙向鋪架考慮。

(10)原材存放數(shù)量，考慮混凝土拌和站用骨料按公路運輸、場內存儲15 d，鋼筋場內存儲15 d；未考慮將骨料清洗場地納入通用參考圖。

通用參考圖主要是基于以上設定條件和參數(shù)進行編制，它們也是通用參考圖的推薦參數(shù)；現(xiàn)場在進行預制場規(guī)劃與設計過程中，應考慮工程實際選擇的設備、場地等條件與通用參考圖的不同，進行技術經濟比較后確定合理方案。

3　內容組成[3]

通用參考圖主要由設計說明書和施工圖組成，施工圖部分主要內容如下。

(1)橫列式布置T梁預制場平面布置圖：包括采用移梁滑道(小車)移梁、單層存梁的T梁預制場平面布置圖和采用搬梁機搬梁、雙層存梁的T梁預制場平面布置圖；橫列式布置T梁預制場平面布置圖覆蓋的生產能力包括4、6、8、10、12片/d。

(2)縱列式布置T梁預制場平面布置圖：主要針對采用2×80 t龍門吊搬梁、雙層存梁的T梁預制場編制平面布置圖；縱列式布置T梁預制場平面布置圖覆蓋的生產能力包括4、6片/d。

(3)組合式布置T梁預制場平面布置圖：主要包括采用搬梁機搬梁、雙層存梁的T梁預制場和采用搬梁機搬梁配合移梁小車移梁、單層存梁和雙層存梁均有的T梁預制場平面布置圖；組合式布置T梁預制場平面布置圖覆蓋的生產能力包括4、6、8、10、12片/d。

(4)循環(huán)流水生產線法制梁工藝T梁預制場制梁區(qū)平面布置圖：主要針對采用循環(huán)流水生產線法制梁工藝的T梁預制場的制梁區(qū)進行平面布置；循環(huán)流水生產線法制梁工藝T梁預制場制梁區(qū)平面布置圖覆蓋的生產能力包括8、10、12片/d。

(5)混凝土拌和站平面布置圖：主要針對以上規(guī)模和平面布置的T梁預制場配套的混凝土拌和站編制平面布置圖，包括2HZS90混凝土拌和站平面布置圖和2HZS120混凝土拌和站平面布置圖。

(6)骨料清洗場地平面布置圖。

(7)T梁預制場典型區(qū)域斷面圖：包括單層存梁預制場制梁區(qū)、存梁區(qū)橫斷面圖，雙層存梁預制場制梁區(qū)、存梁區(qū)橫斷面圖，輪軌式搬梁機變向區(qū)斷面圖，輪胎式搬梁機變向區(qū)斷面圖和輪軌式2×80 t龍門吊提梁上橋區(qū)橫斷面圖。

4　主要編制原則

4.1幾個術語

通用參考圖中將T梁預制場常用術語進行了定義，以求規(guī)范建設現(xiàn)場術語，主要如下。

(1)縱列式布置預制場：搬移梁時T梁移動方向與T梁縱向平行而布置的預制場。

(2)橫列式布置預制場：搬移梁時T梁移動方向與T梁縱向垂直而布置的預制場。

(3)組合式布置預制場：兼具縱列式布置預制場特點和橫列式布置預制場特點的預制場。

(4)搬梁機：在T梁預制場場內具有提梁、轉向、搬梁、落梁等作業(yè)功能的大型門式起重機；按走行方式不同，可分為輪胎式和輪軌式2種形式。

(5)2×80 t龍門吊：具有偏載提梁、移梁、偏載落梁等作業(yè)功能但不具備轉向功能的專用門式起重機，2臺配合使用。

(6)移梁滑道(小車)：移梁滑道是采用滑道移梁的軌道基礎，一般單端為兩條鋼軌；移梁小車是具有頂梁、移梁、落梁等功能的專用設備，一般為輪軌形式。

4.2預制場整體規(guī)劃原則

預制場整體規(guī)劃應貫徹堅持因地制宜、合理布局、節(jié)約用地的原則；應結合所在區(qū)域的工程經濟、技術、自然條件等進行編制，滿足生產、運輸、防洪、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護、節(jié)能和職工生活設施的需要；應根據(jù)本單位工程實際、主要機械裝備、工程經驗等方面，充分吸收國內外的先進技術和經驗進行多方案的技術經濟比較后，選擇經濟可行，技術合理的方案。

預制場整體規(guī)劃步驟可按預制場生產T梁數(shù)量與速度確定→預制場選址→預制場主要機械裝備選型→預制場關鍵參數(shù)確定(制梁臺座數(shù)量、存梁臺位數(shù)量或長度等)→預制場平面布局進行，在進行規(guī)劃時，這些步驟需互相交叉進行并及時進行內容調整。

4.3預制場布距原則

預制場布距應根據(jù)運梁設備、運梁方式、路況和橋梁分布等因素確定基本供應范圍：當采用輪軌式機車牽引運梁專用平車運梁時，供應半徑宜為150～200 km；當采用輪胎式專用運梁車時，單套運梁車單向供應半徑不宜超過20 km，雙套運梁車單向供應半徑不宜超過40 km，并參考類推。預制場宜設置在橋群集中地段，選擇在橋群中心附近[1，6-8]。在預制場的布距中，尚應結合地形、地貌、地質條件、現(xiàn)澆梁和其他特殊橋梁設置、既有鐵路等影響，同時應考慮茬線的因素，結合制梁和架梁平衡，擇優(yōu)確定。

4.4預制場基本組成原則

鐵路T梁預制場主要由制梁區(qū)、存梁區(qū)、提梁上橋(線)區(qū)、裝車出場區(qū)、保障系統(tǒng)、辦公區(qū)和生活區(qū)組成。

4.5預制場生產T梁數(shù)量與速度確定原則[8]

預制場生產T梁的數(shù)量應根據(jù)全線施工組織設計安排的數(shù)量進行，其生產速度主要根據(jù)場外鋪架速度確定，并考慮T梁的運輸設備與方式、架設機械與方式、鋪軌方式等因素。

(1)T梁的運輸設備與方式

當采用傳統(tǒng)線上輪軌式運梁方式時，運梁速度則應結合線路情況確定：第一種情況為臨近架橋點、未施作濕接縫和橫向預應力地段，此段橋上道砟厚度約10 cm，限速5 km/h；第二種情況是中間段，此段已施作濕接縫和橫向預應力，橋上具有一定厚度的道砟并經初步整道，限速15 km/h；第三種情況是長鋼軌段，道砟厚度達到設計值并整道2遍以上，限速30 km/h；當采用輪胎式運梁方式，運梁半徑一般為20 km，運梁速度為重載時限速5 km/h，空載時限速10 km/h。

(2)架設機械與方式

此部分主要由架橋機工效確定。以某型輪軌式鐵路架橋機為例，其工序和工時可按組裝架橋機(大解體3 d，小解體1.5 d，不計入架梁工時)→1號車對位、伸大臂、立零號柱(30 min)→立龍門架并倒裝橋梁(75 min)→2號車運送梁與1號車對位(20 min)→梁拖拉、捆梁、吊梁(50 min)→走梁、落梁、橫移、滑移、就位(40 min)→安裝支座、橋面工作機電焊橫隔板(60 min)。一個循環(huán)用時4～5 h。故在保證供梁情況下，可按每天架梁8～10片考慮。

(3)鋪軌方式

當采用邊鋪邊架工具軌法時，采用軌道運梁車運梁，用工具軌排逐孔鋪架，上砟整道后換鋪長軌的鋪軌架梁。當采用先架后鋪長軌單枕連續(xù)法時，在整孔梁架設完畢后，進行梁體穩(wěn)定性連接，再架設下一孔梁，直至整座橋梁架設完畢，統(tǒng)一進行濕接縫混凝土及橫向預應力施工，待供應范圍內的全部橋梁架設和濕接縫及橫向預應力施工完畢后一次性進行長鋼軌鋪設。

4.6預制場生產關鍵參數(shù)確定原則

包括制梁臺座數(shù)量和存梁臺位數(shù)量(長度)等的確定，通用參考圖提供了若干參考公式，在具體平面布置時，可參照公式并結合實際確定。

4.7預制場平面布置原則

(1)預制場平面布置

首先確定制梁臺座和存梁臺位平面布置，其他設施布置應圍繞制梁臺座和存梁臺位進行。在制梁臺座的3種布置方式(縱列式、橫列式和組合式)中，制梁臺座的具體排列方式由搬移梁方式和制梁生產工藝控制。

縱列式平面布置場地較為狹長，適用于較小生產能力預制場，設備占用少，可只用1套2×80 t龍門吊。橫列式平面布置場地較為方正，適用于中等生產能力預制場，可采用移梁滑道(小車)移梁，但提梁時需采用2×80 t龍門吊裝車或搬梁機搬梁和裝車。組合式平面布置兼具縱列式布置和橫列式布置的特點，可采用制梁區(qū)域為縱列式、存梁區(qū)為橫列式形式；需配置搬梁機，宜優(yōu)先采用輪胎式搬梁機，適用于較大規(guī)模生產能力預制場。根據(jù)搬移梁方式(工具、方向)的不同，編制橫列式布置預制場見通橋[2015]8303-06～13，典型橫列式平面布置見圖1；縱列式預制場布置見通橋[2015]8303-14～15，典型縱列式平面布置見圖2；組合式布置見通橋[2015]8303-16～20，典型組合式平面布置見圖3。

圖1　典型橫列式預制場平面布置

圖2　典型縱列式預制場平面布置

圖3　典型組合式預制場平面布置

循環(huán)流水生產工藝是一種較為先進的T梁預制技術，其主要生產工序均在廠房內進行，工業(yè)化、機械化、自動化、專業(yè)化程度高，采用循環(huán)流水生產工藝預制場對設備要求高，對工人操作工藝要求高，更適用于新建鐵路大標段的大型或超大型T梁預制場[9-11]。鑒于此，通用參考圖將該生產工藝納入編制，并將與傳統(tǒng)固定制梁臺座生產工藝有著較大區(qū)別的制梁區(qū)平面布置進行了編制，采用循環(huán)流水生產工藝制梁區(qū)平面布置見圖4。

圖4　采用循環(huán)流水生產工藝的制梁區(qū)平面布置

(2)存梁方式

存梁方式主要有單層、雙層存梁等。若采用搬梁機，單、雙層存梁形式均可，當能實現(xiàn)雙層存梁時，通用參考圖推薦采用雙層存梁；當采用移梁滑道(小車)移梁，不具備搬梁、提梁條件時，只可單層存梁。

(3)鋼筋安裝工藝

可分為制梁臺座上和制梁臺座外綁扎2種：當生產能力4～6片/d時，底腹板鋼筋可直接在制梁臺座上綁扎，頂板鋼筋可在制梁臺座外綁扎；當生產能力較高，如生產能力8～12片/d時， 底腹板及頂板鋼筋宜在專用鋼筋綁扎臺座上綁扎；循環(huán)流水生產線法鋼筋綁扎均設置在重載制梁臺座外[11-12]。

5　注意事項

5.1預制場供應線路半徑、制梁周期、場內存梁時間

T梁預制場合理供應半徑是T梁預制場選址原則中的關鍵參數(shù)，同時也是確定預制場生產能力的重要參數(shù)，預制場的規(guī)劃中各區(qū)域占地面積、各土建結構的設置數(shù)量以及建場投資均與供應半徑的選取相關。通用參考圖編制過程中對預制場合理供應半徑進行了專項研究，確定了T梁預制場最優(yōu)供應半徑。但現(xiàn)場確定的供應半徑除了考慮費用的因素外，還受到工期、標段劃分等其他因素影響，在實際預制場建設中，供應半徑的確定往往是設計院從全線考慮設定。

鐵路T梁預制場制梁周期與施工期環(huán)境溫度、生產工效、混凝土原材料及配合比、養(yǎng)護方式和強度、混凝土強度增長速度等密切相關。預制場存梁時間受預制和鋪設工期等因素影響。

涉及預制場設計供應線路半徑、預制場制梁周期、場內存梁時間為基于限定工程條件下確定的數(shù)值，通用參考圖中各量化參數(shù)均按限定工程條件下數(shù)值進行計算，現(xiàn)場應根據(jù)工程實際進行預制場設計供應線路半徑、預制場制梁周期、場內存梁時間計算和調整。

5.2平面布置細節(jié)

預制場平面布置、占地面積等與機械設備選型密切相關，通用參考圖是選取國內外T梁預制場常用的機械設備進行編制的，現(xiàn)場應根據(jù)工程實際采用的機械設備對平面布置中各設計尺寸進行局部調整。

預制場中各功能區(qū)可以按實際地形、地貌、地質等條件進行組合和調整，通用參考圖編制過程中旨在保證各功能區(qū)工序緊湊、物流順暢、提高工效、節(jié)省占地為前提，假定在一塊矩形場地上布置，現(xiàn)場應根據(jù)工程實際地形、地質、地貌條件將各模塊進行組合。預制場各功能區(qū)模塊中局部布置也略有不同。通用參考圖編制過程中，在此類問題上向業(yè)內專家進行了廣泛咨詢，是基于提高工效、節(jié)約占地的前提條件進行布置的，通用參考圖編制未能考慮現(xiàn)場實際征地、既有廠房等設施條件。

6　結語

通用參考圖依托科研課題“鐵路主要大型臨時工程設計技術研究”，經評審技術水平達到國際先進，并獲得2013年度中國鐵道學會科學技術獎二等獎；該套圖是繼箱梁預制場、混凝土拌和站、雙塊式軌枕預制場、CRTSⅠ型無砟軌道板預制場平面布置圖、CRTSⅡ型無砟軌道板預制場平面布置圖、CRTSⅢ型無砟軌道板預制場平面布置圖等之后的又一套鐵路大型臨時工程建設通用參考圖。其發(fā)布和實施，將有助于推動預制場科學化規(guī)劃、標準化設計，有助于實現(xiàn)T梁的工廠化、機械化生產，有助于提升鐵路大型臨時工程設計、建設技術水平。

[1]中華人民共和國鐵道部.鐵建設[2008]189號鐵路大型臨時工程和過渡工程設計暫行規(guī)定[S].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]鐵道部辦公廳.鐵建設[2009]89號關于加強鐵路大型臨時工程設計和審查工作的通知[Z].北京：鐵道部辦公廳，2009.

[3]中鐵第五勘察設計院集團有限公司.通橋[2015]8303鐵路T梁預制場平面布置圖[S].北京：中國鐵路總公司，2015.

[4]中鐵第五勘察設計院集團有限公司. 《鐵路T梁預制場平面布置圖》經濟性分析報告[R].北京：中鐵第五勘察設計院集團有限公司，2014.

[5]中華人民共和國鐵道部.TB/T3043—2005預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁技術條件[S].北京：中國鐵道出版社，2005.

[6]王海棠.鐵路T 梁預制場規(guī)劃設計研究[J].國防交通工程與技術，2015(S1):7-9.

[7]張立青.重載鐵路簡支T梁制梁場建場技術研究[J].路基工程，2011(6):103-105，108.

[8]王曉州，辛維克，等.鐵路T形梁鋪架施工組織設計的優(yōu)化研究[J].中國鐵路，2009(8)：23-26.

[9]王立軍.鐵路T形簡支梁循環(huán)流水生產線設計與施工技術研究[J].高速鐵路技術，2011(2)：63-66.

[10]中鐵十二局集團有限公司.鐵路T型簡支梁現(xiàn)場預制循環(huán)流水生產線設計與施工[J].鐵道建筑技術，2010(1):119.

[11]張立青，徐惠純，等.快速預制T型梁生產臺座：CN102407567A[P].2012-04-11.

[12]中鐵第五勘察設計院集團有限公司.鐵路主要大型臨時工程設計技術研究報告[R].北京：中鐵第五勘察設計院集團有限公司，2012.

[13]張立青.鐵路工程建設通用參考圖《混凝土拌和站》內容要點及應用解析[J].鐵道標準設計，2013(6):50-54.

Analysis of Key Points and Application of Railway Engineering General Purpose Graph-Layout of Railway T-beam Fabricating Yard

CHENG Bo-hua, ZHANG Li-qing

(Department of Science and Technology Design， China Railway Construction Corporation Limited， Beijing 100855， China)

The T-beam fabricating yard is one of the important temporary works of railways construction， and the planning and design of the yard is the primary work for its construction. General Purpose Graph for Layout of T-beam Fabricating Yards on Railways (TongQiao[2015]8303) is prepared to standardize and specify the construction. In the light of research achievements and engineering practices， this paper expounds the technical features， application scope， compositions， compilation principles and other notes for railway engineering general purpose graph-Layout of Railway T-beam Fabricating Yard for better implementation and paraphrasing of the general purpose graph．

Railway bridge; T-beam; Fabricating yard; Layout; General purpose graph

2016-01-06；

2016-01-21

程博華(1980—)，女，高級工程師，2005年畢業(yè)于北京交通大學土木工程專業(yè)，工學碩士，E-mail：10606189@qq.com。

1004-2954(2016)08-0059-05

U442.5+2

ADOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.08.013