黃 斌,宋永哲
(中交第二航務工程局有限公司第六工程分公司,湖北 武漢 430014)
本文將依托國內(nèi)一在建高鐵項目的制梁場,從梁場布置、制存梁臺座規(guī)模和梁場建造環(huán)保措施等三個方面進行研究。
新建杭州至黃山鐵路站前及相關(guān)工程HHZQ-5標段位于浙江省桐廬縣境內(nèi),全線總長度33.804 km,設(shè)計時速250 km/h。本標段范圍內(nèi)共有預制架設(shè)簡支箱梁491榀,其中32 m箱梁456榀,24 m箱梁35榀。
擬建場地周邊地形復雜,可選擇余地較少,最終采用場地主要由菜地、梨樹園、苗木地及水塘組成,存在一定坡度,場地標高為44.8~57.3 m,地勢起伏較大,高差較大。
(1)生活辦公區(qū)依地形設(shè)置
由于整個場地沿主線線路方向有較大的自然坡度,梁場場地可采取階梯布置,階梯分生活區(qū)、辦公區(qū)、試驗室、生產(chǎn)區(qū)四個高程,場平采用高處半挖,低處半填的方法,以減少填筑或挖方的方量。生活區(qū)場平以標高54 m為基準,試驗室場平以標高53 m為基準,辦公區(qū)場平以標高52.5 m為基準。梁場主通道標高52.5 m沿梁場縱向坡度為0.5%。
(2)設(shè)置制梁區(qū)縱橫坡布置
梁場規(guī)劃中鋼筋加工區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)三個區(qū)域生產(chǎn)連接緊密,且占地面積最大,需相對平整場地。制梁區(qū)長420 m,根據(jù)地質(zhì)勘察資料,沿線路方向有較大的自然坡度,常規(guī)梁場存梁區(qū)一般不設(shè)置縱坡,本工程通過對龍門吊設(shè)備安全運行條件研究和制梁臺座施工質(zhì)量要求分析,充分考慮土方調(diào)配成本分析,提出制梁區(qū)、存梁區(qū)場地制梁區(qū)設(shè)置0.5%的縱坡,制梁區(qū)不設(shè)橫坡,存梁區(qū)設(shè)置1%橫坡。通過實踐應用本方案,達到預期目標。
(3)場地土方挖填平衡
生活區(qū)、辦公區(qū)、試驗室、生產(chǎn)區(qū)設(shè)置四個階梯高程,場平采用高處半挖,低處半填的方法,充分利用場內(nèi)土方。實施效果:場內(nèi)挖方10.3萬m3,填方8.8萬m3。其中挖方包含池塘淤泥不適宜填方方量,場地清表土耕植土設(shè)置獨立儲備以備復耕時使用。場地內(nèi)土方可基本實現(xiàn)挖填平衡。最大限度減少填挖工程量及棄土方量,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
圖1 場平斷面圖
以土地利用率最大為目標規(guī)劃設(shè)計梁場布局,確定最佳制存梁臺座數(shù)量,達到既滿足工期計劃需要又達到節(jié)能環(huán)保的目的。
(1)制梁臺座數(shù)量研究
按照制梁工期和架梁工期,制梁臺座數(shù)量計算分析見表1。
表1 梁場制梁臺座分析計算
在滿足工期的前提下,合理確定制梁臺座的數(shù)量,避免制梁速度超過架梁速度,造成窩工甚至達到不浪費的目的。
(2)存梁臺座數(shù)量研究
桐廬制梁場存梁臺座數(shù)量按照3種考慮,一為存梁臺座最少存放時間;二為正常梁場制存梁臺座合理比例;三為考慮特殊控制性節(jié)點影響。
表2 梁場存梁臺座分析計算
通過對影響制、存梁臺座規(guī)模的關(guān)鍵因素研究,解決制梁場制、存梁臺座經(jīng)常出現(xiàn)臺座資源閑置問題,最終確定制梁臺座和存梁臺座數(shù)量。
(3)制存梁臺座結(jié)構(gòu)研究
以往制存梁臺座的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要指標為安全,造成了很多結(jié)構(gòu)安全系數(shù)過大,鋼筋、混凝土等材料使用過多,不僅浪費材料,還給完工后的復墾工作帶來很多困難,合理確定臺座的結(jié)構(gòu)形式,就尤為重要。
基于節(jié)能環(huán)保型梁場的設(shè)計研究,拓展了以下成套節(jié)能環(huán)保的方法:
(1)利用地形攪拌站設(shè)下沉式配料機
攪拌站場地按梁場規(guī)劃為半填區(qū)域,配料機采用下沉式。鏟車上料路線為平面,不必上坡。避免了地面式配料機太高,減少鏟車上料油耗,減少排放。
(2)合理規(guī)劃攪拌站料倉大小及位置
根據(jù)混凝土配合比及上料斗的位置,合理確定各料倉的大小及位置關(guān)系,通過計算加權(quán)平均值的方式,使鏟車上料的路線最短,從而達到節(jié)能減排的目的。
(3)應用長距離裸銅滑線門機供電系統(tǒng)
采用多臺龍門吊運行共用一組長距離裸銅安全滑觸線供電方案,電壓損耗低,可節(jié)電10%左右,同時大大的減少了纜線的損耗,更換纜線頻率降低,還具備線路整齊美觀、不受環(huán)境限制等。
(4)引入新的清潔能源,減少排放
梁場冬季施工蒸汽養(yǎng)護用鍋爐,采用兩套DZL4-1.25-T生物燃料鍋爐,用于箱梁養(yǎng)護。降低了溫室氣體CO2、有害氣體SO2及粉塵的排放。確保了周圍大氣環(huán)境不受污染。經(jīng)測試和比較,采用了環(huán)保的生物燃料,生物燃料屬于SO2“零”排放的清潔能源。
(5)自動化噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)
為滿足預制梁場規(guī)?;⑸a(chǎn)工廠化及質(zhì)量需要,結(jié)合大型箱梁養(yǎng)生特點采用自動化噴淋養(yǎng)護車對箱梁進行養(yǎng)生。采用霧狀噴淋系統(tǒng),可以減少養(yǎng)護用水總量;采用養(yǎng)護用水收集系統(tǒng),經(jīng)過多級沉淀池達到重新利用的標準。在使用及回收利用方面,節(jié)約水資源,達到保護施工環(huán)境的目的。
(6)梁場水循環(huán)利用及凈化系統(tǒng)節(jié)能降耗
制梁場用水盡量收集雨水和地表水循環(huán)利用,減少對當?shù)氐牡叵滤Y源破壞。雨水、養(yǎng)護用水由水收集系統(tǒng)收集,通過多級沉淀池進行處理,沉淀池內(nèi)設(shè)生物過濾措施,以達到凈化系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的。
(7)存梁、運梁路線規(guī)劃
預制梁完成預制后,需要先運輸?shù)酱媪簠^(qū)存放,待架梁時,再從存梁區(qū)運輸?shù)郊芰何恢?。需要合理?guī)劃存梁區(qū)位置及運輸路線,采用綜合運距最近的方案,從而達到節(jié)能減排的目的。
(8)場地硬化研究
傳統(tǒng)梁場建設(shè)標準化一般要求場內(nèi)全部采用混凝土硬化,且對混凝土的硬化厚度有要求。
我們建設(shè)環(huán)境友好型梁場,需要對場內(nèi)各區(qū)域進行細化設(shè)計,根據(jù)各區(qū)域的功能,細化設(shè)計混凝土硬化的厚度,以及是否需要硬化等,對不需要硬化的區(qū)域,采取綠化措施,從而達到節(jié)能減排、美化環(huán)境的作用。
目前有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)的發(fā)展,已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)。倡導節(jié)能環(huán)保,節(jié)約現(xiàn)有能源消耗量,提倡環(huán)保型新能源開發(fā),已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的趨勢。依托工程實例,提出一套梁場建造過程中節(jié)能環(huán)保的成套技術(shù),為其他梁場提供寶貴的經(jīng)驗,有利地推動了梁場建設(shè)技術(shù)的發(fā)展進步,對其他同類工程有一定借鑒作用。