陳祖剛
(四川省誠建水泥制品有限責(zé)任公司,四川彭州 611930)
新建鐵路正線91.069km,全線設(shè)隧道20座,橋梁117座,其中特大橋17座,大、中橋梁100座。全線T梁數(shù)量1256.5孔,計(jì)劃工期:33個月(1005日歷天)。
(1)梁體混凝土。
制梁場日產(chǎn)量為2孔/d,每孔T梁梁體使用混凝土方量為110方,每天梁體澆筑方量220方。梁體混凝土供應(yīng)由主拌合站完成,澆筑方式采用罐車運(yùn)輸混凝土至現(xiàn)場,使用10T門式起重機(jī)配合料斗進(jìn)行澆筑。
(2)保護(hù)層混凝土。
保護(hù)層混凝土每孔使用量約8方,每天需保護(hù)層混凝土16方。使用備用攪拌站完成,由農(nóng)用車加料斗運(yùn)輸至配套區(qū)完成澆筑。
(3)主攪拌站選型。
主攪拌站提供梁體混凝土,根據(jù)以往制梁場經(jīng)驗(yàn):使用罐車裝料,按照規(guī)范要求攪拌時間,使用連續(xù)配料每小時可攪拌12~14盤。主拌合站選用90型攪拌站,每盤最大攪拌方量1.5方,則主拌合站每小時提供混凝土18~21方,不考慮澆筑間隙,提供220方混凝土耗時10.5~12.5h<梁體澆筑時間3.5×4=14h,能夠滿足生產(chǎn)需要。
(4)備用攪拌站選型。
備用HZS90攪拌站主要用保護(hù)層混凝土澆筑及主拌合站出現(xiàn)故障后完成當(dāng)片梁體澆筑。
(5)粉料罐選型。
主攪拌站粉料罐分為水泥罐與粉煤灰罐。每天2孔梁的水泥使用量為92t,根據(jù)規(guī)范要求水泥進(jìn)場3d后才能使用,主攪拌站配備120t水泥罐3個。每天使用粉煤灰17.6t。根據(jù)實(shí)際情況,粉煤灰采購受火電廠停機(jī)、檢修等制約因素較多,為增加儲存量,設(shè)置100t粉煤灰罐2個。
備用拌合站配備120t水泥罐2個,120t粉煤灰罐1個。
2.2.1 模板運(yùn)轉(zhuǎn)時間排序
根據(jù)施工工序及生產(chǎn)設(shè)備、人員配備,以預(yù)制1片32m橋梁為例,側(cè)模及制梁臺座的占用時間分別是:
(1)側(cè)模:安裝側(cè)模(4h)→混凝土拌和、灌注(3.5h)→自然養(yǎng)護(hù)(36h)→拆模(3h),1.5h中間銜接時間,共需48h。
(2)制梁臺座:吊裝骨架(3h)→安裝側(cè)模(4h)→混凝土拌和、灌注(3.5h)→自然養(yǎng)護(hù)(36h)→拆模(3h)→自然養(yǎng)護(hù)(24h)→穿鋼絲束(2h)→初張拉(2h)→吊梁(1h),1.5h中間銜接時間,共需80h。
由以上分析得知,側(cè)模的最短運(yùn)轉(zhuǎn)周期為48h,底模的最短運(yùn)轉(zhuǎn)周期為80h。
2.2.2 鐵路線預(yù)制梁數(shù)量組成(見表1)
表1 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁規(guī)格及數(shù)量
2.2.3 模型選型(見表2、表3)
表2 側(cè)模規(guī)格及數(shù)量
表3 底模規(guī)格及數(shù)量
(1)考慮梁場布置較長,為減少壓漿機(jī)倒運(yùn)次數(shù),壓漿機(jī)數(shù)量2臺。
(2)符合《鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件(TB/T3192)》的要求。
2.4.1 提梁方式選擇
由于制梁場場地限制,梁場制梁區(qū)、配套區(qū)及存梁區(qū)平行布置,導(dǎo)致生產(chǎn)過程中T梁必須采用滑道拖移梁或提梁機(jī)提梁方式進(jìn)行橫移?;劳弦屏罕仨氃跈M移梁方向沒有梁體阻礙的情況下進(jìn)行,根據(jù)制梁場每個制梁區(qū)域三排制梁臺座的布置方式,滑道拖移梁不能滿足要求?;劳弦屏簩?dǎo)致存梁臺只能單層存梁,減少了梁場存梁能力?;劳弦屏盒实拖虑胰斯こ杀靖?,使用卷揚(yáng)機(jī)拖拉時易造成梁體側(cè)翻,安全風(fēng)險大。
2.4.2 軌道式提梁機(jī)與輪胎式提梁機(jī)的選擇
目前,市場上所供T梁提梁機(jī)共有兩種:輪胎式提梁機(jī)與輪軌式提梁機(jī)(輪軌式的動力提供方式又分為柴油機(jī)及用電兩種)?,F(xiàn)以咨詢多家提梁機(jī)生產(chǎn)廠家結(jié)果并經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地考察其他梁場的設(shè)備使用情況,對兩種提梁機(jī)方案進(jìn)行比較:
(1)輪軌式提梁機(jī)。
①配置:外接電源,自動轉(zhuǎn)向,空載轉(zhuǎn)向,功率90kW,跨度40m,有效起升高度11.5m以上。
②購買2臺預(yù)計(jì)價格:每臺約150萬~170萬元,共計(jì)約300萬~340萬元。
③軌道基礎(chǔ):長度約1950m。參考以往制梁場80t門式起重機(jī)基礎(chǔ)。
鋼軌費(fèi)用:使用50鋼軌,鋼軌費(fèi)用:約35萬元。
軌道基礎(chǔ)鋼材包括:鋼筋、預(yù)埋鋼板、軌道鋼壓板。鋼料費(fèi)用約為:12萬元?;炷临M(fèi)用:使用C30混凝土。每米基礎(chǔ)用量1.14方。每方含施工費(fèi)計(jì)380元,共計(jì):約85萬元。基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用合計(jì):35+12+85=132萬元。
④設(shè)備使用電費(fèi):按滿負(fù)荷0.5系數(shù)、電價0.6元/度折合計(jì)算。每孔吊梁任務(wù)耗時9h。完成生產(chǎn)任務(wù)用電費(fèi):約30.5萬元。
⑤線纜費(fèi)用:線纜購置及埋設(shè),計(jì)30萬元。
(2)輪胎式提梁機(jī)。
①配置:柴油發(fā)電機(jī)電源,自動轉(zhuǎn)向,空載轉(zhuǎn)向,功率150kW,跨度40m,有效起升高度11.5m。
②購買2臺預(yù)計(jì)價格:單臺350萬元,2臺共計(jì)約700萬元。
③地面基礎(chǔ):輪胎基礎(chǔ)按30cm厚計(jì)。需增加C30混凝土量1800方,每方按350元計(jì),共計(jì)費(fèi)用:約63萬元。
④設(shè)備使用柴油費(fèi):150kW柴油發(fā)電機(jī)每小時耗油40L。每孔吊梁任務(wù)耗時5.5h。柴油費(fèi)按5.5元/L計(jì),完成生產(chǎn)任務(wù)用柴油費(fèi):約152萬元。
⑤使用輪胎式提梁機(jī)設(shè)備及生產(chǎn)產(chǎn)生費(fèi)用合計(jì):915萬元(不含后期維護(hù)保養(yǎng)潤滑油等)。
結(jié)論:使用軌道式外接電源提梁機(jī)其成本低于輪胎式提梁機(jī)342.5萬~342.5萬元。
(3)提梁機(jī)工作時間測定。
梁場每天生產(chǎn)4片梁,則每天從制梁區(qū)至配套區(qū)移梁4次,配套區(qū)至成品區(qū)移梁4次。需要轉(zhuǎn)向18次,每次轉(zhuǎn)向10min,轉(zhuǎn)向共計(jì)耗時3h,使用單次移梁行走時間0.5h,行走時間共計(jì)4h,掛卸鉤時間1h,掛卸鉤時間共計(jì)8h,合計(jì)用時15h。配備一臺提梁機(jī)稍顯緊張。生產(chǎn)前期先配置一臺提梁機(jī),若不滿足生產(chǎn)要求再增購一臺提梁機(jī)。
(4)提梁機(jī)噸位選定。
鐵路T梁預(yù)制工程中,T梁設(shè)計(jì)重量大值為142.9t(32m2109聲屏障T梁),提梁機(jī)選擇噸位160t。
2.5.1 制梁區(qū)、配套區(qū)門式起重機(jī)選型
(1)制梁區(qū)門式起重機(jī)使用時間計(jì)算。
制梁區(qū)門式起重機(jī)主要用途:梁體鋼筋與頂板鋼筋入模、模型安拆、鋼絞線吊移、張拉架吊移、梁體混凝土澆筑。
①梁體鋼筋與頂板鋼筋入模使用2臺門式起重機(jī)配合起吊,單片梁耗時2h,每天4片梁耗時8h,折合為單臺門式起重機(jī)耗時為2×2×4=16h。
②模型安裝耗時4h,模型拆模耗時3h,每天模型安拆折算為單臺門式起重機(jī)耗時4×4+3×4=28h。
③每片梁體混凝土澆筑耗時3.5h,澆筑混凝土門式起重機(jī)耗時3.5×4=14h。
④卸鋼筋、吊鋼絞線、張拉架、拔管卷揚(yáng)機(jī)合計(jì)耗時6h。
制梁區(qū)每天門式起重機(jī)使用間間為16+28+14+6=64h。門式起重機(jī)配備4臺按每天使用16h可滿足制梁區(qū)生產(chǎn)任務(wù)。
(2)制梁區(qū)門式起重機(jī)噸位確定。
制梁區(qū)最大吊重為模板約8t,選用10t門式起重機(jī)能滿足起吊噸位要求。
(3)制梁區(qū)門式起重機(jī)有效起升高度確定。
制梁區(qū)門式起重機(jī)起升高度滿足模型拆模后跨制梁臺座梁體及混凝土澆筑時料斗滿足澆筑高度。制梁臺座高度0.5m,已關(guān)好模的梁體高3.5m,安全間距高度1m,模板高度3.5m,吊鉤至模板間距離1.5m,有效提升高度至少為0.5+3.5+1+3.5+1.5=10.5m,門式起重機(jī)高度有效提升高度取12m滿足要求。
2.5.2 裝車區(qū)門式起重機(jī)選型
裝車區(qū)T梁裝車起吊采用2臺門式起重機(jī)配合抬吊方式進(jìn)行,最大噸位及有效起升高度參照提梁機(jī)選型技術(shù),裝車區(qū)門式起重機(jī)選擇80t,兩臺門式起重機(jī)配合最大起吊噸位160t,有效起升高度至少11.5m,跨度40m。