淺談梁場低成本建設(shè)技術(shù)方案

李良

摘 要：隨著鐵路運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，預制梁場的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷增加。文章結(jié)合某高速鐵路制梁場的建設(shè)實例，對制梁場項目建設(shè)全過程中成本控制進行了深入討論，并提出優(yōu)化實施方案。希望能夠?qū)ξ覈A制梁產(chǎn)業(yè)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：梁場建設(shè)；設(shè)備選型；低成本；技術(shù)方案

引言

進入21世紀，我國經(jīng)濟持續(xù)呈現(xiàn)大幅度增長趨勢，帶動了鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展。隨著鐵路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，簡支箱梁生產(chǎn)效率和加工成本的問題逐漸成為橋梁建設(shè)企業(yè)所關(guān)注的問題。由于工廠化集中預制的簡支箱梁質(zhì)量穩(wěn)定，適合大規(guī)模生產(chǎn)和使用，在鐵路橋梁建設(shè)施工中獲得了廣泛應用。簡支梁預制場的建設(shè)施工問題也因此成為相關(guān)行業(yè)研究的重點課題。制梁場具有占地面積大、設(shè)備投入高、加工程序復雜等特點，使得制梁場建設(shè)成本一直高居不下。在保證生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上合理降低制梁場建設(shè)成本，是提高項目經(jīng)濟效益的重要手段。

1 制梁場投資構(gòu)成

制梁場項目總投資按資金用途可分為項目用地資金、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金和設(shè)備購置資金三大部分。其中，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由場地平整、地基加固處理、制存梁臺座、提移梁軌道等組成。從制梁場建設(shè)資金構(gòu)成著手，合理規(guī)劃項目限制，科學配置繼續(xù)設(shè)備，精心管理組織生產(chǎn)，通過建設(shè)方案最優(yōu)化，有效節(jié)約建設(shè)資金，減低項目總投資，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化的目標。

2 梁場選址及規(guī)劃原則

2.1 梁場選址

制梁場建設(shè)地點需要按照以下幾個要點進行選擇。

2.1.1 成品運輸距離最短化。制梁場是為橋梁工程配套服務的。制梁場距離橋梁建設(shè)地點越近，運輸距離越短，運輸成本越低。對于TIGA工作效率，縮短施工周期有很大幫助。一般制梁場選址要綜合考慮橋跨與梁型布置、工期、架橋機類型、地質(zhì)狀況等因素的影響，盡可能選距離橋梁工地近的地方。為多個橋梁工程服務時，要綜合評估與各個橋梁的距離，選址平衡性最佳的地點。

2.1.2 臨時工程量最小化。根據(jù)簡支梁加工需要，制梁臺座和存梁臺座要具有很高的承載力，在不均勻沉降方面也要有良好的體現(xiàn)。這就要求制梁場地基基礎(chǔ)相對堅固穩(wěn)定。為滿足這個要求，往往需要進行大量的挖方填方施工。要降低工程成本，就要盡可能選址地質(zhì)條件好的地點施工，以減少基礎(chǔ)施工。

2.1.3 征地拆遷最少化。隨著地價的上升，項目用地的費用在項目總投資中所占的比例越來越多。通過選擇適合地塊，減少征地拆遷成本，是降低項目建設(shè)成本的重要手段。

2.1.4 交通便捷化。制梁工作需要大量設(shè)備和材料的運輸。制梁場選址在交通便利的地方，有利于項目順利建設(shè)和高效運轉(zhuǎn)。

2.1.5 選址防洪化。為保障雨季汛期的正常施工，制梁場要盡量選址在平坦開闊，地勢較高，防洪排澇條件好的地方。

2.2 規(guī)劃原則

2.2.1 分區(qū)布局原則。制梁場功能相對復雜，設(shè)計時要考慮各種要求，設(shè)置不同功能區(qū)，實施科學分布，保障高效運轉(zhuǎn)。根據(jù)功能不同，制梁場分為生活辦公區(qū)、拌和站、鋼筋加工區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、裝運梁區(qū)七大區(qū)域。

2.2.2 “安全第一”原則。高危、高壓設(shè)施，比如高壓變電器、發(fā)電機房、壓力容器等要與人員密集場所保持一定距離。

2.2.3 管路輸送距離最短原則。水、電、蒸汽等能源管路和混凝土輸送管路要統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，保證管線排布有序，線程最短，從而降低管路維護和運營成本。

2.2.4 物流通道最短原則。原材料、半成品鋼筋、鋼筋籠、成品梁的流動通道力求簡短，減小施工干擾。

2.2.5 集約利用空間原則。制梁場布局要綜合考慮生產(chǎn)管理、交通、防洪排澇和環(huán)保等因素，力求緊湊合理，集約高效利用空間。

2.2.6 生產(chǎn)性布局原則。制梁場布局要以生產(chǎn)工藝為主線，合理劃分工段區(qū)間，配置生產(chǎn)要素。結(jié)合制梁數(shù)量和工期等生產(chǎn)要求，設(shè)置制梁臺座與存梁臺座數(shù)量、攪拌站位置及砂石料存放場地大小。

2.2.7 人、物分離原則。

3 梁場布置方案確定

3.1 生產(chǎn)線設(shè)置方案

根據(jù)臺座放置方向不同，制梁生產(chǎn)線有橫列式和縱列式兩種布置方式。其中，臺座長度方向與生產(chǎn)線走向垂直的布置方式稱之為橫列式，具有布局緊湊，空間利用率高的特點。該方式可以靈活調(diào)整簡支梁生產(chǎn)順序，底?？梢怨潭ǎ簲?shù)不多時可以用簡易滑道運輸，但生產(chǎn)效率相對較低。多用于制梁距離生產(chǎn)線較遠的場合。臺座長度方向與生產(chǎn)線走向平行的布置方式稱之為縱列式?？v列式底模可以隨梁一起移動，通過固定旋轉(zhuǎn)或平移實現(xiàn)外模脫模。缺點是制梁臺位移較多，不易采用簡易滑道移梁裝車。

3.2 制梁臺座設(shè)置

按照文章涉及的高速鐵路梁體相關(guān)技術(shù)需要，箱梁預制工程4天為一個周期，每個臺座的循環(huán)周期也是4天，根據(jù)制梁效率，設(shè)置臺座數(shù)量。

3.3 存梁區(qū)規(guī)劃

預制梁施工要嚴格依照根據(jù)國家有關(guān)標準，具體到文章涉及的高速鐵路的例子，混凝土硬化完成后且期齡大于10天方可進行張拉、壓漿、封端施工；壓漿強度達到設(shè)計強度后方可架設(shè)，一般也需要10天。其他步驟時長也按10天計算。以此計算，存梁臺座數(shù)量（座）=梁場生產(chǎn)能力（孔/天）×存梁時間（天）

另外，每個臺座梁日生產(chǎn)量（孔/臺座·日）

=梁場生產(chǎn)能力（孔/天）/制梁臺座數(shù)量（座）

實施施工中可以采取雙層存梁設(shè)計以減少占地面積，降低項目建設(shè)成本。

3.4 優(yōu)化地基加固方案

制梁場位置確定后，首先要細致深入地開展地質(zhì)勘測工作，根據(jù)勘測結(jié)果設(shè)計地基加固方案并進行預處理。再對處理后的地基檢測，針對不足改進加固方案并再次進行加固處理。如此反復進行，直至地基滿足施工要求。在設(shè)計方式時要在保障技術(shù)要求的前提下，盡量降低施工費用。

4 主要工裝配備及設(shè)備選型

4.1 模具配備

箱梁模板造價高昂，合理控制模板的使用數(shù)量是控制項目建設(shè)成本的有效手段。根據(jù)生產(chǎn)任務的大小，采取不同的模板配置方式，可以實現(xiàn)模板的科學使用。通常有底模與臺座按1：1配置、側(cè)模與底模按2：1配置、內(nèi)模與底模按2：1配置等方式，底模、外模與內(nèi)模按1：1配置時，生產(chǎn)速度最高。

4.2 主要大型設(shè)備配置

4.2.1 混凝土生產(chǎn)、輸送設(shè)備

在混凝土攪拌方面，采取雙系統(tǒng)攪拌方案，以滿足實例中客運專項箱梁梁體328立方米（32m梁）的混凝土在6小時內(nèi)兩側(cè)同步澆注完成的施工要求。因為高性能混凝土攪拌時間較長，一般為40秒，加上裝料、卸料時間大致一個周期120秒。計算得出混凝土攪拌機的生產(chǎn)能力需達到每小時60立方米，系統(tǒng)最大攪拌能力為每小時90立方米。據(jù)此選擇兩座HZN90A型拌合樓進行混凝土攪拌，并配備兩臺HBT80C混凝土輸送泵。在布料方面，配備兩臺HGY17布料機，布料范圍可以實現(xiàn)全橋面覆蓋。

4.2.2 提梁機

移梁方式直接關(guān)系到制梁場的布局。常用的移梁方式有滑移和吊移兩種。前者需要移梁臺車和專用移梁滑道，后者需要提梁機。提梁機分輪胎式和輪軌式兩種，實際工作中要根據(jù)具體條件選擇提梁機種類。

5 結(jié)束語

隨著預制箱梁在鐵路建設(shè)中的廣泛應用，制梁場的建設(shè)需求不斷上升。在滿足生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上有效控制制梁場建設(shè)成本，已經(jīng)成為預制梁場項目建設(shè)的研究重點。從項目選址、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、場區(qū)布置、到設(shè)備選型，文章對制梁場建設(shè)全過程進行了論述，提出的優(yōu)化方案經(jīng)過實踐檢驗不僅切實可行，而且具有較好的經(jīng)濟效益。