铁路箱梁预制场

2024-05-26

铁路箱梁预制场（精选9篇）

铁路箱梁预制场第1篇

国内正在大规模兴建的铁路客运专线箱梁,自重大,搬、移、运、架控制标准严格,无法通过铁路长距离运输,不能采用传统意义上的“工厂集中预制,铁路运输到桥位架设”的方法,只能采取以预制场场内现场制造、架桥机桥位架设为主,桥位现浇和移动模架造桥为辅的方法,故铁路客运专线建设现场设置了数量众多的制梁场,制梁场工程已经成为铁路客运专线建设投资最多的大临工程。

铁路客运专线制梁场规划设计在实施阶段可分为方案设计、总体规划设计和施工规划设计。方案设计是结合整条客运专线大施组确定预制场的生产线基本配置、基本大型设备配套和平面布置基本方案,相对其他两阶段规划其线条较为粗略,但却直接关系其后的总体规划与施工规划质量。由于制梁场规划方案设计技术尚相对落后而又未得到相应重视,在实际规划中一般由施工单位参照其他制梁场以经验确定其方案,在制梁场生产线配置、主要大型设备配套以及平面布置方案设计等方面缺乏成熟有效的技术进行规范,制梁场生产线、主要大型配套和平面布置的不合理造成制梁场占地面积过大、投资过高和延误工期的现象时有发生。制梁场规划方案的合理确定和和规范化设计十分必要,亦更具现实意义。本文以铁道部重点科技研发课题《客运专线预应力混凝土简支箱梁预制场工业化研究》成果为依托,从制梁场生产线角度对规划方案进行论述。

2 制梁场规划方案设计研究

客运专线制梁场方案设计主要体现在生产线的基本布置形式上,制梁台座、存梁台座和提梁走行线组成生产线,按照生产线的排列方式、数量等特征可将制梁场基本布置形式分为横列式、纵列式和纵横混合式三类。其中横列式根据箱梁上线(上桥)方式不同,可分为运梁车运输箱梁出场、箱梁通过提梁平台上桥和箱梁通过搬梁机直接上线三种布置形式制梁场;纵列式根据生产线数量不同分为单条生产线和多条生产纵列式布置形式制梁场。以下即结合笔者对多条客运专线制梁场规划设计工程实例,就六种主流形式规划方案的适用性、优缺点、基本设备配置和基本平面布置进行综合叙述。

2.1 采用运梁车运输箱梁出场横列式布置方案

当制梁场原地面标高与线路标高相差较大,且预制场规划供梁范围限定预制场无法置于桥梁段时,可采用运梁车通过坡道上线(线指路基,下同)方案,此方案在各线制梁场中应用较普遍。由于运梁车通过运梁坡道上下路基,运梁坡道的坡度应满足运梁车设备爬行能力的技术参数要求,坡度应控制在5%范围内,在实际施工中一般设置不超过3%。此种方案一般均采用搬梁机搬梁,制梁场端部(或中部)装梁。此方案缺点是由于运梁车投入相当时间于爬坡从而导致其运梁效率较低,而运梁坡道又需征用较多场地,搬梁机走行通道(轨道基础)多、面积大、地基处理工程大,这对于不良地质制梁场是不适宜的;优点为节省提梁上桥设备和提梁机轨道基础费用。

投入主要大型机械设备为:一套搬梁机(轮胎式或者轮轨式),一套运梁车。一个典型的运梁车在制梁场装车通过坡道上线路横列式布置方案见图1。该制梁场为甬台温客运专线河头制梁场,场内采用轮胎式搬梁机搬梁,预制场中部设置运梁通道,运梁车通道坡度1%,箱梁通过运梁通道运送至台后路基。

2.2 通过提梁平台上桥横列式布置

当制梁场原地面标高与线路标高相差较大时,且预制场规划供梁范围设置允许预制场置于桥梁段时,宜采用此种方案。这种方案制梁场的显著特点是箱梁制、存梁台座形成的生产线与与线路垂直设置和专用提梁平台(提梁站)的存在。提梁平台的设置解决了制梁场与路基路肩高差问题。本方案的优点是箱梁通过提梁机直接上桥,运梁车不需要设运梁通道,移梁效率较高,缺点是需要另投入提梁机一套,提梁机轨道基础费用也较高。此方案对填方路基且路肩标高比预制场标高大很多的预制场具有较强适用性。

投入主要大型机械设备为:一套轮胎式搬梁机,1套2×450t轮轨式提梁机,一套运梁车。值得注意的是,研究建议此形式预制场不采用不能转向的轮轨式搬梁机(或移梁小车),否则,将设置相当长度的提梁机轨道基础,这在经济上是不合理的。一个典型的箱梁通过提梁平台上桥横列式布置方案如图2所示。该预制场为郑西客运专线灞河三号制梁场,内采用轮胎式搬梁机,提梁平台位于图2上部,箱梁通过提梁平台提上桥并采用提梁机直接架设头3孔～5孔并完成架桥机拼装后,利用桥上运梁车运输和架设其他箱梁。

2.3 通过搬梁机上线横列式布置

本种方案适用于制梁场原地面标高与路基标高相差不大的情况。在路基一侧(双侧也可)布置制梁场,将制梁场地坪填挖至与路基路肩标高相同,这样搬梁机可直接跨越线路,运梁车直接在路基上装运箱梁,并直接利用路基运输箱梁至桥梁位假设。此方案的优点是移梁效率较高,缺点是对于制梁场的原地面标高要求较严,否则,将大大增加土石方工程量,使制梁场建设费用大幅增加。此方案对于制梁场原地面标高与路基标高相差不大的预制场有着极强的预制场竞争优势,可大幅节省运梁通道建设费用或者直接节省提梁机和提梁机轨道基础。

投入主要大型机械设备为:一套搬梁机(轮轨式或轮胎式不限),一套运梁车。一个典型的箱梁通过提梁机上线横列式布置如图3所示。该制梁场为福厦客运专线福清制梁场,场内采用轮胎式搬梁机,运梁车通过设置在制梁场中部的运梁通道(即为线路路基)直接运出场外至桥位架设。

2.4 单条生产线纵列式布置

纵列式布置作为制梁场规划的一种方案,其优点是相当明显的,其最明显优点就是节省场内搬梁设备及其相关基础和地基处理费用,同时根据预制场布置位置的不同,有如下二种方案的优点:一是设置于线路路基或者站场内,直接利用线路或者站场永久征地,直接节约制梁场建设费用;二是设置于桥梁中间,在利用永久征地的同时大幅减少运梁距离,另外箱梁可直接上桥,大幅提高架梁效率。其缺点是地域限制性较强,且要求工期安排较为严格,由于纵向排布过长,而提梁机提梁偏载时轮压极大,对轮轨式提梁机轨道基础的处理费用较高。此种布置形式适用于特长旱桥,或线路沿线建筑物密集的情况,如若在桥头一侧设置制梁场,拆迁量太大,导致经济不合理的情况;或者路基和站场在工期安排上可满足桥梁架设完毕仍具备足够施工工期的情况。

制梁场主要大型机械设备主要投入为:1套2×450t轮轨式提梁机(不需要具备转向功能),一套运梁车。一个典型的单条生产线纵列式布置如图4所示。该制梁场为石太客运专线阳泉北制梁场,位于阳泉北站内,场内搬梁和装梁设备共用一套轮轨式提梁机,通过运梁车直接在站内装车沿路基运输箱梁至桥位架设。

2.5 多条生产线纵列式布置

此种方案是单条提梁机纵列式布置的一种延伸和发展,是在单条提梁机纵列式布置的基础上增加一条或多条生产线,这样可以增大制梁场规模,缩短纵向排布距离,如果采用多套提梁机可充分减少变轨时间,提高工作效率,加快制梁生产。其优缺点同单条生产线纵列式布置方案。该方案适用性也同单条生产线纵列式布置方案但同时要求制梁场建设规模较大的情况。

制梁场大型机械设备主要投入为:1套或多套2×450 t轮轨式提梁机(需具备转向功能),一套运梁车。一个典型的多条生产线纵列式布置如图5,该制梁场为郑西客运专线赵庄制梁场,该预制场采用一套2×450 t轮轨式提梁机场内搬梁和装车,该种提梁机具备转向功能,可在各区域提供功能,运梁车通过场内装车后运至桥位架设。

2.6 纵横混合式布置

此种布置方案将纵列式和横列式方案相结合,以单幅纵列式为基础,增加一部分横列式布置,这样可在大幅增大制梁场规模,缩短纵列式排布距离,减少提梁机轨道基础长度的同时,直接利用了提梁机装车功能。纵列式生产线可以直接利用提梁机提箱梁上桥或者装车上线,而横列式布置部分又可发挥横列式布置方案的优点。在生产中对于横列式布置部分需先将箱梁移到纵列式布置生产线内,再利用提梁机将箱梁提上桥或装车运出场外。为了降低机械设备投入,横列式布置部分可采用横移滑道利用移梁小车进行移梁。该方案将纵列式和横列式方案优点结合,具有较强的经济和技术竞争力。该方案适用于规模较大的预制场。

制梁场设备主要投入为一套2×450t提梁机,一套搬梁机(或移梁小车),一套运梁车。一个典型的纵横混合式布置如图6所示。该制梁场为武广客运专线廊田河制梁场,横列式部分场内采用移梁小车移梁,而纵列式部分则采用2×450t提梁机,提梁机在参与预制场搬梁的同时提供直接提梁上桥功能。

3 结束语

制梁场方案设计是规划和设计好制梁场的首要工作,由于制梁场的建设成本较高,规划方案的设计成功与否,直接关系到制梁场的建设费用和今后的工作效率。因此,在制梁场建设前必须做好上述工作,在实际的制梁场规划方案的设计中,应结合该制梁场的实际情况,从经济性、技术性角度出发,结合工期、造价等诸多因素,对各种制梁场规划方案进行综合对比,得出经济技术最优的制梁场方案后,才能付诸实施。

参考文献

【1】中铁第五勘察设计院集团公司.各套客运专线制梁场设计图[Z].北京:中铁第五勘察设计院,2006～2008.

【2】中铁第五勘察设计院集团公司.客运专线预应力混凝土简支箱梁预制场工业化研究总报告[R].北京:中铁第五勘察设计院,2008.

【3】中铁第五勘察设计院集团公司.通桥(2008)8301铁路箱梁预制场平面布置图[S].北京:铁道部经济规划研究院,2008.

箱梁预制场底座、门吊轨道施工方案第2篇

一、工程概况

泗泗01标30m箱梁预制场位于K2+900项目经理部西侧，梁场长220米，宽50米，梁场内设推拉式钢筋加工棚、预制区、存梁区、安装110T门吊一台和5T小门吊一台。30米箱梁共200片，最大梁重为边跨边梁，砼方量为36.6方，梁重95.2吨。梁场内设置自动喷淋养生设备。（预制场平面布置图）

二、地质条件

区内粘性土分部最广，包括粘土、粉质土及粉土，局部含较多钙质结核。区内砂性土以细砂为主，隐伏于粘性土层的底部或夹于其中。区内砂砾岩分布于粘性土以下，一般埋深超过20米，分布较为零星，主要为强风化状态。路线所在区域工程地质问题主要为区内粘性土以高液限为主，并具有弱膨胀性，及少数地段具有中膨胀性，分布范围较广。梁场所处区域0～2.8m深度范围内地基承载力为200KPa。

三、箱梁底座尺寸及受力验算

1、箱梁底座及门吊轨道尺寸断面图（尺寸单位：米）箱梁底座及门吊轨道基础平面、断面图

2、箱梁底座受力验算

箱梁底座浇筑砼荷载：箱梁砼自重36.6×26=951.6KN，模板及振捣产生荷载取0.2自重为951.6×1.3=1237KN,均布荷载自重为：41.23KN/m。底座基础宽度按1.2m设置，每延米底座基础地基承载力为1.3×1×200=260KN>41.23KN，满足要求。

箱梁张拉后底座荷载：由于张拉后起拱，箱梁由浇筑时的均布荷载转变为简支状态，单端受力为475.8KN。两端基础底层尺寸为1.5×2.4米，单端底座基础承载力为1.5×2.4×200=720KN>475.8KN，满足要求。

3、门吊轨道基础受力验算

箱梁自重951.6KN，门吊重量取0.6倍梁体自重，总荷载为951.6×1.9=1808.04KN,单个行走平车集中荷载为1808.04÷4=452.01KN,轨道基础底层尺宽度为1.4m，单个行走平车荷载分散面积为1.4×1.95=2.73㎡，基础承载力为2.73×200=546KN>452.01KN,满足要求。

四、结论确定

经现场地基承载力核实及受力验算确定，梁端基础平面尺寸为1.5×2.4m，厚度为0.5m；跨中尺寸宽度为1.3m，厚度为0.2m；轨道基础宽度为1.4m,厚度为0.5m满足要求，施工时严格控制各尺寸不小于此尺寸，并将基底松散土层清理干净后浇筑砼，砼采用片石砼标号不低于C20，地基承载力不满足要求时将松软层清除采用碎石或低标号砼换填。

铁路箱梁预制场第3篇

【关键词】900t；预制箱梁；钢筋；模板；预应力

一、概述

900T箱梁属于一种桥梁工程梁，按照箱体多少可分为单箱和多箱几种类型，按照结构可分为预制箱梁和现浇箱梁两种类型，架设的梁体主要是预制箱梁。900T箱梁的制架工作十分复杂，施工技术高，工程量大，架设要求高。郑徐高铁民权制梁场共预制箱梁695片，其跨度主要为24m， 32m；宽度主要为13.2m；高度为3.056m；桥面横坡型式为两列排水。

箱梁预制工艺流程包括以下五个方面：钢筋的加工与绑扎，模板的安装、砼的浇筑与养护、预应力张拉与压浆、产品质量检验与验收

二、高速铁路900t预制箱梁施工技术要点

（一）钢筋工程施工

1.安装制孔管

预应力孔道，采用橡胶抽拔管成型。钢筋骨架绑扎的同时安装橡胶制孔管，安装制孔管时要注意以下事项：

（1）采用定位网定位制孔橡胶管，定位网与钢筋骨架联结牢固。管道应平顺，定位应准确，绑扎应牢固，确保混凝土浇筑时，不上浮、不旁移，确保管道与锚具锚垫板垂直。

（2）预应力管道定位网片采用点焊加工，其尺寸误差±2mm，其中，水平筋的尺寸是对最下一根钢筋中心而言，竖向钢筋的尺寸是对网片中心而言。网眼尺寸误差≤3mm，且每隔500mm设置一片定位网片。

（3）在绑扎钢筋骨架时，管道定位网片应同时按设计位置安放定位，定位网片在沿梁长方向的定位误差不得超过±3mm。

（4）橡胶管安设，严格按照坐标位置控制，保持良好线型，胶管连接处采用不小于0.5mm厚度，长300mm的铁皮套管，并在套接处用塑料薄膜缠紧，再用铁丝绑牢，防止水泥浆串入胶管内。梁端胶管穿入Φ14冷拔钢筋制成的弹簧圈内。

2.钢筋骨架吊装

（1）钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架，吊架具有足够的强度和刚度，以保证在吊运过程中不会发生变形及扭曲。利用两台50吨龙门吊将绑扎好的底腹板钢筋骨架、桥面钢筋骨架分别吊至制梁台位。起吊及移运过程中，严禁急速升降和快速行走制动，以避免钢筋骨架扭曲变形。

（2）安装钢筋时，应采取有效措施，确保钢筋的混凝土保护层厚度满足设计要求。为此，可在钢筋与模板之间采用C50细石混凝土垫块支垫，垫块的强度、密实度不应低于梁体混凝土的设计强度和密实度。垫块应互相错开，分散成梅花形布置，并不得横贯保护层的全部截面，按照设计要求底板和腹板钢筋保护层的控制垫块数量为不少于4个/m2，端头钢筋密实部分可适当加密。

（3）安装钢筋骨架时，应保证其在模型中的正确位置，不得倾斜、扭曲，必须满足保护层的规定厚度，在混凝土浇筑前钢筋骨架安装必须完成。

（4）骨架就位后，要检查预留管道有无错位，定位网片是否正确。只有在保证骨架与管道就位准确，绑扎牢固的情况下，才可进行立模工序。

（二）模板安装

安装前检查：板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处应清除干净；所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形；振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损，如有均应及时补焊、整修。

1. 底模安装

预制箱梁采用固定钢底模。底模是分段运输进场的，底模拼接时需要注意保证各段的中心线放在同一直线上。底模预设反拱，在放置钢筋骨架之前，必须对底模进行调整，使之预留反拱应平整匀顺，允许误差不大于±2mm。

2.侧模安装

侧模安装时应先将侧模吊装到位，与底模板的相对位置对准，用顶压杆调整好侧模垂直度，并与端模联结好。

3.内模安装

内模安装应根据模板结构确定。内模为拼装整体液压整体内模，拼装完成后利用龙门吊吊入到已绑好的底腹板钢筋骨架的内腔位置并固定。

4.端模安装

端模板进场后应对其进行全面的检查，检查板面是否平整光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，端模管道孔眼应清除干净，保证其预留孔偏离设计位置不大于3mm。

5.模板拆卸

模板的拆卸按照模型安装的逆向进行，首先松内模、拆除端模，拉、吊移内模、最后修整模板。因采用提梁机整体吊梁，侧、底模固定不拆卸，但每片梁施工前应进行线型的检查与模型校正。

（三）混凝土施工

混凝土灌注前应做好模板、钢筋、预埋件及预留孔道位置检查记录，并将预应力孔道位置作为一个重点检查项目进行检查。梁体混凝土灌筑采用混凝土输送泵+布料杆，连续灌筑，1次成型。灌筑时间控制在6h以内。混凝土浇筑次序按照先浇筑底板，然后浇筑腹板，再浇筑顶板的次序进行。混凝土的灌注采用水平分层、纵向分段对称连续灌注，自一端向另一端循序渐进的施工方法。先用布料杆从箱梁顶板两侧灌灰孔同步对称均匀向桥梁横向中心位置进行，再灌筑腹板，最后再灌筑顶板。

梁端两腹板混凝土灌筑时，采用同步对称灌筑腹板混凝土，防止两边混凝土面高低悬殊，造成内模偏移或其他后果。当两腹板槽灌平后略停15min～25min，使腹板混凝土充分沉落，然后再灌注顶板混凝土，以避免腹、顶板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹。

桥面混凝土也从两端向中心灌注，接头必须错开4m以上。灌筑厚度不得大于30cm，上、下层灌注时间相隔不超过混凝土的允许延续时间。为达到混凝土外观质量要求，在侧模和底模上安装有高频振动器，当混凝土振捣密实后才开启，以保证脱模后梁体表面光滑平整。

（四）预应力施工

采用后张法施工方案，张拉根据设计上分预张拉、初张拉、终张拉3阶段，张拉对称、分级加载。但实际施工中一般不做预张拉，直接进行初张拉，再终张拉。预应力施工前应对孔道摩阻损失、扩孔段摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定。根据实测结果对张拉控制应力做适当调整，并经监理单位和设计单位认可。应检查梁体混凝土实际强度，确保张拉前已达到设计强度、弹模和龄期要求。具体由试验工程师负责，并下达张拉作业通知单给张拉作业班。

1.初张拉

当梁体混凝土强度达到43.5MPa及弹模达到34GPa模板拆除后，即可进行初张拉。用250t的4台油顶按设计顺序对称拉13束（正中一束用两顶对称拉）钢绞线到100%应力（根据钢束数和应力损失计算），初张拉后，梁体即可移出台位。

2.终张拉

终张拉在梁体混凝土达到53.5MPa及弹模达到35GPa以上、且龄期不少于10d时进行。终张拉，张拉改用300t油顶拉全部27束，且初张过的还得再次补拉到应力值。

（五）压浆

压浆前要先对孔道试抽真空，直到真空度保持稳定时，停泵1min，压力降低小于0.02MPa时孔道基本达到并维持真空。压浆时孔道的真空度要达到负压0.08MPa左右，加上0.5～0.6MPa的正压力，才能把优化后的水泥浆体压入预应力孔道。管道真空辅助压浆是在终张拉完成24h后进行，48h内完成。

（六）封锚

梁体封锚应尽早进行。封锚采用强度等级不低于C50的与梁体混凝土等强度的无收缩混凝土。封锚前，对锚具凿毛处理，用聚氨酯防水涂料对预应力筋、锚具以及垫板处进行防水处理。新旧混凝土结合部要采用聚氨酯防水涂料进行二次防水处理。

参考文献：

[1]胡友好.后张法预应力预制箱梁施工工艺探析[J].科技传播.2013（17）.

铁路箱梁预制场第4篇

1 计算模型的建立

1.1 研究模型的建立

某某梁场预制整体箱梁采用横移台车的移梁方案。场地内分布素填土、一般粘性土、砂质粉土夹粉质粘土和粉砂等, 属于软土地基, 地基承载力低, 可压缩土层厚, 压缩量大。而一片32m整体箱梁重835t。针对这种情况, 为了减少箱梁横移时地基变形对初张拉的箱梁影响, 横移基础设计采用了桩基础上的弹性地基梁。结合横移台车布置和箱梁自重建立了桩基础上的弹性地基梁计算模型, 如图1所示。

为了研究桩基础间距和梁高对弹性地基梁变形和内力影响, 首先建立弹性地基梁模型, 如图2所示, 然后建立通用微分方程见式 (1) 。

利用差分法解微分方程, 建立矩阵方程, 带入边界条件, 编程计算。其基本计算参数有:桩基础间距L、基床系数k、梁宽a、梁高h、混凝土弹性模量E。

1.2 地基基床系数k的确定

基床系数k是计算梁弹性特征λ的重要参数, 但难以准确确定。从k的定义可知, 在一定的基底压力下某点的沉降越大, 该点的k值就越小。所以影响沉降的诸多因素也影响k值的大小, 例如地基土的性质、基础的面积、形状和埋深、荷载的类型和大小等等, 可以用这些因素对沉降的影响去分析它们对k值的影响。确定k值的主要方法有:

1.2.1 经验系数法

主要根据土的类别和状态提供经验系数, 使用这类表格时应考虑影响值的因素适当取值。

1.2.2 载荷试验确定

可在载荷试验的p～s曲线上取基底自重压力p1、基底平均压力p2及相应的沉降s1、s2, 则相应于载荷试验的地基基床系数为k= (p2-p1) / (s2-s1) 。

考虑实际基础宽度b比载荷板宽度bp大得多, 太沙基提出的修正方法 (载荷板宽度0.305m) 为:

当载荷板宽度较大时 (圆板直径≥0.75m, 方板边长≥0.707m) , 也可不进行修正。

1.2.3 按计算平均沉降量sm计算

用分层总和法 (或规范法) 计算基础若干点的沉降, 取其平均值sm, 如果基底平均压力为p, 则:

k值的确定还有许多不同的方法, 例如与压缩模量、变形模量、无侧限压缩强度、有约束的极限承载力等建立计算关系, 或者与弹性半空间模型的计算结果相比较确定。但一般并不多用。

1.3 工程实例

1.3.1 梁场概况及弹性地基梁计算模型

某梁场共生产箱梁363榀;梁场占地约8.375hm 2, 长314～385m, 宽248～269m, 围墙外用地1.675hm 2;运架设备拼装区占地面积0.241hm 2;运梁便道占地面积0.75hm 2。制梁台座6个, 存梁台座7排, 其存梁能力63榀, 月最大生产能力45榀;建2个搅拌站, 安装2台45t×36m门吊作为制梁区起重设备, 2台36m跨度的450t提梁机, 用于箱梁发运装车的提升设备, 通过运梁便道运至铁路正线。

箱梁横移采用900t的箱梁横移台车, 如图3所示。根据箱梁和台车自重及轮距建立, 如图4所示的弹性地基梁计算模型。

1.3.2 地基参数的确定

合理的地基模型确定后, 地基模型参数的确定方法便成为设计人员首先要考虑的问题, 这是因为, 无论所选的地基模型如何合理, 如果模型参数的测定方法不合理或无法准确获得, 则设计的基础质量及精度也难以保证。因此, 地基模型参数的确定在基础设计中是极其重要的, 它不仅是岩土原位测试的直接结果, 同时还要考虑理论与实际形状的一致性, 并根据实践经验综合确定。本工程通过试验确定地基系数, 其试验曲线, 如图5所示;经计算得出:p2=72.7kPa, p1=72.7kPa;s2=72.7mm, s1=0.117mm;kp=1.148×105kN/m 3。对试验结果进行基础大小、形状和埋深影响的修正, 得到k=10200kN/m 3。

1.3.3 计算工具的选择

计算时可选用专用的弹性地基梁的计算程序, 也可以选择通用的计算程序。本工程选用作者自编的利用winkler弹性地基梁理论和差分法解微分方程的方法, 编制了专业程序, 对箱梁横移滑道基础进行计算, 计算得到最大弯矩Mmax=1460 (kN·m) , 地基最大反力pmax=158.9 (kPa) , 最大挠度w=7.6 (mm) 。然后, 根据计算结果对箱梁横移滑道基础进行配筋和地基承载力检算。

2 结束语

在高速铁路预制场建设中, 箱梁横移滑道基础是临时设施, 工程数量大, 能否正确合理设计, 将关系到预制箱梁横移的安全、整体工程的造价和工期。因此, 在预制场箱梁横移滑道基础的设计中应注意以下几点:正确地对建立计算模型、合理确定地基床系数和选择相应的计算方法, 并进行可靠的地基勘察设计, 准确确定地基模型的计算参数和设计时选择合理的安全系数, 只有这样, 才能快速准确的设计出安全、经济的箱梁横移滑道基础。

参考文献

[1]孙国新.客运专线制存梁场设计的关键问题研究[J].铁道工程学报, 2005 (4) .

[2]赵飞, 温朝斌.客运专线900 t双线箱梁移梁台车研制[J].铁道标准设计, 2007 (3) .

铁路箱梁预制场第5篇

要紧凑合理、功能齐全, 便于制、存、运、架, 兼顾地形、地貌、地基、交通等选择桥梁较集中的地段。布置形式应根据地形、投入机械、经济分析结果而定, 一般分为纵向布置 (包括跨桥线布置) 和横列式布置。生产台座、存梁台位及模板的设置数量要根据梁场承担的任务和下部结构完成的情况而定。计算依据:总跨数、总工期、每套模板的使用周期。考虑防洪排涝, 确保雨季施工安全。在可能的情况下, 尽量缩短运梁距离。较短的运输距离可确保箱梁运输安全, 提高架梁进度, 降低运输费用。合理选择箱梁装车方式。制梁原材料及大型设备运输必须通畅方便。

制梁场的位置应尽量与既有公路或施工便道相连, 利于大型制梁设备和大量制梁材料运输进场;道路沿线一些既有的车辆通行咽喉控制设施如涵洞、桥梁必须能满足大型施工车辆尤其是大型制梁设备运输车辆的通行。

地质状况好, 尽量减少梁场主要结构物的地基处理费用。客运专线箱梁对制梁台座和存梁台座的承载能力和不均匀沉降均提出了很高的要求, 因此制梁场的位置应尽量选在地质条件好的地方, 减少土石方工程和基础加固工程量, 降低工程费用。

征地拆迁少, 复耕量少。在满足制梁工期和存梁的前提下, 制梁场应选在占用耕地少、拆迁量少以及工程完工后复耕量少的地方。因此应尽量利用车站、红线以内区域设置梁场, 在可能的情况下尽量永临结合。

待选场址内应取电取水方便, 并不宜有高压电线通过;其它设施布置如静载试验台座、内模拼装台位、钢筋台位, 龙门吊机或移梁滑道设施、混凝土拌合站、蒸汽养护锅炉、供水设施、材料场、试验室、生产及生活房屋等要根据实际情况而定, 总之梁场的设置必须满足施工各项功能要求。

2 梁场布置方案

目前梁场的布置来看, 主要是在移梁和出梁的方式有所不同。

2.1 梁场纵向布置

所谓纵向布置是指制、存梁台位、喂梁场地呈一线布置。制、移、喂都由大型龙门吊独立完成, 各种设置按龙门吊的有效跨度而定, 呈流水线作业面。其特点是具有机械化程度高、施工进度快、安全系数大、存梁场兼并设备拼装场地、临时设施投入少。但固有资产一次性投入较大。该类布置的总体设计首先应根据该梁场承担的施工任务、工期、日生产量和可利用的场地确定各种设置的总数量, 制定出实施性梁场布置总平面图。但是从布置合理性、经济性、适用性上分析不适合当前客专梁场要求, 所以很少使用该种布置形式。

2.2 梁场横列式布置:

所谓横列是指制、存、喂梁区并列的布置方法。该布置形式按照移梁和架梁工艺和设备不同分为两种情况。

第一种情况:制梁区由轻吨位级龙门吊完成一系列工艺, 再由专用滑车沿特设的滑梁道利用存梁台和滑车的高差将梁体移入存梁场, 架梁时用同样的方法将梁滑移到运梁车上、整个工艺同样是一个流水线作业面。场地总体布置前, 所选场地的宽度应尽量偏大、以增长存梁区的空间, 相对提高流水作业的速度。在整个计划决定后, 完善梁场总体平面布置图 (详见图1) 。

此种方案的优缺点如下:该种规划能充分地利用现场原有的各类小型机具, 发挥和挖掘劳动力的潜能;减少大型设备的投入, 生产作业面集中, 节省能源;制、运、存梁工作循环时间长, 安全程度低;场地需求量大, 临建数量大, 不利于环保和复耕;移存梁速度慢, 倒运梁重复工序多, 增加施工风险;不能进行双层存梁, 增加存梁台座占地面积, 增加基础处理费用, 浪费土地;台车移梁速度较慢, 人工费用较多, 梁需要一孔一孔排队外移, 对制梁顺序有严格要求。

第二种情况:制梁区由轻吨位级龙门吊完成一系列工艺, 初张拉箱梁后, 900t龙门吊机纵跨制梁台座, 将箱梁直接提吊出台, 并存放到存梁台座上。提吊不同台座中的箱梁时, 龙门吊机轮胎 (轨) 需在千斤顶辅下进行90?转向, 横移到目标台座后再将轮胎转回原来状态, 详见图2。

此种方案的优缺点如下:搬运机的使用效率高, 但设备投入和运营成本较台车移梁方案高;地基处理投入费用少, 对地基的承载力要求较台车移梁方案低;使用移梁机可实现双层存梁, 减少存梁台座占地面积, 减小土地使用;移存梁方便, 可以任意移动制、存梁台位箱梁至其他位置, 对制存梁顺序没有严格要求;走道基础处理经济投入少, 减少土地使用, 减少复耕费用;机械可以循环使用, 减少重复投入;首次建场资金投入大, 对资金的投入能力要求高。

3 结论

通过对不同布置及投入方案的不同部分的对比, 不难看出横列式布置较纵向布置先进, 同时横列式的第二种方案较第一种方案先进, 面对当前铁路跨越式发展的形式, 梁场的建设应根据施工任务及施工进度要求选择可行的布置方案才能更快更好的完成施工任务。

参考文献

[1]王天全.箱梁预制施工工艺的探讨[J].公路交通科技, 2006-04-25.

铁路箱梁预制场第6篇

我国修建高速公路一般采用建设集中标准箱梁预制场的形式, 根据多年的工程实践经验, 制梁场的规划布置和设计直接影响到工程的总体施工进度, 并且关系到工程资金的投入, 因此预制场的规划设计非常重要。本文对包茂高速公路茂名预制场和信宜预制场的布置从选址到设备的优化配置等进行对比及深入探讨, 为以后预制梁场的建设提供了参考。

1 工程概况

包茂高速公路是包头至茂名的一条高速公路, 全长3 130 km, 其中茂名段全长122 km, 粤境段采用双向四车道高速公路标准, 设计速度为100 km/h。包茂高速粤境段的桥梁大量采用20 m, 25 m双线单箱整孔后张预应力混凝土简支梁。该项目面临主材用量大、受地域限制、供应保障困难, 箱梁类型繁多, 参数复杂, 箱梁运输的施工便道窄且弯道多, 梁板的架设受地理条件的影响等难题。

2 梁场选址

考虑到梁场建设的经济效益, 梁场应布置在交通便利的桥群集中地段, 保证箱梁运输距离较短。另外梁场的选址应尽量满足征地拆迁少、临时工程量小、场地宽敞的要求。

包茂高速茂名段全线长122 km, 合同工期17个月, 共需预制4 600榀箱梁, 如果设置一个预制场, 该预制场规模及场地要求较大, 箱梁运输距离较远, 资金投入较大, 因此考虑设置两个预制场。根据总体箱梁运距最小的原则, 应在里程为30 km, 90 km附近设置预制场较为合理。

1) 茂名预制场的选址。在沿线K70~K110之间茂名市区域内有省道、国道, 但附近多为城市、经济林、山地等, 难有较大面积空地。经过走访调研, 在K105附近有一处占地154亩原铁路T梁场地。场地内原有小临、钢筋场及拌合站硬化地面16 000 m2, 可利用100 t龙门吊轨道基础1 130双延米、现场道路硬化1 200延米及1 m3拌合站基础2处等。场地土方挖填工程量小, 梁场建设初期投入小, 但是由于利用原T梁梁场改建, 原地形及功能分区已定, 可改动少, 给后续施工带来不便, 一定程度上增加了后续设备的投入。由于铁路T梁直接沿线路架设, 不用上省道、国道运输, 预制小箱梁运输须经过村道, 须局部加宽村道, 也存在对沿线村民造成一定的干扰。

2) 信宜预制场的选址。信宜市多为山区, 在交通便利的省道、国道不易找到占地数十亩的大片平整空地, 经过场地比选, 在里程K44的工业园区内选定为梁场。该场地的优点是靠近国道, 出梁方便, 梁场总体形状、面积可随梁场设计而定, 设计各功能分区更为合理, 机械设备使用效率较高。缺点是梁场建设大填大挖, 初期投入较大。

3 预制场平面布置与规划

3.1 茂名预制梁场的布置与规划

1) 茂名预制场布置情况。

预制场的布置形式分为纵列式布置和横列式布置。纵列式布置方式为制、存梁台位纵向并列, 台座的长度方向与龙门吊轨道走向相同。横列式布置方式为制、存梁台位平行, 台座的长度方向垂直于龙门吊轨道走向。茂名预制场采用的是纵列式布置形式。

茂名预制场位于茂名市电白县, 主要负责生产20 m~25 m箱梁2 200榀。预制场设置一条生产线, 全长1 132 m, 占地6.4万m2, 制梁台座85个, 箱梁最大生产能力为8片/d, 存梁区域最大存梁500榀, 满足合同工期的制、存梁需求。图1为茂名预制场平面布置图, 图2为茂名预制场制梁区断面图。

注: (1) —制梁区; (2) —存梁区; (3) —钢筋棚; (4) —50 t龙门吊; (5) —10 t龙门吊

注: (1) —50 t龙门吊; (2) —10 t龙门吊; (3) —横沟; (4) —二级排水沟

2) 设备投入情况。

预制梁场共配备10台龙门吊。50 t龙门吊4台, 轨道贯通小箱梁预制、存放区域1 132双延米, 主要负责小箱梁移梁。小箱梁预制区域设置10 t龙门吊4台, 轨道贯通小箱梁预制区域500双延米, 主要用于钢筋、模板、混凝土运输施工。外侧独立钢筋加工棚单独设置2台10 t龙门吊, 轨道80双延米, 用于钢筋水平、垂直运输。

3) 茂名制梁场的优点。

a.存梁区分开设置在制梁区两侧, 节省箱梁水平运输距离, 提高了箱梁运输效率。b.制梁区布局紧凑、集中, 施工用10 t龙门吊使用效率高, 龙门吊损坏的情况下可互补。c.利用原有场地, 布置制存梁台座更加紧凑, 场地利用率高。另外, 箱梁纵向布置, 梁端头与另一片箱梁相对, 张拉作业安全性相对较高。

4) 茂名制梁场的缺点。

a.由于台座纵向布置, 运输小箱梁需2台50 t龙门吊共同配合完成, 一定程度上增加了设备投入。2台50 t龙门吊当其中1台龙门吊损坏, 箱梁运输无法正常作业。b.受原T梁场布局限制, 钢筋棚与生产流水线分离, 增加了半成品钢筋运输的车辆投入。c.为利用原有设备, 10 t龙门吊高7.34 m, 净空为6 m, 给日常吊运钢筋笼等带来不便。

3.2 信宜预制梁场的布置与规划

1) 信宜预制场布置情况。

信宜预制场采用的是横列式布置形式。信宜预制场设于信宜市靠近207国道的大朗产业园内, 预制场占地约4.9万m2。主要负责生产20 m~25 m箱梁2 400榀。信宜预制场的制梁区域布置两条生产线, 分为4个制梁区域, 共90个制梁台座, 箱梁最大生产能力为9片/d;制梁场共设置3个存梁区域, 最大存梁能力500片, 满足合同工期的制、存梁需求。图3为信宜预制场平面布置图, 图4为信宜预制场制梁区断面图。

注: (1) —制梁区; (2) —存梁区; (3) —钢筋棚; (4) —100 t龙门吊; (5) —10 t龙门吊

2) 设备投入情况。

预制场共配备9台龙门吊及2台横移平车。制梁区域的4个区域各设置1台轨道间距为34 m的10 t龙门吊, 吊装高度为12 m, 主要负责装拆模板、钢筋吊装和混凝土浇筑施工等。钢筋棚两个钢筋加工区域各设置1台轨道间距为34 m的10 t龙门吊, 主要负责材料转运和钢筋转运等。C1, C2, C3等3个存梁区各配置1台轨道间距为30 m的100 t龙门吊, 吊装高度7 m, 负责转运制梁区的梁和提梁装车。横向贯穿Z1, Z4区及贯穿Z2, Z3区设置2台移梁平车, 主要负责将各个制梁区的梁转运到C3区。

注: (1) —100 t龙门吊; (2) —10 t龙门吊; (3) —排水沟

3) 信宜制梁场的优点。

a.制梁区域设置横向移梁平车, 在有100 t龙门吊纵向移梁的前提下增加移梁途径, 提高移梁效率。b.100 t单台龙门吊转运箱梁及10 t单台龙门吊吊运钢筋笼简便、安全, 龙门吊利用率较高。c.钢筋棚设置在制梁区中部, 钢筋原材、半成品以及加工成型的钢筋笼吊装入模均可用同一台龙门吊吊装完成, 生产效率较高, 也节省了钢筋倒运设备费用。另外, 制梁区分4个独立区域, 相互干扰小。

4) 信宜制梁场的缺点。

a.龙门吊不能覆盖整个制梁区及存梁区, 针对整个梁场龙门吊利用率较低。b.张拉作业正对道路主干道, 虽然在张拉吊架上设置挡板并在施工时在路上设警示带, 但是安全隐患还是较大。c.横移轨道与纵向轨道交叉, 相互影响, 在转移箱梁时横移轨道需要人工拆装, 需增加人工投入。

4 两个梁场不同布置形式的考虑

工程施工的前期准备工作主要是根据可选择的施工场地以及现有的设备情况, 在满足施工进度要求的前提下, 通过比较前期投入以及后期工效, 选择最优方案, 从而为项目增效。

茂名梁场对原有T梁梁场进行了改造, 节省了龙门吊轨道基础、路面混凝土以及土方施工等生产投入;也充分利用上了公司原有4台50 t龙门吊, 节省了新设备的购置, 场地建设费用大大减少。

信宜梁场在建场时需推山填谷, 大填大挖已成定局的情况下, 合理将梁场布置成横列式, 将钢筋棚设置在制梁台座中部, 设置横向移梁平车等措施均可为后续提高施工效率增值。

5 结语

预制梁场从选址到建设须从地形条件、设备配置、施工便利等多方面因素综合考虑, 合理布置。为后续施工提高设备使用效率及人员施工效率从而增加梁场的经济效益。

摘要：结合包茂高速公路小箱梁预制场 (茂名预制场、信宜预制场) 的实际施工经验, 论述了预制场的设计、选址、布置原则, 通过比较分析不同思路布置的箱梁预制场, 得出了一些结论, 可为高速公路预制场的建设提供借鉴。

京福客专某制梁场箱梁预制施工技术第7篇

京福客专某制梁场长约650米, 宽约250米, 位于山丘上, 地势稍平, 植被较发育。地质情况依次为:素填土、粉质黏土、粉质黏土、云母石英片岩、云母石英片岩、云母石英片岩。制梁场承担了Ⅴ标某段约18.3km范围内, 共389孔箱梁的预制施工任务, 其中32米箱梁355孔, 24米箱梁34孔。梁场设置7个制梁台座、56个存梁台。梁场建好并验收合格后开始进行工艺试验, 箱梁经试验验收合格, 取得生产许可证后批量生产, 供梁范围内包含25座桥梁, 其中特大桥8座、大桥15座、中桥2座。工程总工期19个月。施工进度安排:施工准备1个月;梁场土建4个月;试生产及取证2个月;箱梁预制12个月。箱梁预制进度根据铺架箱梁的进度和工期决定, 本工程箱梁铺架进度为:0~10km为2~2.5孔/天, 10~15km为1.5孔/天, 冬季1孔/天。本区间段箱梁梁体架设工期13个月。

2 大临工程总体设计

根据现场调查、施工设备及箱梁施工特点, 制梁场总体平面布置采用平行式布置形式, 跨龙门吊运梁装车方案。梁场纵向与线路中心线平行, 据箱梁生产数量和工艺特点, 梁场划分为制梁区、存梁区、生产辅助区、混凝土搅拌区和生活办公区五大区域。

制梁区布置7个制梁台座, 其中6个32m台座、1个24m台座。模板配置:底模按制梁台座配7套 (其中1套24m) , 侧模配4套 (其中1套24m) , 内模4套 (其中1套24m) 可满足制梁要求。

制梁区内布置了钢筋预扎胎具3套 (32m底腹板绑扎胎具2个, 32m顶板绑扎胎具2个:32m、24m共用底腹板绑扎胎具1个, 24m顶板绑扎胎具1个) 、模板拼装台座4个。生产区配备30T/40m跨度龙门吊3台, 10t-20m跨度龙门吊1台, 龙门吊的布置为:1#、2#、3#车为30t-40m跨度龙门吊, 4#车为10t-20m跨度龙门吊。1#、2#和3#车主要要承承担担钢钢筋筋骨骨架架和和内内模模的的吊吊装装任务, 承担制梁区其余吊装任务, 4#主要承担钢筋装卸的吊装任务。

静载试验台1座:梁场每生产60片梁需做一次梁体静载试验。按照既有经验, 不需设置专门的静载试验台, 仅需选择其中一个存梁台座作适当改造后成为静载试验台。为方便静载试验设备的安装和拆卸, 把静载试验台设置于提梁区, 借助提梁机完成静载试验。

生产辅助区布置有混凝土拌合站、砂石料场、锅炉房、钢筋存放区、材料库房、机修区、工具房、发配电房、变压器房等, 以适应生产的需要。混凝土灌注配备2台HZS120型拌和站组成混凝土生产线, 生产能力达240m3/h, 均采用电子自动计量系统, 灌注混凝土时采用混凝土地泵运输, 用2台布料机分别从箱梁一端向另一端对称布料。

3 箱梁预制施工方法与工艺

3.1 钢筋工程

箱梁钢筋采用分体绑扎、分体吊装工艺:底腹板、顶板钢筋骨架在制梁台座外的钢筋胎具上绑扎成型并安装预应力预留孔道抽拔胶棒→用两台30T龙门吊将箱梁底腹板钢筋骨架吊入制梁台座→安装端模→吊装内模→吊装顶板钢筋就位, 然后进行桥面预埋件等后续工作。

3.2 模板工程

(1) 安装模板顺序。安装模板 (如图1所示) 时, 橡胶管在胎卡具完成安装, 底板与侧模联接、然后内模, 内模为不封闭结构。切实保证端部预应力管道顺直、无死弯, 并套好弹簧圈, 上好端模与底模、端模与侧模的连接螺栓。

整体模板移动依靠布置在台位两侧轨道及与侧模板配套的滑模小车来纵向移动模板。当外侧模安装到位后, 为保证支撑牢固稳定、满足受力要求, 采用台位两侧的可调丝杠作为就位后的支撑, 同时控制箱梁模型高度。

内模是腹板钢筋骨架就位后进行安装。在安装内模时, 要随时注意腹板部位通风孔预埋件的安装。内模底板为不封闭结构, 内模与底模、外侧模均设连接螺杆, 防止内模上浮。内模支撑加固装置采用可伸缩式撑杆和内模支架作为内模支撑。当内模支撑到位后, 将可伸缩撑杆锁定。

(2) 拆除模板顺序。梁体混凝土必须达到一定的要求才能进行拆模, 如:梁体混凝土强度达到设计强度的60%, 梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃切保证棱角完整。气温急剧变化时不宜拆模, 如图2所示。

拆模时, 首先拆除灌注混凝土时的操作平台;其次拆除内模和外模连接件和内模;在拆除端模;最后拆除外模。侧模为整体滑移式模型, 通过滑模轨道, 利用5吨卷扬机牵引侧模板至所安装台座, 然后利用滑模小车的手柄对模板进行水平和竖直两个方向调整, 完成模板安装和拆除工作。整体式内模折叠分三次进行, 两侧翼板部位以及底部拐角部位的模板均为圆柱铰链联接, 其部位可以进行折叠和伸展。收缩后的内模通过内模支架下方的钢轨作为滑移轨道, 在箱梁内腔滚轮的配合下移动内模, 通过较小的梁端门口, 收起的内模可以整体出入。整体式内模的移动通过布置在台位端部的5t卷扬机来进行移位。

3.3 混凝土工程

混凝土采取快速、连续灌筑, 一次成型的方式:灌注顺序为先底板, 后腹板, 然后顶板, 灌注时间不超过6h。采用水平分层、斜向推进灌注工艺。灌筑中, 两侧腹板混凝土高度应保持一致, 工艺斜度以30°~45°为宜, 水平分层厚度不大于30cm, 先后两层混凝土的间隔不得超过混凝土的初凝时间。灌筑完毕后, 对顶板、底板混凝土表面进行二次赶压抹光, 保证防水层基面平整及桥面流水坡度。

(1) 混凝土灌注时先从一端开始, 灌满底板4米范围内底板混凝土并用插入式振动棒振捣, 以确保底板、腹板交接处混凝土密实。

(2) 通过腹板从一端向另一端对称关注底板和腹板交接处, 腹板约高出2/3的混凝土, 振捣时以附着式振动器为主, 插入式振动棒为辅。

(3) 从一端向另一端对称灌注两侧腹板混凝土, 并采用插入式振动棒进行混凝土捣固。防止开动附着式振动器后, 扰动腹板下半部分已接近初凝混凝土, 而造成麻面或露筋。振动棒插入下层混凝土10cm作用, 振动棒不得接触橡胶管以及预埋件。

(4) 由一端向另一端灌注顶板混凝土, 由于顶板面积大并且灌注混凝土速度快, 因此, 利用整体抹平机进行抹面处理。

3.4 预应力工程

张拉工艺流程:制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉。预应力施加分预张拉、初张拉、终张拉三个阶段:

(1) 当混凝土强度达到设计强度的50%, 此时预制梁带模预张拉, 但模板应松开, 不应对梁体压缩造成障碍, 张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。

(2) 当梁体混凝土强度达到设计值的80%, 且模板拆除后, 进行初张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。初张后梁体方可吊出台位。

(3) 终张拉在存梁台座上进行, 且梁体混凝土强度、弹性模量达到设计值、龄期不少于10d后进行。

(4) 终张拉完成24小时后检查确认无滑丝、断丝现象, 砂轮机切割锚外多余钢绞线, 完成后用防水涂料对锚具进行防锈处理。

3.5 管道压浆和封端

(1) 管道压浆。

终张拉完成后应当2d内进行管道压浆作业, 压浆应当先上后下。由一端以0.6MPa恒压力向另一端压送水泥浆, 另一端溢出的稀浆变浓并达到规定稠度后保压3min以上, 封闭出浆口并继续压浆到0.6Mpa。管道出浆口应装三通管, 确定出浆浓度与进浆浓度一致时进行封闭保压, 管道注满浆体后, 在0.50~0.60MPa下持压3min, 且压浆最大压力不宜超过0.6Mpa。若无漏浆则关闭进浆阀门卸下输浆胶管。

(2) 封锚。

采用C50干硬性补偿收缩混凝土进行封锚。封锚之前, 应当用聚氨酯防水涂料对锚具、锚垫板表面以及外露钢绞线进行防水处理。为了保证封锚混凝土密实、无蜂窝麻面, 必须加强捣固并与两端面平齐。为了方式封端混凝土与梁体间产生裂纹, 应当保持混凝土湿润并加强养护。养护结束以后, 在梁端底板及腹板表面满涂厚度1.5mm的聚氨酯防水涂料。

3.6 箱梁移运和存放

箱梁完成初张拉后, 即可以在场内进行移运作业。横移采用移梁小车方案, 横移主要步骤:

(1) 箱梁在台座上完成初张工序, 检查合格, 将移梁小车置于箱梁两端底部。

(2) 对好位后四台250t千斤顶起顶, 将梁体重量完全落于移梁小车上。

(3) 利用连续顶推千斤顶牵引移梁小车, 使小车前进到存梁股道上, 将箱梁落于存梁股道上, 进行终张拉、压浆、养护等后续工序施工。采用2台450t提梁机进行箱梁纵向移位。

存梁台座基础为混凝土扩大基础, 持力层的承载力试验数据是控制性指标, 存梁台座的四个支点需要精细测量控制, 落梁时四个支点的高差应控制在设计要求的范围内。

4 结论

结合现场实际, 总结了客运专线箱梁预制场建设技术, 尤其对大临工程总体设计与箱梁预制的重要工序进行了详尽论述, 为便捷、经济地建设箱梁预制场提供参考, 可对客运专线制梁场的设计和建设起到有益作用。

参考文献

[1]王立军.铁路客运专线大吨位预制箱梁制、移、运、架施工技术研究[D].同济大学, 2007.

[2]贾国利.客运专线900吨预应力双线简支箱梁预制和架设技术[D].西南交通大学, 2008.

[3]赵如.客运专线箱梁施工关键技术研究[D].上海交通大学, 2007.

[4]雷昌龙.32m铁路双线箱梁预制工艺[J].桥梁建设, 2006 (05) .

[5]王喜军.秦沈客运专线桥梁结构及设计、施工技术研究[D].西南交通大学, 2002.

铁路箱梁预制场第8篇

1 有限元计算原理

1.1 热传导方程建立

混凝土浇筑后,在水泥水化热的作用下,可以看作具有内部热源强度、瞬态温度场的连续均匀介质。假设混凝土连续、均匀、各向同性,则其浇筑后,热传导方程可表示为:

其中,α为导热系数;T为混凝土的瞬间温度;Q为热源密度;c为混凝土比热;ρ为混凝土密度。

由于水化热作用,在绝热条件下,混凝土的温度上升速度为:

其中,θ为混凝土的绝热温升;W为水泥用量;q为单位质量水泥在单位时间内放出的热量。故热传导方程可改写为:

其中热源强度q可以由相关累积水化热公式求得。

1.2 边界条件的确定

热传导方程建立了物体的温度与时间、空间的一半关系。为了确定所需要的温度场,还须知道初始条件和边界条件。边界条件为混凝土表面与周围介质之间的相互作用规律。

一般的,根据现场混凝土热力学试验和相关文献[1]的参数可得。在有限元计算时采用第三类边界条件,当混凝土与空气接触时,经过混凝土表面的热流量与混凝土表面温度T和气温Tα之差成正比,即:

其中,β为表面放热系数。

2 工程算例

大西铁路客运专线是国家《中长期铁路网规划》的重要组成部分,线路北起山西省大同市,自北向南贯穿山西省中部,并向南在山西永济市跨黄河进入陕西省渭南市,经临潼至西安。客运专线箱梁采用C50标号的高性能混凝土,为了确保箱梁的耐久性等质量性能,防止裂缝的产生,对客运专线箱梁的温度控制提出了很高的要求,主要有混凝土搅拌后入模温度宜在5 ℃～30 ℃;混凝土浇筑时,模板温度宜在5 ℃～35 ℃;混凝土养护期间,混凝土芯部与表层温差不超过15 ℃,且用于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时,二者间温差不得大于15 ℃。

为全面研究32 m箱梁混凝土水化热温度发展规律,及时准确地为32 m箱梁的养护和模板拆除时间提供数据依据,对箱梁水化热温度场进行了监控,箱梁跨中截面和端部截面的温度测点布置分别如图1,图2所示。

2.1 参数选择

1)水泥水化热。

在混凝土结构温度场计算中,基本使用的是混凝土绝热温升θ。绝热温升可以根据水化热以及混凝土的比热、容重和水泥用量来计算得到。本文采用Christian Cristofari等人[2]依据化学反应动力学原理来描述混凝土累积发热规律:

其中,Q(τ)为在龄期τ时的累积水化热,kJ/kg;Q0为τ→∞时的最终水化热,kJ/kg;τ为龄期,h;T为混凝土浇筑时的初始温度。该公式的优点是考虑了初始温度对水泥水化放热的影响。

2)水泥热力学参数。

混凝土热学性能包括导温系数a(m2·h)、导热系数λ[kJ/(m·h·℃)]、比热c和密度ρ(kg/m3)。导热系数随水泥水化程度的发展而改变[3],刚搅拌混凝土的导热系数大约是硬化完成后混凝土导热系数的1.2倍,随水化程度而改变的导热系数可以表示为:

其中,k0为硬化完成后混凝土的导热系数,kJ/(m·h·℃);α为水化程度。但文献[4]指出,由于水化反应发展迅速,导热系数很快成为定值,所以使用随水化程度而变化的导热系数与使用水化完成后的导热系数计算结果的差别可以忽略不计。故本不考虑随水化热发展而变化的导热系数,根据导温系数定义[1]有:

混凝土热学性能应有试验测定,只需测定其中三个,另一个可由上式计算,当缺少热性能试验时,可由混凝土各组成成分的百分比使用文献[1]中所述的方法进行估算,得到所用混凝土的比热容c为0.98 kJ/(kg·℃),导热系数λ为10.1 kJ/(m·h·℃),ρ为2 650 kg/m3。

2.2 边界条件确定

实际混凝土结构的温度场计算,广泛使用第三类边界条件,在箱梁浇筑过程中,边界情况分为混凝土直接与空气接触和混凝土表面附有模板或保温层两种,计算时需要确定结构表面的换热系数和环境温度。

1)结构表面换热系数。

当混凝土表面附有模板或保温层时,文献[1]选择用放热系数β的方法来考虑模板或保温层的影响,得出混凝土表面通过保温层向周围介质放热的等效放热系数βs可由下式计算:

其中,hi为保温层厚度;λi为保温层导热系数;β为最外面保温层与空气的放热系数,各种保温材料的导热系数可由文献[1]查得。经计算,顶板表面放热系数取为35 kJ/(m·h·℃),其他表面放热系数取为30 kJ/(m·h·℃)。

2)蒸养温度。

箱梁蒸汽养护工艺一般分为静停、升温、恒温、降温4个阶段,为了防止箱梁因内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土产生裂缝,应严格控制蒸汽养护过程中的升、降温速率及恒温温度。各阶段温度控制要求如表1所示,实际工艺控制曲线见图3。

2.3 计算结果分析

图4和图5分别为端部箱梁和跨中箱梁浇筑40 h后的温度分布云图,从图中可以看出,由于散热条件不好,在水化热的过程中,高温部分主要集中在构件厚的部位,比如腹板与顶板交界的地方或腹板与底板交界的地方。

图6和图7分别为端部箱梁和跨中箱梁测点部位的温度曲线示意图,从图中可以看出,由于蒸汽养护的作用,早期箱梁表面和箱梁内部,几乎在同步升温,但随着水化热的进行,内部温度逐渐高于表面温度,尤其是从降温阶段开始,箱梁表面温度迅速下降,但由于内部水化热的存在,降温速度明显小于周围空气温度;在降温阶段开始前,各测点基本均到达的最值,大约为46 ℃,整个蒸汽养护期间混凝土芯部最高温度出现在端部箱梁腹板和顶板交界的地方,约为48 ℃,小于60 ℃,达到规范标准和工艺要求;箱梁表面早期受蒸汽温度影响较大,在恒温阶段前期,表面温度略大于箱梁内部温度。

端部箱梁和跨中箱梁的混凝土芯部与表层温差分别如图8和图9所示,内外温差主要出现在构件较厚的部位,如端部箱梁腹板和顶板交界的部位和腹板表面温差最大可达12.6 ℃,而厚度较薄的跨中箱梁腹板的内外温差最值只有8.7 ℃;蒸汽养护期间混凝土芯部与表层温差主要有三个阶段,即:蒸汽升温阶段时的下降期,此时由于蒸汽温度上升速度大于水化热发展速度,故混凝土内外均出现了负温差;蒸汽恒温阶段时缓慢上升期,虽然此时混凝土内部由于水化热作用,温度迅速上升,但由于表面较高的蒸汽温度,故内外温差上升缓慢,整个恒温期间内外温差增幅不到8 ℃;蒸汽降温阶段的快速上升阶期,此时由于蒸汽作用的逐渐降低和水化热的继续发展,混凝土内外温差急剧上升,特别是端部箱梁的3号点和4号点温差,短短8 h就上升了9.5 ℃。纵观整个蒸汽养护过程,由于合理的控制了蒸汽养护的温度,混凝土芯部与表层温差均没超过15 ℃,符合规范标准和工艺要求。

3 结语

通过对客运专线预制箱梁蒸养温度场的仿真分析,得到如下结论:

1)箱梁混凝土水化放热过程中,温度最高部位主要出现在构件较厚的位置,特别是腹板与顶板或腹板与底板的交界地方,通过模拟计算,蒸汽养护过程中,箱梁最高温度可达48 ℃。

2)混凝土芯部与表面温差主要有三个阶段,即蒸汽升温时的下降期、蒸汽恒温时的缓慢上升期和蒸汽降温时的快速上升期,为防止降温阶段混凝土表层降温太快,内外温差发展过大,应在实际养护过程中,准确的把握好降温速度,做到缓慢停气、均匀降温、保持湿度。

3)由于钢模板导热性能好且蓄热性能差,故在蒸汽养护期间,养护棚架应尽量密闭,保证棚内温度的稳定性以及均匀性。

参考文献

[1]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.

[2]Cristofari C,Notton G,Louche A.Study of the thermal behaviorof a production unit of concrete structural components[J].Ap-plied Thermal Engineering,2004(24):1087-1101.

[3]G.De Schutter.Finite element simulation of thermal cracking inmassive hardening concrete elements using degree of hydrationbased material laws[J].Computers&amp,Structures,2002,80(27/30):2035-2042.

铁路箱梁预制场第9篇

1.1 地理位置

中铁三局集团杭甬客运专线绍兴制梁场位于浙江省绍兴县齐贤镇兴浦村线路右侧,占地面积11.4hm2,场址中心里程为DK40+819.00场内原为农耕地,根据初勘资料进行了地基加固处理。场址周边交通便利、水电接入方便。

1.2 工程结构及其数量

预制梁的结构形式为单箱单室双线整孔无砟轨道箱型简支梁,设计速度350 km/h,桥面宽12 m,底板宽5.5 m,梁高3.05 m,整孔箱梁长为32.6 m和24.6 m。梁体混凝土采用强度等级为C50的高性能混凝土。梁场供梁里程范围DK27+553.02～DK48+048.68,共计510孔梁,其中,32 m梁463孔;24 m梁47孔。

1.3 工期要求

依据杭甬公司总体工期的要求,结合绍兴梁场的生产任务和铺架的计划,具体工期安排如下。

梁场建设节点:2009年4月27日至2009年8月30日建场完毕。

预制节点:2009年7月20日预制第一榀梁;2009年11月10日前完成柯桥梁场的取证工作,并开始正式生产;2010年8月15日梁预制完毕。

预制总工期:360天。

架梁节点:2010年1月1日开始架梁;2010年1月1日至2010年6月2日横向340孔;2010年7月1日至2010年9月20日宁向170孔。

预制架设总工期为:2009年4月27日至2010年8月15日,共计475天。

1.4 关于复耕的安排

考虑复耕需要,将表面20 cm的表层土临时存放于存梁区内。为保证复耕的效果,取保留土时尽量取有机质含量较多的土,如浜土、河底淤泥等。

2 梁场总体布局方案策划

根据以上工程概况确定梁场按横列式布置,采用滑移梁方案、轮轨式提梁机跨敦提升上桥。所选场地为644 m×188 m的长方形,长边平行于线路方向,主要由制梁作业区、存梁区、原材料供应补给区、办公生活区等组成,具体策划方案如下。

2.1 制梁区

主要包括制梁台座、内模拼装检修区、底腹板钢筋绑扎区、顶板钢筋绑扎区、钢绞线制作区。

制梁作业区内设置13座制梁台座,台座中心距为41.6 m,台座端部间距按7.6 m设计,分2行单双交错布置。设置内模清理拼装区域6处,用于内模的整体拖拉及拼装调试。2个相邻制梁台座设置外模拖拉轨道,共用1套外模。配备13套底模、6套32 m外模及内模、1套24 m外模及内模;配备4台38 m跨度45 t龙门吊进行钢筋骨架、内模和其他机具的吊装作业。设置32 m底腹板钢筋绑扎胎具2套、32 m顶板钢筋绑扎模具3套、32 m24 m底腹板钢筋绑扎胎具1套、24 m顶板钢筋绑扎胎具1套。

2.2 存梁区

存梁区主要包括存梁台座、静载试验台座、移梁滑道。存梁4个支点按相对地面标高+1 350 mm设计。设置60个存梁台座,存梁状态下纵向相邻梁中心间距41.6 m,横向相邻2孔梁间距300 mm。

2.3 提梁区

配置2台450 t跨线提梁机,提梁区内布置1排共10个存梁台座。

2.4 补给区

主要由混凝土拌和站、砂石料存放区、钢筋加工存放区组成。在场地一侧配置2座HZS-180(150 m3/h)拌和站。考虑到绍兴地区砂料短缺,为保证连续生产需要,砂石料存放区布置9 360 m2,可满足20孔梁的生产需要。钢筋绑扎区设置钢筋加工车间2处,按日产3孔梁的钢筋加工及存放能力设计。

2.5 办公生活区

办公生活区与生产区分开,职工办公生活区占地2 010 m2,可供40名管理人员及职工生活、住宿、办公;工地试验室及物资设备库等设置在梁场南侧,占地1 444 m2;员工生活区位于梁场北侧,占地3 520 m2。

2.6 原土存放区

地面表层20 cm厚表层土存放于存梁区及梁场边角处。

2.7 混凝土拌和站

混凝土由2座HZS-180(150 m3/h)型混凝土拌和站供应,每个拌和站呈一字型布置,配有双卧轴强制式搅拌机和精确电子计量系统。配备4辆8m3混凝土输送罐车,4台混凝土输送泵和4台混凝土布料机,两站同时输送混凝土。

单台搅拌机配置6个灰罐,共分4个150 t水泥罐、2个100 t粉煤灰罐;每2个罐仓各设1个待检罐,1个使用罐。

拌和站占地14 700 m2,地面均采用200 mm混凝土硬化,砂石料场地按10天的存量进行设计,共设置12个储料仓,砂石料存放区严格按照“待检区”和“合格区”进行分区存放,每个区按照不同品种和规格用2.5 m高隔离墙分离。每个存放区分待检区和合格区。料仓顶部搭设遮雨棚对砂石料进行遮盖保温。

拌和站场地均采用300 mm厚宕碴回填压实,浇筑200 mm厚C20混凝土进行硬化,设3‰的排水坡度,采用自然排水,做到排水畅通,无积水和坑凹现象。

2.8 工地试验室

试验室工作间建筑面积400 m2,设力学室、成型室、胶材室、集料室、化学室、活塞压力室、锚具检测室、标养室、办公室、资料室等,标准养护室应满足月产60孔箱梁的试件存放要求。

3 大型机械设备及附属设施资源配置方案策划

3.1 移梁和提梁设备

梁场采用提梁机跨敦提升上桥方式,配置450跨墩提梁机2台;移梁方式采用移梁台车横移梁方式,考虑工期要求,配置3套移梁设备。

3.2 制(存)梁台座及模型配置

1)制梁台座及模型配置。梁场共设置制梁台座13座,其中,32 m制梁台座11座、32 m/24 m共用制梁台座1座、24 m制梁台座1座。模型与台座1∶2配置(2个相邻制梁台座设置外模拖拉轨道,共用1套外模),投入32 m模型6套,32 m/24 m共用模型1套。设置存梁台座60座,其中,32 m梁存梁台座48座,32 m/24 m梁共用存梁台座12座。

2)存梁台座配置。存梁台座设10个存梁区,共60个单层存梁台座(出厂周期按30天考虑)。

3.3 钢筋绑扎

钢筋在绑扎胎具上分体绑扎,设置32 m底腹板钢筋绑扎胎具2套,32 m顶板钢筋绑扎模具3套,32 m/24 m底腹板钢筋绑扎胎具1套,24 m顶板钢筋绑扎胎具1套。

3.4 混凝土供应

配置HZS-180(150 m3/h)拌和站2座,设在场地一侧,泵送混凝土采用4辆搅拌运输车进行运输,2台拖泵靠近制梁台座两侧,通过2台布料机同时进行浇注。

3.5 附属设施策划方案

水、电供应是生产必须条件,预制箱梁生产要均衡、连续,在生产过程中需要大量水和持续稳定的高压电力,所以要合理利用水、电。

1)供水系统。制梁场从钱陶公路边自来水管路引入自来水供生活用水,生产用水主要依靠深水井提供。

2)供电系统。利用场外高压输电线路引入场内供生产生活用电,现场安装2台500 kVA变压器,为满足箱梁连续施工条件,预防临时断电,场内计划配备1台500 kW发电机。

3)道路。梁场位于柯袍公路边,交通便捷,在DK40+550及DK41+140位置各引入进场道路1条,主要用于原材料运输以及生活区车辆进出;场内设置1条横向道路,便于场内混凝土运输等施工作业。

4 管理机构设置及人力资源方案策划

合理的机构设置和人员配置对提高生产效率、控制生产成本起着关键作用。全体员工必须进行岗前培训,按照施工劳动定额标准定员、定岗,提高全体员工的积极性,高效率、高质量完成生产任务。