高速铁路预制梁场多梁型制、存梁设计研究

张久明

摘要:本文作者根据多年箱梁预制场管理经验，以济青高铁项目青岛高新制梁场为依托，结合项目预制15种图号、23种梁型的特点。讨论在复杂梁型状态下，箱梁预制、存储及相关配套设施的规划设计与资源配置。

关键词:梁场多梁型资源配置规划布置

0引言

随着我国高速铁路发展，“四纵四横”的高铁网络更加密集。在“四纵四横”高速铁路的基础上，增加客流支撑、标准适宜、发展需要的高速铁路，部分利用时速200公里铁路，形成以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网，实现省会城市高速铁路通达、区际之间高效便捷相连。

未来，以“八纵八横”主通道为骨架的区域连接线必将迎来大发展。不同线路的链接必将导致预制桥梁产品的多样性和复杂性进一步加强。

结合最新承接的济青高铁项目青岛高新制梁场，预制15种图号、23种梁型的特点，设计曲线半径730m，最大坡度29‰，施工复杂程度全国之最。针对梁场的特点，本文从多梁型梁场的规划研究，如何经济合理，达到设计快速、减少征地、节约成本的目的方面进行论述，供参考。

1梁场规划布置总体思路

根据现场实际箱梁类别及型号、总工期和生产总量合理的规划，并针对各功能区确定最低配置要求等参数。重点是每个区域的内部设计和优化，如何满足多梁型交叉生产、多梁型共用设计，以达到减少投资的目的。在优化的基础上，确定不同数量的箱梁型号对应的各功能区配置：

1）多梁型状态下，钢筋绑扎胎具的共用设计及布局优化

钢筋绑扎区是箱梁生产重要部分，绑扎胎具的制作、吊具的制作及如何实现多梁型共用以减少占地面积和资源配置。绑扎胎具数量的最优设计及布局。

2）制梁区的工作包括制梁台座的制作、场地的道路硬化、重点是模板在多梁型状态下如何实现最大程度的共用，以减少征地及模板的投入。不同梁型之间模板数量及转换效率与工期之间的关系。

3）存梁区相当于一个场区的仓库，主要的任务是存储箱梁及箱梁后续的终张拉、封锚、压浆及防水工作。其中包括存梁台座、提梁道路及运梁便道。在多梁型状态下，梁型的数量、工期要求与存梁台座的数量、布置、结构设计的关系。

4）钢筋加工区主要由原材存放区、半成品加工区、半成品存放区。钢筋加工区每个环节都密不可分，设计时要紧密衔接，不能脱节。多梁型状态下，钢筋型号大幅度增加，参照一般梁场设计已不现实。需确定钢筋加工区面积与钢筋型号、梁型数量之间的关系。

在梁场设计时，根据梁场的生产总量、梁型数量、结构尺寸和工期要求，选定出整个梁场的最小征地面积和资源配置，如何满足现场生产需要，满足日益提高的标准化生产的要求，同时减少投入、避免浪费是重点研究方向。

2各区域布局设计

制梁台座的数量计算公式：n=mN/T+1

式中：n：所需的制梁台座数

N：梁场所承担的制梁总数

T：制梁有效工期天数（不包括特殊情况下不能制梁天数）

m：每孔梁从开始准备至移至存梁台座所需要的时间（5d）

日产梁能力(Y)与制梁台座数量(X)之间的线性关系为Y=0.2X。日产梁2榀的梁场应配置10个制梁台座；日产梁2.5榀的梁场应配置13个制梁台座；日产梁3榀的梁场应配置15个制梁台座。

图2-1制梁台与产量关系图

制梁台座在多梁型状态下，还需考虑模板在共用状态下的改造时间。基础形式依照模板形式设计，除受力外，重点考虑预埋件位置、基础报告与场地的匹配。

每个钢筋绑扎胎模具平均每两天完成一座钢筋笼，既每绑扎台平均每天完成0.5个钢筋笼，每日完成的钢筋笼数应与日产梁能力相同。

多梁型共用状态下，截面形式仅高度不同的箱梁钢筋绑扎胎具，通过支垫工字钢调高，以满足不同梁高的钢筋绑扎胎具的共用。

存梁台座数量与存梁数量相等，且在7～10倍制梁台座的数量范围内。

最小存梁台座数量计算公式：c=（30/m+1）n

式中：n：制梁台座数

m：每孔箱梁从开始准备至移至存梁台座所需要时间（5d）

通过锥形基础，增加存梁台承载能力。为满足不同梁型之间共用存梁台，设计存梁台时，通过增加顶面垫石宽度，满足不同支座间距的梁型的共用问题。

日产梁能力(Y)与料仓堆料长度(X)之间的线性关系为Y=0.056X。但实际材料堆放不可能按照理论堆放呈矩形，故需适当增加料仓长度，每个料仓长度在计算堆料长度基础上增加15m左右为宜。

钢筋加工区模块中，钢筋原材场的规模与日产梁能力之间有着一定的关系，一般认为，钢筋原材存放区应满足正常生产两周所需的钢筋原材存放空间，所以钢筋原材存放区的空间应能保证7～42榀梁体钢筋的存放，钢筋的平均堆高按0.5m计算，钢材密度7.85t/m3为每榀梁钢筋用量约为60t，那么则推出钢筋原材存放区面积与日产梁数之间的线性关系。

日产梁能力(Y)与存料面积(X)之间的线性关系为Y=0.0047X。钢筋存放区面积还应考虑运输问题及一定的富余空间，考虑在理论存放面积的基础上增加200m2。那么日产梁0.5榀的梁场钢筋原材存放场面积应为307m2；日产梁1榀的梁场钢筋原材存放场面积应为414m2。

提梁设备通过使用无损开孔的方法制作出吊杆工作平台，由吊杆安装在箱梁相应的孔距位置上。该工作平台具有安装快捷、转换简单、通用性强、安全性高等优点。

3结束语；

1）通过多梁型梁场的规划研究，最大限度的提高场地和空间的利用率。

2）能够有效的确定出多梁型制梁场征地的影响参数，多梁型与一般单一梁型梁场的参数关系，科学、合理控制和确定梁场征地的面积。

3）在以后的多梁型梁场设计中，能够快速的制定出总体规划设计方案及各区域的施工计划，做到经济合理，达到设计快速、减少征地、节约成本的目的。

参考文献:

[1]冯明锋.山岭重丘区高速公路预制梁场设置方案的比选[J].铁道建筑技术，2009（4）.

[2]王平，山岭重丘高速公路修建中预制梁场设计[J].交通世界，2009（11）.