先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置

先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置范伟中铁四局集团公司第五工程有限公司江西九江332000摘要通过对3个现场制梁场的分析、比较和总结,详细阐述先张法预应力混凝土简支梁板制梁场的场地平面布置方式。关键词先张法预应力混凝土简支梁板制梁场平面布置1制梁场场地平面布置方式按照制梁台座形成的生产线和存梁线、运梁线的位置关系,制梁场有横列式布置和纵列式布置2种方式当制梁生产线垂直于存梁线,并且平行于运梁线时,为横列式布置当制梁生产线平行于运梁线,并另辟场地存梁时,为纵列式布置。笔者通过对参与设计施工的京九铁路茅山头制梁场、沪蓉公路龙感湖大桥L23标段制梁场和石中高速公路南段第10标段制梁场的设计思路和施工效果的分析、比较,探讨先张梁场更合理的场地平面布置方式。图1茅山头制梁场平面布置单位M1生产线布置合理茅山头制梁场生产线作业区域分明,排列次序和制梁工序相匹配,使施工有序。2个先张梁台座一字排列,移梁互不干扰。用2台相对轻巧、灵活的10T龙门吊完成生产区的立、拆模,灌筑混凝土和吊移重物等工作,极大地提高了制梁的生产效率,确保了制梁台座形成有规律的流水作业循环。存梁线垂直于生产线外布置,移梁便利,台座周转快,适宜于大批量制梁。2存梁数量大存梁区位于制梁生产线和运梁专用线之间,场地开阔,可存梁440片,是梁场85个月的产量,可充分确保制梁生产不会因不按计划架梁、存梁数量有限等因素而中断。23制梁场横列式布置的主要缺点及分析1人工移梁安全性差并且费用过高茅山头制梁场移梁工序流程为人工顶梁,横移出台座人工落梁上轨道台车,纵向移梁人工顶梁上存梁线,在存梁线上横向滚移人工落梁存放人工顶梁,横移进入运梁专用线用75T龙门吊吊梁上装车。每片梁在移运时,至少有3次人工顶梁,2次人工落梁,而16M先张梁为上口宽下口窄的T形梁,顶、落梁时一旦失稳,极易倾覆。而且茅山头原场地有鱼塘,铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN200352京九铁路茅山头制梁场21制梁场平面布置茅山头制梁场是为预制京九铁路阜九段麻城至九江区间部分铁路桥梁而修建的,制梁场设2个先张梁台座,每槽台座生产4片16M先张法预应力混凝土铁路简支T形梁,设计月产量52片,设计存梁规模440片,总工期15年,占地66667M2100亩。为节约开支,制梁场利用了京九线拟建九江茅山头货场的铁路用地和货场专用线I线为外运梁专用线。茅山头制梁场采用了传统的横列式布置,梁场纵向一字排列2个先张梁台座,钢筋房、拌和站和砂石料场设置在台座端头,组成生产区,2台10T龙门吊覆盖生产区形成制梁生产线。考虑到16M先张梁有直线、曲线、普通高度和低高度4种组合类型,为方便取梁,8条存梁线需分别存放不同型号桥梁,因此紧临制梁生产线外专设1条纵向运梁线,利用轨道台车纵向拖移桥梁存入指定存梁线。茅山头制梁场平面布置见图1。22制梁场横列式布置的主要优点及分析收稿日期20030115作者简介范伟1971,男,工程师,1993年毕业于石家庄铁道学院桥梁工程系。24桥梁场3个月,占地153334M223亩。考虑交通因素,制梁场设在大桥跨越京九铁路的北侧,既有公路旁,且制梁场为纵列式布置,和大桥主线成约70的交角。制梁场整体呈纵列式布置,生产区设置了2台10T龙门吊,2台75T龙门吊覆盖了生产区和存梁区,存梁区曲线铺轨至桥下,用轨道台车逐片外运梁。具体平面布置简图见图2。32制梁场纵列式布置的主要优点及分析1保留并改进茅山头制梁场的生产线模式制梁场保留了茅山头生产线的布置优点,纵向依部分地基承载力差,因此这种运梁流程对16M梁的安全造成了较大的威胁,给安全管理和操作工人的压力比较大。为完成大量的人工运梁任务,制梁场长期配备了一支50人左右的运梁班组,费用较高。2运梁线投入费用偏高茅山头制梁场的运梁线,既是存放桥梁时的支墩,又是横移梁体的通道,还要作为顶、落梁时的千斤顶支墩,尤其作为千斤顶支墩,运梁线必须有足够大的支承能力。设计时采用了C20混凝土支墩,费用较高。此外,运梁线穿越鱼塘时采用了木桩加固和浆砌片石扩大基础处理。在建场时,为尽快制梁,采取了先做台座,边预制边施工存梁线的办法,使前半年生产的桥梁在存梁线上不能一次存放到位,需增加2次以上的临时存放和倒运,增加了倒运工费。375T龙门吊效能发挥小与人工运梁形成鲜明反差的是桥梁进入运梁专用线后,2台专制的75T龙门吊可以吊梁行走,实现高效安全地机械化吊运作业。功能如此强大的龙门吊在运梁工序流程中长期闲置,只是用来提梁上火车,很明显,配备的75T龙门吊利用率不高。24分析小结茅山头制梁场的这种横列式布置方式,是一种综合效益较差的布置方式,完全可以将75T龙门吊取消,而将存梁场高程比运梁线路抬高15M左右,直接用卷扬机将梁拖拉上运梁平车。如果改成纵列式布置,在货I线设存梁区和台座,充分发挥75T龙门吊的效能,实现吊、运梁完全机械化,避免人工运梁,改存梁线为存梁基础,避开鱼塘基础处理等,仅运梁工费和运梁线初估可以节约成本100万元。图2龙感湖制梁场平面布置单位M次布置为混凝土拌和站、台座、存梁区、运梁线,使混凝土拌制、灌筑、存梁、运梁等作业层次分明,是施工有序的流水线生产模式。2台10T龙门吊仍然覆盖生产区,保证了生产区的高效率、低劳动强度。存梁区纵向紧临生产区,运梁距离短,存梁便利。和茅山头制梁场不同之处是,先张梁台座虽然纵向平行,但不呈一字排列,而是并列布置,这样可以节约生产区面积,并使台座间的设备、材料搬迁更方便,生产区布置紧凑、合理。22台75T龙门吊充分发挥了作用,收到较好的安全效益和经济效益龙感湖制梁场2台75T龙门吊覆盖了整个场区,实现了吊梁脱离台位、吊梁行走、存梁等完全机械化作业,避免了人工顶、落梁,安全程度较高。起重班组完成4台龙门吊操作、吊梁、存梁和运梁至桥下等作业,班组全员才10人,提高了劳动效率,大大节省了运梁工费。虽然龙感湖大桥每片先张梁的梁长均不一样,在取梁时,用75T龙门吊可轻松地从存梁区取梁,避免了横列式布置时,需专门增设纵向运梁线,进行人工二次倒运梁,节省了倒运费用。3临时用地少3沪蓉国道龙感湖大桥L23标段制梁场31制梁场平面布置龙感湖制梁场是为预制湖北省沪蓉国道黄小联络线龙感湖大桥L23标段的简支梁而修建的,计有312片20M先张法预应力混凝土单箱单室双悬臂空心板和30片30M后张法预应力混凝土单箱单室双悬臂空心板。制梁场设有4个先张梁台座,每槽台座生产3片20M先张梁,梁场设计月产量为52片20M先张梁,设计存梁规模为100片,总工期为10个月,其中建铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN200352519942013CHINAACADEMICJOURNALELECTRONICPUBLISHINGHOUSEALLRIGHTSRESERVEDHTTP/WWWCNKINET桥梁由于有75T龙门吊作提升,在存梁区,每片梁上可存放1片梁,存梁区的效能成倍发挥,存梁区用地相应减少。33制梁场纵列式布置的主要缺点及分析1存梁区域较小,存梁数量偏少龙感湖制梁场东端为鱼塘,西端为大桥,梁场纵向只能设300M长,横向受到75T龙门吊跨度12M的限制,存梁区域有限,设计存梁为100片。规划设计时,建场时间3个月,再加上2个月的生产,5个月后,大桥下部应具备规模架梁条件。但龙感湖大桥由于架设难度大,架桥机形成规模架梁用了7个月。因此,为了不中断生产,制梁场在存梁区外又临时增设了4条存梁线,存梁52片。因此,在规划制梁场时,必须充分考虑桥梁下部施工的困难和架梁速度,至少按36个月的生产来考虑存梁数量,避免正常的制梁生产被迫中断。275T龙门吊的跨度偏小,影响了纵列式布置的整体效能由于龙感湖大桥为公路项目,且工地离九江不到50KM,交通方便,因此制梁场设备、工装均利用了茅山头制梁场的既有设备,4台龙门吊也不例外。在京九线75T龙门吊规划设计时只考虑作吊梁上火车用,因此跨度设置为12M,并且采用的是工字钢、钢板等材料专门制作而成的框架结构。但现在看来,这种投入较大的专制龙门吊和贝雷桁片、万能杆件等拼装式龙门吊比较,具有运输转场困难、适应性差、使用局限性大、周转使用率低的缺陷。由于75T龙门吊跨度为12M,因此制梁场的横向宽度设置为12M,在生产区跨度17M的10T龙门吊有5M的区域被闲置,更造成了存梁区域的偏窄。若75T龙门吊为拼装式的,制梁场在同样面积上布置作如下改进75T龙门吊跨度也设成17M,现有的3条龙门吊走行线可减少为2条可把4号台座和1号、2号、3号台座并列布置,使生产区更紧凑、合理存梁区域增大,可存梁150片。34分析小结实践证明,这种纵列式布置大大提高了运梁的安全性和产梁效率。整个生产过程,吊、运梁未发生任何人身和施工安全事故。在后期,制梁场每天产梁每槽3片,月产梁90片,达最佳循环。美中不足的是,受自然地形条件和既有龙门吊的限制,存梁区域偏小,影响了正常的生产。石中制梁场承担了宁夏石中高速公路南段第10标段3座大中桥的先张法预应力空心板的制作任务,计有312片20M空心板和96片13M空心板。制梁场设4个台座,每槽生产3片20M板或4片13M板,设计月产量为78片20M板或96片13M板,存梁规模为225片20M板,工期为7个月,其中建场2个月,制梁场占地613363M292亩。由于标段所处地区均为荒地,地形起伏不大,交通条件较好,因此选择了公路项目上常用的平板拖车运至桥位的外运梁方式。制梁场选在公路边且地势相对较高的平地,采用了纵列式的布置方式,具体平面布置见图3。图3石中制梁场平面布置单位M42制梁场纵列式布置的特点及分析1制梁场场区布置简洁、合理、高效由于石中工地距离九江有2000余KM,既有龙门吊不可能进行如此长距离的运输,而新购了2台贝雷桁片拼装式龙门吊。制梁场从西向东,依次为混凝土拌和站、制梁区、存梁区,区域分明,形成了有序的生产流水线。4个先张梁台座,并列布置,生产区简洁合理。2台25T龙门吊覆盖全场,完成拆模、立模、灌混凝土、吊梁、运梁等,实现了预制场的高效率流水作业。规模生产时,预制场每天生产1槽梁,整个预制场配员只需45人,是茅山头制梁场配员的1/3,龙感湖制梁场配员的1/2。2龙门吊选配合适由于20M空心板质量为2227T,相对较轻,因此把生产和吊梁用龙门吊结合考虑,场区只设了2台25T龙门吊,完成所有吊梁、运梁和其他运输。实践证明,这种考虑比较经济、合理。龙门吊采用了贝雷桁片拼装,运输、转场方便,拆、立速度快,可拼组龙门吊的吊重和跨度变化大,周转使用率高。设计龙门吊跨度时,兼顾考虑了4个台座并列布置的宽度和存梁区的合理宽度,选用了跨度18M,比较理想。3临时用地少铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN200354石中高速公路南段第10标段制梁场分析41制梁场平面布置方式2619942013CHINAACADEMICJOURNALELECTRONICPUBLISHINGHOUSEALLRIGHTSRESERVEDHTTP/WWWCNKINET桥梁折线配筋先张法预应力混凝土梁制造工艺冯敏娟张旭东丰台桥梁工厂技术处北京100070摘要介绍折线配筋先张法预应力混凝土梁的制造工艺及静载试验情况。关键词折线配筋先张张拉放张我国以钢绞线为主筋的先张梁跨度一直局限于20M及以下,配筋为直线筋。如果采用折线配筋,可使结构性能得到改善,并能加大先张梁的跨度范围。丰台桥梁工厂与铁道专业设计院、铁道科学研究院合作承担了先张法预应力混凝土梁设计及制造工艺研究的课题。首先试制了1片跨度24M折线配筋先张法预应力混凝土曲线梁,此片梁于2001年6月27日张拉并浇筑混凝土,7月2日脱模,7月3日放张,7月30日做静载试验。板及千斤顶设备,折线筋张拉则重新制造张拉横梁、立柱及斜撑架。立柱及斜撑架与原有加力柱相连并加固,横梁间净距离为28470MM。为防止加力柱弯曲被拉起,在加力柱对应位置将加力柱与地面连接牢固。为安装导向装置及操作方便,左右距跨中5M处各安装1个锚固梁。在加力柱处浇筑混凝土,使加力柱与锚固梁成一整体,同时对加力柱进行了加固。锚固梁与导向装置用M42420螺栓相连。底模改造是将原底模钢板拆除,重新安装宽度适合于梁底宽为880MM的底模钢板。底模预留20MM压缩量,跨中预留反拱值30MM,其他各点按二次抛物线计算高程设置。1生产线改造我厂原有1条直线配筋先张梁生产线,台座长4508M,两侧加力柱中心距325M,南、北端各有一横梁。底模固定在生产线上,宽度为1060MM。南端为试制工艺流程2张拉初调端,北端安装4台YSD5000作为张拉端。300自锁千斤顶跨度24M折线配筋先张梁试制工艺流程见图1。主要工序说明3我厂对此条生产线进行了改造,将24M梁放于台座中间位置,水平筋张拉采用原有横梁重新做张拉挂1穿预应力钢绞线预应力钢绞线直线配筋部分在台座上通长下料,下料长度为44300MM和43500MM两种,两端使用25精轧螺纹作为工具螺杆折线配筋部分则在2个新收稿日期20021129第一作者