培训课件预制梁工程终

2023/9/251预制梁工程工程部长培训课件2023/9/25梁场选址基本原则梁场规划设计梁场基础结构T梁场的规划工装通用化梁场认证引言引言02023/9/2532023/9/2540、引言1985历史发展年份四局阜阳制梁场建立1994京九线采用预应力技术1998四局与铁四院联合研制无粘结预应力混凝土梁技术2003四局阜阳制梁场对箱梁先张折线技术进行了验研究2007长沙制梁场《快速制梁技术研究》2011长临河制梁场《高速铁路绿色高效制梁技术研究》为了满足铁路发展建设需求，现场制梁场制梁模式的成熟，雨后春笋般成立了一大批制梁场2023/9/2550、引言四局每年新建十几个梁场，已经建了这么多的梁场，那为什么我们还要在这讲预制梁工程呢？选址存在误区场建设计千差万别工装选用存在浪费企业内部标准未建立还有梁场认证不过梁场选址基本原则12023/9/2562023/9/2571、梁场选址基本原则优化选址科学场建卓越管理建好一个梁场，前期要做好哪几方面的工作2023/9/2581、梁场选址基本原则架梁需求生产能力三通一平场建需要水文地质梁场线路2023/9/2591、梁场选址基本原则线路梁场供梁范围供梁范围中部L≤20KM一般情况2023/9/25101、梁场选址基本原则梁场既有道路2023/9/25111、梁场选址基本原则基本农田鱼塘地段高压电线房屋拆迁生产工厂地质灾害2023/9/25121、梁场选址基本原则怕梁场停工2023/9/25131、梁场选址基本原则高压线连续梁、特殊桥梁控制性隧道架梁通道2023/9/25141、梁场选址基本原则知识要点五项基本原则规避六个要素一个架梁通道基本农田鱼塘地段房屋拆迁生产工厂地质灾害高压电线架梁需求生产能力三通一平场建需要水文地质2023/9/2515梁场选址案例分析京沈京冀客专Ⅳ标段DK201+510～DK233+386.3，全长31.9km工程概况施工现场是最好的课堂段内8座隧道（15606延米）段内15座桥梁，共251孔箱梁2023/9/2516梁场选址案例分析线路地形地貌平面图梁场位于山体坡度较缓，低山丘陵地貌形态。2023/9/2517梁场选址案例分析线路平面图起终193511640d498329620390d1263872452d326122310516258225d5599760d92814348311d3995963d462335d桥梁隧道路基根据生产能力需要→梁场面积需要80亩～100亩。车站梁场道路场址一场址二场址三场址一2023/9/2518梁场选址案例分析场址一：地势平坦，面积160亩进场道路提梁上桥：墩高32m，跨线门吊需要47m水源丰富，电力引入便捷地层为粗细圆砾土，承载力大于300kpa，地质条件非常好2023/9/2519梁场选址案例分析根据以上所有条件，做初步设计方案2023/9/2520梁场选址案例分析小结（场址一）：优点缺点1、交通便利；2、地势平整；3、地下水资源丰富；4、地质条件较好1、跨线龙门吊需特殊定制；2、需轮胎式提梁机配套装梁，施工效率低，费用增加；3、占用出口蔬菜种植地和苗圃，征拆难度大；4、1条10kv、1条35kv电力线迁改难度大；5、工期不可控，制约和影响梁场制运架；6、占用基本农田，复垦难度大2023/9/2521梁场选址案例分析场址二：场址二1、场址二运梁采用运梁便道。运梁便道修筑高度28.8m，长度1440m，填筑方量60.6万，便道征地84亩，弃土征地91亩；2、连续长距离上坡，特别是在雨、雪天运梁安全风险较大，综合以上原因，场址实现建场费用投入太大，不安全，不参与方案比选。2023/9/2522梁场选址案例分析场址三：进场道路900m变更弃渣场拟建梁场，80亩含站场用地运梁便道为站场路基利用挖方土填平拟建场地原冲沟弃渣场场地设在高填方上地质条件一般2023/9/2523梁场选址案例分析根据以上信息，做初步设计方案2023/9/2524梁场选址案例分析小结（场址三）：优点缺点1、可以选用公司轮轨式提梁机，可双层存梁；2、运架梁方便，装梁区与运梁通道落差小，运梁安全；3、梁场存梁利用承德县北部分站场路基、弃渣场建设拌合站、生活区，征地减少；5、后期复垦工作小1、进场道路长，便道施工投入大；2、车站填挖方量大，制梁场扩填、扩挖填挖方量大；3、梁场用水较为困难，须从山下打井引水到梁场；4、场地地质条件一般2023/9/2525梁场选址案例分析方案比选：序号项目名称场址一场址三备注1对应里程DK211+300右侧DK215+025右侧

2海拔标高H=353m左右H=421m左右

3进场道路长度L=110mL=900m

4场内移、运、装梁方式轮胎式提梁机轮轨式提梁机

5架梁运输方式跨线龙门吊运梁道路

6架设箱梁的起点桥梁老牛河特大桥后期杆特大桥7提梁/装梁台位3个2+2个8存梁台座42（单层）21（双层）9往小里程架设箱梁数量12017910往大里程架设箱梁数量131722023/9/2526梁场选址案例分析最终选择场址三作为梁场场址。Why?1、可以选用公司轮轨式提梁机，可双层存梁；2、运架梁方便，装梁区与运梁通道落差小，运梁安全；3、场址一定制跨线龙门吊费用千万，装梁费用增加；4、利用承德县北站场路基、弃渣场，梁场征地减少；5、不占用基本农田，拆迁小，后期复垦工作小；6、位置上通过变更，更利于整体工期科学合理。2023/9/2527梁场选址案例分析被忽略。。。综合比选本位主义芝麻西瓜科学组织2023/9/2528梁场选址案例分析梁场整体工期关系梁场规划设计22023/9/25292023/9/25302、梁场规划设计功能区规划给排水规划制存梁规划工装规划机械设备规划电力规划系统工程2023/9/25312、梁场规划设计功能区划分：制梁区、存梁区、生产保障区、装梁区、生活区2023/9/25322、梁场规划设计产能规划：制梁场的日生产能力ƞN--制梁总数Ttotal--有效架梁工期例如：某制梁场的制梁总数为725榀，以确保合同工期为目标，充分考虑各种制约因素，分析拟定有效架梁工期为16个月，每月按25天计，则制梁场规划的日生产能力ƞ应为：2023/9/25332、梁场规划设计制梁区规划：制梁台座数量制梁台座分类式中：N制——预制场最少制梁台座数量（个）；INT（）——将计算数值向下取为最接近的整数；η——预制场一天计划预制混凝土梁的数量（榀/d）；K——单个台座制梁周期（d/榀）。按制梁台座高度低位台座：节约，但是调反拱、维修非常不方便；高位台座：操作空间大，便于各种操作；看上去是只影响了一个台座？但是。。。梁场的其他工装也被影响，将一起计入成本2023/9/25342、梁场规划设计制梁区规划：制梁台座数量制梁台座分类按制梁台座高度按侧模形式滑移侧模：模板投入少，适合拆模后，不利养护；适宜海南、云南、广州等，四季温度变化小，有养护优势的地区。固定侧模：脱模原理，张拉起拱，自动脱模；有利带模养护，提高强度，加快循环周期。模板投入大2023/9/25352、梁场规划设计制梁区规划：制梁台座数量制梁台座分类按制梁台座高度按侧模形式按底模形式滑动底模：侧模固定，底模循环；底模带梁移出存梁，基础要求高，侧模投入小，主要应用在台湾、韩国2023/9/25362、梁场规划设计存梁区规划：存梁台座数量存梁台座分类式中：N存——存梁台座的规划数量（个）；T——混凝土梁在存梁台座上存放时间（d）；η——预制场一天计划预制混凝土梁的数量（榀/d）；n——单个存梁台座的最大存梁榀数（榀/个）T=终张龄期+成品梁检测龄期-制梁周期单层存梁：占地多，移梁方便；双层存梁：占地小，但倒梁要增加费用；一般情况，租地费用不高情况，单层存梁优势更大，但复垦等工作量大。2023/9/25372、梁场规划设计存梁区规划：存梁台座数量存梁台座分类蝶形存梁：占地减少，要增加倒梁；工期安排受制于存梁较大，非特殊情况下，一般不采用。LL2023/9/25382、梁场规划设计装梁区规划：按装梁形式运梁车经运梁通道出梁跨线提梁上桥出梁2023/9/25392、梁场规划设计生产保障区规划：拌合站规划、设备选型布置位置料罐吨位料罐数量料仓大小信息化环保性应急性2023/9/25402、梁场规划设计生产保障区规划：拌合站规划、试验室、规模、规定检验需要授权范围就近原则2023/9/25412、梁场规划设计生产保障区规划：拌合站规划、试验室、热力系统规划ƞNQ锅炉吨位管道、棚热力系统2023/9/25422、梁场规划设计小结：梁场规划设计技术难度技术先进经济合理根据结合比较工期安排、架梁数量、铺架计划、机械装备、工程经验征地拆迁、气候条件、地质条件、生产规模、制梁周期、生产速度生产、运输、防洪、环保梁场基础结构设计32023/9/25432023/9/25443、梁场基础结构设计制梁台座：设计要求、分析计算、宜采用极限状态法设计，提高耐久性和裂缝控制受力工况冻胀影响尺寸需求预设反拱规范依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）检算内容承载力和沉降量计算，端部与中部的沉降变形协调，配筋计算、抗冲切验算设计要求2023/9/25453、梁场基础结构设计制梁台座：设计要求、分析计算、经济性常见结构处理形式管桩处理CFG桩处理扩大基础钻孔桩基础2023/9/25463、梁场基础结构设计存梁台座：设计要求、分析计算、存梁支点距梁端一般设置1.5m，且能满足支座安装；存梁台座四支点的基础沉降差不宜大于2mm进行承载力计算，存梁台座进行局部承压计算；按承载能力极限状态进行设计设计功能为预制梁提供存储及其他相关施工作业平台的结构物设计要求设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）相关规定检算内容2023/9/25473、梁场基础结构设计存梁台座：设计要求、分析计算、经济性常见结构处理形式管桩等处理扩大基础钻孔桩基础载体桩基础2023/9/25483、梁场基础结构设计载体桩（夯扩桩）桩端承载球体桩体结构2023/9/25493、梁场基础结构设计提梁机轨道：设计要求、结构设计设计荷载：箱梁重量+设备重量+基础自重设计工况：第一种工况、设备负载提（驮）梁走行状态；第二种工况、转向时，以转向支撑油缸支撑接地状态。2023/9/25503、梁场基础结构设计提梁机轨道：设计要求、分析计算、计算依据：《建筑地基基础设计规范》（GB50007）、《混凝土结构设计规范》（GB50010）相关规定计算模型：采用天然地基或浅层处理后地基时，按弹性地基梁对轨道基础进行结构分析；采用桩基础时，按连续梁进行结构分析计算内容：计算地基（或桩基）承载力和基础梁承载力、抗冲切和局部承压（转向支撑范围）计算2023/9/25513、梁场基础结构设计提梁机轨道：设计要求、分析计算、常见类型CFG桩处理扩大基础处理柔性基础处理2023/9/25523、梁场基础结构设计案例讨论分析：承德制梁场制梁台座存梁台座轨道基础6座22座2000m其他结构2023/9/25533、梁场基础结构设计案例讨论分析：2023/9/25543、梁场基础结构设计案例讨论分析：制梁区存梁区提梁轨道拌合站、民工宿舍勘探6-6勘探7-72023/9/25553、梁场基础结构设计案例讨论分析：梁场基础标高最大填高16-18m填土：黄褐色，稍湿，局部松散，以粉土为主，含碎石。未进行有效碾压，强度不均。层厚0.50-16米，承载力70kpa。粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑；干强度、韧性中等,无摇震反应.含氧化铁染色及碎石，层厚1.00-2.00米。承载力100kpa。砂砾岩：紫红色，强风化,节理裂隙较发育，地层完整，砾状结构,块状构造，揭露最小层厚1.00米。承载力800kpa。2023/9/25563、梁场基础结构设计案例讨论分析：残积土：黄褐色，稍湿，中密～密实，干强度、韧性低,摇震反应中等，含碎石。层厚0.60米～6.20米。承载力130kpa。砂砾岩：紫红色，强风化,节理裂隙较发育，地层完整，砾状结构,块状构造，揭露最小层厚1.00米。承载力800kpa。梁场基础标高2023/9/25573、梁场基础结构设计案例讨论分析：3#、4#制梁台座5#、6#制梁台座1#、2#制梁台座挖方区填方区2023/9/25583、梁场基础结构设计案例讨论分析：扩大基础桩基础思路2023/9/25593、梁场基础结构设计挖方地段：桩基基础扩大基础适合持力层在砂砾岩层，承载力达800kpa，桩基基础承载，上部要作传力结构（承台），桩基数量小，进出场费用高，桩基基础无优势。已挖方至持力层在砂砾岩层，承载力好，可以直接施作扩大基础。工艺简单，施工方便、快捷，较桩基基础优势明显。2023/9/25603、梁场基础结构设计填方地段：桩基基础扩大基础1、填方高度大，持力层在砂砾岩层，桩基施工要穿过填方层；2、桩基数量少，进出场费用高；3、上部要作传力结构（承台）1、承载力不够，填方土全部挖掉，再做扩大基础？不合适2、地基加固：怎么加固？改变土体性能强夯？2023/9/25613、梁场基础结构设计案例讨论分析：强夯2023/9/25623、梁场基础结构设计案例讨论分析：强夯土体夯击沉降土体物理学性能土体承载力0-6m范围→累计沉降可以达到50-130cm1-6m范围→密度↑、孔隙比↓、压缩系数↓、压缩模量↑0-3m深度范围→承载力可提高至240-300kpa，甚至更高2023/9/25633、梁场基础结构设计案例讨论分析：制梁台座中部承载力大于70kpa条形基础整体基础2023/9/25643、梁场基础结构设计案例讨论分析：存梁台座情况，与制梁台座端部基础一样，这里我们就不详细讲解。2023/9/25653、梁场基础结构设计案例讨论分析：柔性基础刚性基础柔性基础：方便调整轨道标高，但需高出地面，要便于排水。基底砂砾岩发育不完全，遇水即散，柔性基础不能满足刚性基础：采用强夯做好底部土层处理。同时，设置好断缝，在断缝处，防止不均匀沉降，断缝处底部设置扩大基础。2023/9/25663、梁场基础结构设计案例讨论分析：门吊基础钢筋棚拌合站民工宿舍其他结构根据各结构承载力要求，结合强夯试验数据，选择强夯遍数后，在其上进行结构施工2023/9/25673、梁场基础结构设计小结：基础结构设计，没有哪一种最好，各有优势，关键是哪一种在既有的情况下适合。工装通用化42023/9/25689/25/202369工装通用化的意义目前铁路预制高铁（客运专线）箱梁型式设计有85种，四局涉及的超过30种，由于各梁型截面尺寸的差异，使目前全国范围内梁场大部分模板不能有效周转；其他工装设计不统一，不能有效周转，浪费巨大。以我局为例，高峰期有30多个梁场,每年由此产生的效益损失保守估计以千万计！随着“一带一路”战略实施，“高铁新一轮建设高潮的来临，将通用化技术引入工装设计制造中已成当务之急，有着巨大的现实意义。通用概念生活中无处不在，譬如组合柜子等，通用化工装在四局早已经局部应用。9/25/202370工装通用化分类底模通用化侧模通用化内模通用化制梁台座通用化钢筋吊架通用化钢筋绑扎胎具通用化T梁模板通用化工装通用化9/25/202371底模通用化特点通桥(2008)2322A-II底模底模：通用面板、调节面板、千斤顶等构件组成9/25/202372底模通用化特点通桥(2009)2229-I底模通桥(2008)2322A-II底模底模：通用面板、调节面板、千斤顶等构件组成9/25/202373通用化底模宽度选择L2/2L1/2L3底模宽度通用化双线——双线双线——单线9/25/202374通用化底模长度选择通桥(2009)2229-I纵断面通桥(2008)2322A-II纵断面L1/2L2/2L3L4底板为平直情况底板为错台情况错台高度错台长度9/25/202375通用化底模互换通桥(2009)2229-I底模通桥(2008)2322A-II底模活动块1活动块2活动块3型钢错台高度不一致错台长度不一致错台——平直2023/9/2576小结一套通用化底模从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约11万元。通过调节块的互换，快速改变底模的轮廓线，减少底模、台座投入，减少工序转换时间。9/25/202377外模通用化特点通桥(2009)2229-I外模通桥(2008)2322A-II外模公用部件

调节螺杆、桁架、走行小车、马镫等，部件通用率达到60%

外模：面板、调节螺杆、桁架、走行小车、马镫等构件组成2023/9/2578外模通用化设计原理(2009)2229-I外模轮廓线外模示意图1(2008)2322A-II外模轮廓线外模示意图2选定适合的外模桁架尺寸外模桁架和面板的连接方式2023/9/2579解决调节块过长的措施通桥(2008)2322A-II外模通桥(2009)2229-I外模2023/9/2580外模通用化措施L1L2L3外模示意图3确定外模尺寸调节块的作用2023/9/2581外模通用化过程动画2023/9/2582小结通过调节块的互换，快速改变外模的轮廓线，减少工序转换时间。一套通用化外模从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约28万元。2023/9/2583内模通用化实例圈外为通用部件：丝杆、马镫、部分顶板和侧板、液压系统、主梁等，部件通用率达到80%专用部件（2008）2221A（2009）2229改装？2023/9/2584内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁实现上述部件的通用，肥东梁场设计上是怎么做到的L1L22023/9/2585内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2586内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2587内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2588内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2589内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2590内模通用化原理内模的通用部分有支撑丝杆顶面板侧板马凳及顶升千斤顶液压系统主梁L1L22023/9/2591内模主梁通用化L/2标准段L3变截面选取主梁中部平直长度（L）最短尺寸作为主梁中部通用部分尺寸。选取变截面长度（L3）最长尺寸作为变截面主梁通用部分尺寸，选取变截面高度（L4）最小尺寸作为变截面标准高度尺寸。L+2*L3要满足所有梁型长度的需求。L4标准段主梁调节块变截面段主梁2023/9/2592内模通用化过程内模改装完成2023/9/2593铁路箱梁内模通用化2023/9/2594内模通用化经济效益

肥东梁场3套内模改装周转使用各一次，节约成本120万，如果推广至全局乃至全国，大家可以想象，将是怎么样的一个天文数字！

这种技术非常简单，却效益显著，为什么省钱是别人呢？请大家课后思考。9/25/202395钢-混制梁台座特点传统制梁台座钢-混制梁台座9/25/202396钢-混制梁台座组成钢-混制梁台座钢-混制梁台座：钢桁架、钢管等构件组成2023/9/2597钢-混制梁台座安拆过程方便安装及拆卸实现了制梁台座不同梁型的通用2023/9/2598经济效益一套钢-混制梁台座从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约6.7万元。2023/9/2599钢筋吊架特点不同梁型之间的钢筋分布情况钢筋吊架强度及刚度、吊点位置吊架各组成构件的尺寸后期转场方便运输

通过螺栓栓接通过螺栓栓接通过螺栓栓接2023/9/25100经济效益一套通用化钢筋吊架从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约3万元。2023/9/25101钢筋绑扎胎具通用化特点传统绑扎胎具通用化绑扎胎具增设调节螺杆构件模块化设计2023/9/25102绑扎胎具通用化原理确定支架尺寸调节螺杆的作用2023/9/25103经济效益一套通用化钢筋绑扎胎具从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约3万元。9/25/2023104外模通用化特点2101-Ⅰ-32米T梁纵断面图2101-Ⅱ-24米T梁纵断面图相同地方不同地方9/25/2023105外模通用化特点2101-Ⅰ-32米T梁横断面图2101-Ⅱ-24米T梁纵断面图相同地方不同地方2023/9/25106外模通用化过程T梁模板通用化

以通桥（2005）2101系列的32m与24mT梁为例中间区段轮廓线仅腹板高度不一致外，其他尺寸均一致梁型轮廓线比较模板架设活动块实现模板通用活动块1活动块232mT梁模板24mT梁模板2023/9/25107经济效益一套通用化T梁模板从一个场周转到另一个场，只需一次，节约成本约10万元。T梁场规划52023/9/251089/25/2023109T梁场选址基本原则制梁场的选址应根据所需架设桥梁区段内，桥梁和周围结构物的分布情况，从满足工期、造价合理等综合分析，确定制梁场位置。起点终点场址1场址2场址3场址49/25/2023110场址选择考虑因素制梁存梁场的场址选择应综合考虑以下因素：力求节约用地、少占耕地并减少拆迁。水文地质条件好，土石方工程和基础加固较少的平坦地域。有较好的交通条件。附近水源充足、电源可靠、通信良好，并靠近当地料源。供梁区间内现浇梁、连续梁及隧道工程等的影响因素。宜避开水塘、高压线、工厂生产区、国家基本农田。供应半径双线不宜大于200km，单线可根据实际情况确定；宜与铺轨基地合并设置；岔线平面布置应满足运梁列车进出方便、对既有运营线路干扰小的要求。9/25/2023111场址选择考虑因素以下地段和地区不得选为场址：地震区泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的地段坝或堤决溃后可能淹没的地区采矿陷落（错动）区爆破危险范围内文物古迹保护区水源卫生保护区自然保护区9/25/2023112T梁场选址基本原则总体规划设计阶段一般应包括制梁场规模确定、功能区划分、各个功能区的规划、预制场关键参数（制梁台座数量、存梁台座数量等）确定、生产保障系统规划等内容。9/25/2023113T梁场组成制梁场由保障、制梁、存梁、装车(铁路岔线)、生活和办公等区组成。9/25/2023114制梁台座数量确定制梁台座数量应满足施工组织设计对制梁速度的要求，它受限于制梁装备、工艺、周期及效率等众多因素。N1

=η·T1

式中N1为制梁台座数量，个；η为每日预制T梁数量，片／天；T1为预制每片T梁占用单个制梁台座时间，个·天／片。以目前各条线建设实际情况来看，业主压缩工期的现象较为普遍。因此，有效架梁工期需审慎分析确定，要以工程总体工期安排、施工组织设计，和运架速度为依据，充分考虑征地拆迁、气候条件等制约因素，认真分析路基与桥梁下部结构以及特殊桥梁上部结构施工进度对预制梁运架的影响，并适当考虑一定的富余量。9/25/2023115存梁台座数量(长度)确定制梁场应根据工程装备选择存梁方式：当采用滚移、滑移、移梁小车移时，只可选择单层存梁；当具备提梁机装备时，宜选用双层存梁以节省占地面积。采用通长形式存梁台座其总长度可按式N2=η·T2·B·K式中

N2为按制梁速度确定的存梁台座长度，m；η为每日预制T梁数量，片／天；B为每片T梁单层存放占用滑道长度，m；T2为每片T梁占用存梁台座时间，天／片不宜小于45天；K为存梁系数，单层存梁取1，双层存梁取0.6—0.7。9/25/2023116存梁台座数量(长度)确定存梁台座数量按上式计算存梁滑道长度后，尚应根据下式