对预制梁的制、运、架平衡分析

【摘 要】在工程复杂、工期紧张的情况下，桥跨结构大量采用现场预制、运梁车运梁、架桥机架设的方式。由于梁场的建设成本高，前期的规划与设计成功与否，直接关系到梁场的建设费用和今后的使用效率，因此制存梁场的布置、运架设备的配置对工程造价和工期具有很大影响。论文以改建铁路广通至大理线扩能改造工程设置的楚雄、祥云预制梁场为例，分析如何使所设制存梁场的预制、运输、架设相互矛盾的三者之间达到最佳平衡。

【Abstract】When the project is complicated and the time limit is tense， a large number of bridge span structures are set up by site prefabrication， beam transporting machine， bridge erecting machine. Because of the high cost of the construction of the beam field， the success of the planning and design of the earlier stage is directly related to the construction cost of the beam field and the use efficiency in the future. Therefore， the layout of the production and storage of the beam field and the configuration of the erection equipment have a great influence on the cost and duration of the project. Take Chuxiong， Xiangyun prefabricated beam field of Guangtong to Dali railway capacity expansion reform engineering as an example， the paper analyzes how to make the best balance among the three prefabricated of making， transporting and erecting prefabricated beams.

【關键词】预制梁；现场预制；架桥机架设；平衡分析

【Keywords】prefabricated beam； prefabricated on site； set up by bridge girder erection machine； balance analysis

【中图分类号】U445.4 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）12-0169-03

1 引言

目前我国铁路建设迅速发展，客运专线中桥梁也占有较大的比重，而且工期紧任务重。理论上讲，现场设置较多的制存梁场、制梁台座、存梁台座、运梁机、架桥机可以缩短运距、提高效率，但投入的场地费和设备费就会大大增加。所以在保证预制梁的质量和工程造价的前提下，对最大架梁情况进行分析，提前制梁以保证在最开始就能架梁，配置相匹配的机具，以使预制梁场建成后能不间断制梁，从而达到预制梁制、运、架的平衡状态。

2 工程概况

广通至大理铁路扩能改造工程为国家I级双线电气化铁路，速度目标值200km/h，广通北站（不含）至大理东站（含）工程线路长度164.977km。线路位于云贵高原的西部，地形起伏较大，全线设特大桥5座，有龙川江2号双线特大桥、沙桥楚大高速立交双线特大桥、下家山双线特大桥、新庄子双线特大桥、刘家双线特大桥。

该工程以铺架为龙头，向前安排制存梁、铺轨基地建设及轨排拼装、底层面砟预铺，向后安排上砟整道、无缝线路及站线轨道施工，其中制存梁及架梁均为重点工程。全线所建桥梁梁体大部分都是采用双线简支T梁，共设置两处制梁场，T梁在梁场内采用后张法预制。广通至楚雄段采用轮胎式运梁车运梁，公铁两用架桥机架设；楚雄至大理段采用轮轨式运梁车运梁，公铁两用架桥机架设。制梁场基本情况如表1。

3 影响施工因素分析

预制梁的制运架进度不均衡必定会降低工作效率，从而对工期和造价造成影响。为了避免架梁机架设中出现供需不平衡而产生的窝工或者人员机械不匹配的情况，需全面考虑选择合适的制存梁场，并以架梁为控制工期，对最大架梁情况进行分析，提前制梁以保证在最开始就能架梁，配置相匹配的机具，以使预制梁场建成后能不间断制梁。

3.1 制存梁场选址

为了满足工期要求和控制成本，对于T梁这种体积大、质量重、运输要求高的结构来说，现场建设制存梁场是最好的选择。所以选址应该全面考虑到供梁范围、铺架要求、线路情况、材料来源、地形地貌等因素。

①预制梁场位置应位于供梁范围的中部，孔跨布置较为集中的地方，供梁距离短。

②交通方便，地势平坦，地质状态好，征地拆迁及复垦量少。

③T梁梁场供应半径双线不宜大于200km。条件允许时，可与铺轨基地合二为一，提高铺架速度。

④附近宜水源充足、电源可靠、通信良好，并靠近当地料源。

根据全线桥梁分布情况，广通至大理线扩能改造工程修建2个制存梁场。在DK26+825段切直线段出岔设置楚雄制梁铺架基地（DK26+825），制梁铺架基地通过新建广大正线与广通北站（昆广铁路）接轨，再通过联络线与既有成昆铁路广通站联通。运输通道经S214省道连接进场通道，满足大宗料进场；在既有广大线的祥云站的大理端6号道岔延长线设置祥云制梁铺架基地（D1K126+925）。沿线公路交通较为发达，主要有走向与铁路基本一致，沪瑞（G65）高速公路和G320国道与本工程并行或相交，同时沿线已经形成连接各乡镇较发达的乡村公路网络，材料运输较为方便。所预制的T梁采用大吨位轮胎式和轨道式运梁设备运输，公铁架桥机架设。同时充分利用施工临时岔线，加速空、重型列车交会，以增加有效工作时间，提高车辆周转率。

3.2 运架梁速度

本工程铺架工程量大，工序多而繁杂，铺轨、架梁、铺碴整道、长轨换铺、无缝线路施工等设备交替作业，工序组织复杂，工期紧张，因此，铺架工程是本标段的工程重点。也就是说，架梁的进度决定了工期。

此工程时间紧，承担大工作量的楚雄制梁场需在10个月内完成1316孔梁的架设，因此平均每天需架设4～5孔。现行铁路T梁定额没有涵盖轮胎式运梁车及轮轨式运梁车配合公铁两用架桥机运输架设T梁的定额，但据不完全统计，近两年来的运架机速度是完全可以满足的。在高峰期时，合理安排人员、机械，以提高效率，可达到一天5孔。保证了进度要求。

3.3 制存梁台座数量

①制梁台座数量原则上应根据供梁孔数和施工组织设计来确定，并根据选场当地的气候条件施工环境进行调整。根据《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》（铁建设[2008]189号）文件中制梁台座计算公式如下[1]：

N1=ηT1

式中：N1——制梁台座数量（个）；

η——每日预制T梁数量（片/d）；

T1——预制每片T梁占用单个制梁台座时间（个·d/片）；《铁路工程施工组织设计指南》（铁建设[2009]226号）指出，每个制梁台座每月可预制3～5单线孔T梁，即T1宜取3～5d/片，如采取蒸汽养护，时间可以适当缩短[2]。本工程采取自然养护，取4d/片。

②存梁台座数主要由梁场每日生产能力和制梁后道工序所需时间决定。占用存梁台座的时间越短，梁周转速度越快，需要的存梁台座也会越少。但存梁台座数不可过少，要以保证T梁的质量为前提。

N2=ηT2

式中：N2——存梁台座数量（个）；

η——每日预制T梁数量（片/d）；

T2——单片T梁占用单个存梁台位的时间（个·d/片）；

根据铁科技函[2004]120号《客运专线预应力混凝土梁暂行技术条件》文件，梁体在存梁台座的存放时间要满足制梁体强度达到要求后的终拉、压浆等后道时间工序要求[3]。经推算，一般梁体在存梁台座上存放的时间为25天到45天，此处取中间值35天。

根据制架梁和制梁场实际情况，设置双层存梁台座。可得楚雄制梁场和祥云制梁场的制存梁台座数，如表2。

同时，为了满足施工高峰期T梁的架设速度，在制梁场内预留了半个月的存梁台座布置[4]。

4 理论数据分析

根据计算得出以上理想状态下的数据，接下来以楚雄制梁场架梁实际情况对数据进行验证，如表3。

由上表可看出，在理想状态下施工准备阶段备220片梁，自第1月起以250片/月生产，第9个月缺少少量供梁4片外，其余均有余梁。存梁区双层T梁存放，除第4个月存梁区超出少量4片外，其余均满足。因此只需要根据现场情况进行合理调配，楚雄制梁场配置32个制梁台座和160个存梁台座是可以匹配的[5]。祥云制梁场按照同样的方法也可验证，不再贅述。

5 结语

为满足工期和控制成本的需要，如今现场修建制存梁场已代替了工厂化生产模式。论文在阐述了影响施工因素的基础上，以改建铁路广通至大理线扩能改造工程设置的楚雄、祥云预制梁场为例，根据供梁需求和架梁速度等确定了制梁台座和存梁台座，并进行分析验证，寻找制、运、架相互矛盾的三方的最佳平衡。

【参考文献】

【1】铁建设[2008]189号 铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定[S].

【2】铁建设[2009]226号 铁路工程施工组织设计指南[S].

【3】铁科技函[2004]120号 客运专线预应力混凝土梁暂行技术条件[S].

【4】吕磊涛.铁路T梁制存梁场大型临时工程设计研究[J].铁道建筑，2016（3）：58-61.

【5】秦基珍.公铁两用架桥机移运架T型梁施工功效及资源消耗研究[J].铁路工程造价管理，2013（5）：5-8，32.

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