浅谈高速铁路预制箱梁梁场选址及规划

浅谈高速铁路预制箱梁梁场选址及规划

高尚泰

中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都 610000

[摘要]本文对高速铁路梁场选址及规划中需要考虑的问题，进行了较为详细的分析，为后续高速铁路梁场建设和同类工程施工提供借鉴。

关键词：高速铁路 梁场 选址 规划

1引言

在我国国民经济高速发展的大背景下，高速铁路的建设迅猛发展，取得了辉煌的业绩。以往传统的设计、制造、安装等技术，已不能适应高速列车对桥梁刚度的要求，为了满足高速铁路快速建设要求，采用大型预制场，预制单、双线整孔箱梁就成为新的建设模式。由于大型预制厂规模大、占地多，对地基承载力的要求高、处理软弱地层的费用高，对整个项目的工期、质量、成本的影响较大，因此梁场选址就显得尤为重要。在标准化、信息化、智能化以及BIM等高科技技术应用于新型高铁梁场，使得梁场功能区规划、设备选型、工装设计等要求更加精细化。鉴于此，本文针对于高速铁路梁场选址和总体规划进行了分析和探讨，提出了重点需考虑的问题，供同行参考借鉴。

2制梁场选址

制梁场选址是制梁场规划设计的首要工作。在选址阶段，制梁场主管单位须组织相关人员进行详细的施工调查，针对不同场址进行初步规划设计和经济技术比选，形成建场选址论证报告，为建场决策提供参考，力求选址科学、经济、合理。

2.1施工调査

施工调查前，需制定详细的调查提纲，编制调查计划；调查完成后，应及时形成完整的施工调查报告，施工调査的主要内容如下：

(1）工程情况

收集设计资料，仔细阅读设计文件，理解设计意图，了解工程设计中采用的新材料、新工艺、新技术。熟悉施工组织设计的总体安排，核对控制性项目工期节点（如连续梁合龙时间、路基预压完成时间、隧道贯通时间等）、核对箱梁截面特性（如梁长、防护墙内侧宽度、防护墙预留钢筋高度、隧道截面尺寸等）、运梁通道等能否满足将来运架设备通行要求。

（2）现场实地踏勘

了解现场地形情况和预制场周围环境、既有建筑物的分布、权属情况。

（3）地质勘察

建场地基的好坏，对梁场建设进度和成本影响很大，当拟选场地的地质资料不全时，要及时进行补充勘察，勘察结果作为场址比选的重要依据，同时也是后续大临工程设计的基础资料。勘察一般应提供下列资料：

①地层成因及类型、特点、土层性质；

②场地内填土、暗河、古河道及不良地质的分布范围与深度，地下水位埋深；

③临时工程结构设计和施工所需的土、水等参数，如土层名称、标高、层厚，天然重度、天然含水量、内摩擦角、黏聚力、液限、塑限、塑性指数、孔隙比、压缩模量，各土层的地基承载力、代表值等指标。

（4）气象水文

了解、获取当地多年气象、水文资料，包括气温情况，季节风情况，雨季、雾季、积雪、冰冻深度以及冬期施工期限等；向地方水利部门了解、获取预制场附近河流的多年水文资料，包括汛期、枯水期的最高水位等；了解厂址附近排水渠沟的分布情况。

(5）电力线路分布及供应

了解预制场附近的供电网络、电压等级以及施工用电价格和其他要求。

（6）通讯服务

了解当地通讯、网络服务情况和有关要求。

(7）交通运输

包括公路、铁路、码头、桥涵的等级、通行能力和当地可能提供的交通运输工具、运输能力等。

（8）地方资源

调查当地劳动力数量和质量，地方材料种类、质量、供应能力和机械设备租赁市场的情况。

（9）民风、民俗、民情及地方政策

了解当地的风俗民情以及在征地拆迁、工程建设、建筑市场管理等方面的一些政策和要求。尤其是征地拆迁，因涉及面广、问题不易解决，是制约工期的关键因素，需深入调研。梁场选址尽量避开拆迁困难地段。

（10）地方疫情

了解当地地方病及疫情传播途径和当地的主要防控措施。

2.2选址原则

预制场的选址应根据计划架梁区段内，桥梁和周围结构物的分布情况，综合考虑工期、造价等因素，确定预制场位置。预制场选址的主要原则为：

（1）永临结合

尽可能利用站场和其他铁路永久用地，或将预制场设在地方规划或工程规划中的永久建设用地上。

当占用站场或路基等铁路永久用地时，建场过程中就要按照站场或路基地基处理和填筑的要求进行施工，并充分考虑路基预压对工期的影响。

（2）征地拆迁难度小、复垦量少

预制场宜选在占用耕地少、拆迁难度小以及工程完工后复垦量小的场地上。尤其征地拆迁，是目前的焦点问题，在有些工程建设中已经成为制约工期的第一要素，需审慎论证，梁场选址需避开拆迁的焦点区段。

（3）供梁距离短

预制场宜选择在桥梁集中地段和特大桥中部或两端位置，以缩短运梁距离，选址时若条件允许，应优先考虑运梁上桥，这样可以取消提梁上桥的龙门吊，减少设备配置的数量，降低成本，因此梁场尽量设置在桥台或路基附近，通过路基直接运架梁，箱梁运架的最大运距不宜超过20公里。当架梁范围内有合适的路基结构物时，可以通过加宽路基、设置会车道，增加运梁车等措施，增加架梁范围。

当制梁场位于特大桥中部时，尽量不要全线运梁，选址应该紧邻线路，采用横跨线路的提梁机提梁上桥架设(提升站范围内）和装车运输。同时，还应综合考虑以下两个问题：

①制梁场应选择在桥墩高度可满足提梁机有效提升高度要求的区间；

②尽量选择直线线路区段，如条件受限，则在选定提梁机跨度时，应考虑线路曲线矢距的影响。

（4）交通方便

预制场位置应尽量靠近满足运输大型制梁、提梁、运梁设备通行要求的既有公路或施工便道，以利于大型设备和材料的运输。

（5）地质条件好、地基处理工程量小。

确定预制场位置前应充分调研其地质情况，避开地震断层和设防烈度高于9度的地震区、以及可能发生泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害、采矿陷落（错动）；在地质条件较好的地基上建设梁场，能够减少地基处理工程量、降低工程投资，加快建设进度。

（6）在预制场的规划选址中应考虑供梁区间内现浇梁、连续梁及隧道工程等因素对运梁通道的影响，同时尽量避开水库、水塘、高压线、爆破生产区。

（7）水源保护区、风景名胜区、森林和自然保护区、可能被淹没的地区、历史文物古迹保护区、影响航空、通讯和重要的天文、气象、地震观察以及军事设施等是选址的禁忌。

3制梁场规划

制梁场的规划包括制梁场总体规划、平面布置设计、建场土建工程设计、工地试验室建设、主要生产装备选型、资源配置以及给水和排水等内容，是一项具有一定技术难度的系统工程。应根据工程总体工期安排、架梁数量、铺架计划以及承包单位拥有大型施工装备状况、工程经验等因素，结合当地征地拆迁情况、气候条件、地形地质条件、生产规模、制梁周期和生产速度，综合比较生产、运输、防洪、环保等经济技术条件，充分吸收国内外的先进技术和经验，进行多方案的技术经济比选后，确定技术先进、经济合理的方案。

3.1产能规划

确定合理的生产规模，是制梁场规划设计的关键，它直接关系着生产要素的配备。生产规模规划的主要任务是确定制梁场的日生产能力这一项关键性指标。制梁场的日生产能力通常应不小于供梁区段的日供梁要求，根据制梁总数和有效架梁工期来确定。目前铁路建设压缩工期的现象还是存在，因此，有效架梁工期要以工程总体工期安排、施工组织设计和运架速度为依据，充分考虑征地拆迁的不确定性、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，理论联系实际，切勿死搬硬套，适当留有余地，审慎分析确定。

3.2功能区规划

预制场功能区一般划分为制梁区、存梁区、提梁上桥区（装车区）、生活办公区和生产保障区。各区主要功能及注意事项如下：

(1）制梁区

制梁区主要由制梁台座、钢筋绑扎胎卡具、内模存放台座、制梁辅助龙门吊等组成。主要实现预应力混凝土梁钢筋的绑扎及吊运、混凝土的浇筑、前期养生和预、初张拉等。若采用搬梁机移梁，制梁台座可设置成并列式或一字交错布置，若采用移梁台车移梁，制梁台座必须设置成一字形。单个制梁台座周转率在4～5天/次，制梁台座的数量要结合架梁工期及预制梁型进行计算。制梁台座基础根据地质情况，一般采用桩基础或扩大基础。梁体钢筋在钢筋胎卡具上绑扎，采用底腹板钢筋和顶板钢筋整体绑扎吊装工艺，门式起重机吨位的选取要考虑钢筋笼的重量、吊具和附件的自重及吊具不平衡系数，一般选取80吨位为宜，电力牵引采用新型的滑铁线接触方式。侧模板可采用固定式或者滑移式，内模采用液压可收缩模板，侧模板与内模配置数量比一般为3:2。梁体应采用泵送混凝土连续灌筑、一次成型，灌筑时间不宜超过6小时。制梁区域需考虑吊具、防雨棚、张拉工装等堆放场地。

（2）存梁区

主要实现预应力混凝土梁的后期养生、终张拉、压浆、封锚、检测等要求，必要时可实现支座安装和混凝土梁防水层、保护层施工，部分预制场存梁区在经过特殊规划和设计后可实现架桥机调头功能。存梁区一般由存梁台座、静载试验台座、移梁通道等组成。存梁区平面布置应结合梁场的总体规划，搬运设备的空间要求，在结构上应满足所存放梁体结构尺寸和构造要求外，还应满足预应力张拉、管道压浆、以及移梁台车行走、落梁等作业空间要求。当采用搬梁机装备时，宜采用双层存梁，当采用滚移、滑移、移梁小车移时，只可选择单层存梁。存梁台座的数量应根据简支梁混凝土的强度和弹模以及架梁进度，再最终计算出存梁台座数量。当采用搬梁机提梁时，宜设置一个复合式静载试验台座，位置可设置于存梁区靠近搬运机转向区；当采用移梁台车移梁时，静载试验台座数量应满足不同规格型号的梁型，位置宜设置于装梁区位置。

（3）提梁上桥区

主要实现预应力混凝土梁上桥、装车功能，部分预制场提梁上桥区经特殊处理后可实现架桥机安装、拆除、调头等功能。提梁上桥区包含提梁台座、提运机通道基础或运梁通道等土建结构物。根据梁场选址位置，合理选择梁体上桥方式。

（4）办公生活区

主要实现为场区工作人员提供生活、办公场所功能。生活办公区宜具有独立的水电保障体系。办公生活区的规划应满足规范要求。

（5）生产保障区

主要实现预制场各种材料、物资、电力、水、蒸汽等的保障和供给功能。保障区主要由混凝土拌和站、砂石料场、钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、试验室、变压器、锅炉房、物资仓库、水池等组成。拌和站需双配，水泥罐、粉煤灰罐数量要考虑检测时间。骨料供给保障率不高，因此需设置堆存场地。骨料仓需全封闭，北方地区若考虑冬季施工，须加装保温加热设施。锅炉双配，在满足环保要求的前提下选择。

3.3技术创新规划

互联网技术的高速发展,为铁路梁场信息化管理提供了强大的技术支持，信息化对于铁路梁场工程管理具有重大推广应用的意义。针对铁路梁场施工建设的特点，采用新工艺、新设备、新材料，以梁场建设作为企业转型升级的载体和抓手，结合新型信息化、智能化技术，利用BIM平台，在文档管理、设备日常管理、进度管理、物资库存管理、拌和站管理、试验管理、安全质量管理、视频监控等方面，取得创新突破。

4结论

铁路梁场建设选址是重点，规划是关键，一着不慎，可能就会出现满盘皆输的现象，梁场规划过程中，要不断借鉴前人的经验，系统考虑，反复综合分析比较，选出最优的方案，建设好高速铁路梁场。

参考文献

[1]《客运专线预应力混凝土简支箱梁施工技》.中铁四局集团有限公司.2010.

[2]《高速铁路制梁场规模优化探讨》.中铁十六局第一工程有限公司.李德行.

[3]《铁路客运专线预制箱梁梁场选址和布局设计要点》.贵州中铁路桥工程有限公司.杨志.

作者简介

高尚泰（1964-），男，甘肃武威人，高级工程师，从事水电及铁路工程施工技术与管理工作