单双线桥梁交叉地段箱梁预制场设置方案研究

张 金 禹

(中国铁路设计集团有限公司工经院，天津　300142)

1　概述

目前，我国新建铁路客运专线大多是以桥代路，所用梁型一般采用预应力钢筋混凝土简支箱梁,简支箱梁具有整体性好、刚度大等特点，能够满足高速列车快速、平稳、舒适运营的目标。但其体积大、质量重，运输控制标准非常严格，不可能通过铁路或公路进行长距离运输。所以，采用传统意义上的“工厂集中预制，铁路运输到桥位架设”的方法是行不通的。只能在现场修建预制梁场，集中预制箱梁并采用架桥机架设，桥位现浇的施工方法。

箱梁预制场的设置方式灵活多变，单双线箱梁交叉地段，由于箱梁孔跨类型复杂多样，其预制架设工程需特殊情况特殊分析，综合考虑各方面因素制定箱梁预制架设方案。本文就结合某新建高速铁路项目实例，对单双线交叉地段箱梁预制架设工程进行研究，并进行工程投资比较，确保合理控制投资。

2　工程实例分析

某新建铁路项目全线长度223.766 km，其中桥梁长度103.271 km，占线路长度的46.15%，其中大中型桥梁占桥梁比例的90%以上，主要采用双线简支箱梁，部分采用大跨连续梁、刚构连续梁、单线简支箱梁。初步确定7处箱梁预制场，所需箱梁采用大吨位轮胎式搬梁机运输，大吨位架桥机架设。其中：2号箱梁预制场负责单双线交叉地段的箱梁预制架设工作，为本次研究的对象。

2号梁场负责6座特大桥，1座大桥及3座联络线特大桥的箱梁架设。其中，供应双线箱梁199孔，供应联络线部分单线箱梁121孔(其中，联络线b，c与正线双线桥在梁场大里程终点方向合并为四线箱梁桥)。考虑铺轨工程的工期需求，本地段架梁工程需在10个月内完成。

单双线位置关系如图1所示。

根据现场地质钻探，本地段位于海洋相沉积平原地貌，地势相对较为平缓，区内地层以淤泥质地层为主，地质情况差。

2.1　根据梁场供应情况，现拟定两套梁场布置方案2.1.1　方案一单双线梁场合设方案

1)预制架设工程制约因素：

架设顺序：根据单双线箱梁的分布情况，双线箱梁分布相对集中，单线箱梁分布较为分散。从集中预制，统一架设角度考虑，大部分单线箱梁需在双线箱梁架设完成后通过双线桥梁进行运输架设。因此需先架设双线箱梁，后架设单线箱梁，考虑设置一处中型双线箱梁预制场和一处小型单线箱梁预制场。

地质因素：本地区地质条件较差，地基处理工程量较大，考虑在满足工期及预制架设需求的前提下，尽量减小梁场规模及用地，以合理减少地基处理投资。

拟定将单线箱梁预制场与双线箱梁预制场合并设置为1处单双线箱梁预制场，负责199孔双线箱梁和121孔单线箱梁的预制架设工作。

梁场规模：双线箱梁架设平均速度按照1孔/d考虑，根据《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》(铁建设号[2018]189号)的相关规定，初步拟定设置双线制梁台座5个，制梁台座与存梁台座数量比按照1∶8考虑，设置双线箱梁存梁台座41个。先期只设置1个单线箱梁制梁台座，10个单线箱梁存梁台座(制梁台座与存梁台座数量比按照最大1∶9考虑)。

双线箱梁架设完成后，考虑将场内双线箱梁制梁台座改造为单线箱梁制梁台座使用。单线箱梁制架平均速度按照1孔/d考虑，根据铁建设号[2018]189号文规定，需单线箱梁制梁台座5个～6个，故考虑将场内5个双线箱梁制梁台座均进行改造，共设置单线箱梁制梁台座6个。其中，箱梁脱模时间为5 d/孔，养护时间35 d/孔，则制梁台座与存梁台座的比例为5∶35=1∶7，故1个制梁台座配置7个存梁台座，既有单线箱梁存梁台座为10个，按照双层存梁考虑，需要改造双线存梁台座数量为6×7/2-10=11个。

2)工期分析：

a.双线箱梁工期分析：

双线箱梁工期分析如表1所示。

表1　双线箱梁工期分析表

则双线箱梁架设总时间为117+41+15=173 d。

b.单线箱梁工期分析：

单线箱梁存梁数量为10×2=20孔(双层存梁)。考虑双线箱梁架设过程中，单线箱梁不间断生产，期间单线箱梁产量为160×0.2孔/d=32孔，期间可架设联络线a箱梁26孔，故双线箱梁架设完成时，梁场内存梁数量为32+20-26=26孔。剩余单线箱梁预制孔数为121-52=69孔。

双线箱梁改造工程：为满足单线箱梁预制进度，考虑在全部双线箱梁脱模完成后对双线制梁台座进行改造，将其改造为单线制梁台座，改造时间为30 d，双线箱梁预制天数为104/1=104 d，104+30=134 d<160 d(双线箱梁架设工期)，故b,c联络线架设开始前已经完成制梁台座改造，单线箱梁预制进度为6×0.2=1.2孔/d。单线箱梁预制天数为69/1.2=58 d。

单线箱梁架设按照2孔/d进度进行，架设天数为26/2=13 d<40 d(箱梁预制周期)，故架梁时间受到制梁进度限制，单线箱梁预制进度为6×0.2=1.2孔/d，按照1孔/d考虑，剩余单线箱梁架设时间为69/1=69 d。故单线箱梁制架工期为13+69+35=117 d。

箱梁架设总工期为117+173=290 d=9.6月<10月，故工期满足设计需求。

2.1.2方案二单双线梁场分设方案

表2　两方案主要工程数量对比表

方案一单线箱梁预制台座改造工程需在双线箱梁全部预制完成后方可进行，单线箱梁预制工程受双线箱梁预制架设工程影响较大，施工衔接紧凑，工期风险较大；为提高抗风险能力考虑分别设置1处单线箱梁预制场和1处双线箱梁预制场,二者相互独立，互不影响。

1)梁场规模说明。

双线箱梁预制场规模与方案一双线梁场规模相同。

单线箱梁预制场拟定设置单线制梁台座3个，制梁台座和存梁台座之间比例按照1∶8，存梁台座24个，考虑架设开始前存梁台座已全部存满，存梁孔数为24×2=48孔。

2)工期分析。

a.双线箱梁架设工期与方案一基本一致，仅分析单线箱梁制架工期；

b.根据箱梁架设顺序，联络线a单线箱梁架设开始前需完成161孔双线箱梁的架设工作，其中82孔按照2孔/d速度架设，剩余79孔按照1孔/d速度架设，架设时间为82/2+79/1=120 d。即架梁开始后120 d可架设联络线a处单线箱梁，同时单线箱梁开始预制，架设时间为26/2=13 d；考虑联络线b,c需在双线箱梁全部架设完成后方可架设，故双线箱梁架设完成前，单线箱梁预制天数为(158-120)=38 d。b,c桥开始架设前存梁孔数为48-26+38×0.2×3=45孔；剩余预制孔数为121-48-0.2×3×38=50孔，架梁进度按照1孔/d速度架设，制梁速度仅为3×0.2=0.6孔/d，故架梁进度受制梁速度限制。剩余箱梁制梁天数为50/3/0.2=84 d，则b,c两座桥梁的架梁时间为84+35+3=122 d；

c.梁场整体架梁时间为122+173=295 d=9.7月<10月，工期满足要求。

2.2　工程投资对比分析

1)新建制存梁场的主要工程数量如表2所示。2)新建制存梁场的工程数量及所需的各项费用对比如下：

方案一梁场合设方案建设总投资为4 514.8万元，详细说明如表3所示。

方案二梁场分设方案建设总投资为4 922.7万元，详细说明如表4所示。

表4　单双线预制场分设方案工程投资汇总表

优缺点对比分析如表5所示。

表5　方案优缺点对比表

综合分析各方面因素，从减少占用土地和控制投资方面考虑，方案一具有优势；从工期调节可控方面考虑，方案二具有优势；考虑到本地区临时用地费用较高和地质条件差等因素，最终推荐采用方案一，即单双线梁场合设方案。

综上所述，单双线交叉地段箱梁预制架设工程，除了需满足一般地区箱梁预制建设的相关规定外，还需要特殊情况特殊分析，综合考虑铺架工期限制、单双线箱梁预制架设顺序、地质因素、工期抗风险能力等多方面因素，合理制定箱梁预制架设工程方案。

3　结语

本文以某新建高速铁路项目单双线交叉地段箱梁预制架设工程为案例，在架梁工期的限制条件下对箱梁预制场的结构形式及规模进行研究，并比较两种方案的工程投资，确定梁场规模及结构形式，希望能为同类工程提供参考依据。

参考文献:

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