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摘要：铁路后张法预应力简支T梁梁场各生产设施、生产辅助设施及存梁设施的布局直接影响了T梁生产效率，对保证架梁工期要求起着决定性的作用。
关键词：后张法 T梁 设施布局
前言：随着国民经济和铁路事业的发展，根据《中长期铁路网规划》，铁路建设规模不断扩大，高铁和普速铁路里程不断加长，为了节约土地、维持生态，多采用高架桥的形式，故铁路梁场也遍地开花，铁路梁场分为箱梁场和T梁场，本文仅针对T梁场建设布局做浅析。
1工程背景
杭州东站是全国九个省会城市巨型火车站中最后一个项目。未来杭州东站枢纽将成为“长三角”重要的现代化综合交通枢纽中心、浙江省以及杭州市规模最大的现代化综合交通枢纽中心，集客运专线、城际铁路、磁浮交通、干线铁路、地铁、客运、公交、运河码头等多种交通形式和配套服务设施于一体。本T梁场正是为杭州东站枢纽生产所有T梁的场所，梁场全称为中铁二十四局集团杭州铁路枢纽扩建工程上柏制梁场。梁场占地62亩，配备HZS120混凝土搅拌站2套、制梁台座18个、具备80孔存梁能力的存梁台座、10t龙门吊4台、提梁80t龙门吊2台，以及钢筋加工区、混凝土骨料库、供电系统、排水系统等生产辅助设施。
2 梁场合理布局
本梁场从建成投产至今已经历了近2年时间，经过这段时间的生产过程，结合参观其他梁场布局，笔者通过本梁场与本人得出的优化方案做对比，进行以下阐述。
2.1 梁场选址
从本梁场的情况综合分析，梁场选址应遵循以下原则：永临结合、征地拆迁及复垦量少、供梁距离短、交通便利、地质情况好且应考虑防洪、排涝等要求，除此之外，还需要了解当地气象水文、电力供应情况、通讯服务、地方资源、风俗民情、地方政策及地方疫情，以确保投资效益、安全生产、环境保护和节能。具体对比分析见表1。
2.2 制梁場布置：T梁预制场主要由保障区、制梁区、存梁装梁区和办公生活区组成。
2.2.1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搅拌站、砂石料库、钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、工程试验室、变电所、锅炉房、物资仓库、水站等组成。以下阐述保障区各部分的布局原则及本梁场的特点。
混凝土搅拌站：由于场地限制，本梁场混凝土搅拌站设置于制梁区的一端，而本梁场运输混凝土的方式为料斗装混凝土用叉车运输，这样就增加了混凝土运输距离，大大降低了生产效率、增加油耗和机械损耗，若灌注距搅拌站最远处T梁，所用行程时间为（7*40*53.34*2/1.5）/15000=1.33h。若制梁区以混凝土搅拌站为中心，对称布置，将会提高生产效率，所用行程时间为（4*40*53.34*2/1.5）/15000=0.76h，与本梁场相比，节省1-0.57=0.57h/片梁。每片T梁要求必须在3小时内灌注完毕[2]，节约的时间也为其他突发状况提供了余地和空间。
砂石料库：砂石料库应贴近并相对混凝土搅拌站对称布置，可减少装载机油耗，提高上料速度，提高效率；应考虑制梁场总体规划、混凝土供应区域规划、混凝土搅拌站设备技术要求等因素，应满足车辆运料、清洗骨料、上料等配套设备的施工技术要求。
钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、物资仓库：应贴近并相对制梁区对称布置，可减少半成品钢筋、钢绞线、其他物资搬运至制梁台座上的时间，提高生产效率。
工程试验室：本梁场试验室设置于紧邻生产区和拌合站附近，缩短现场试验和搬运试块距离，提高效率。试验室设置了计量室、力学试验室、混凝土搅拌成型室、混凝土耐久性试验室、水泥试验室、集料试验室、留样室、标准养护室等。
电力系统：本梁场变电所和自备发电设备设置于生活区附近，距离负荷中心较远，造成能源浪费。变电所的选址应综合考虑以下因素：预制场总体规划、用地布局、负荷中心、进出线方便、交通运输条件、防洪和抗震标准、地质条件等。
给水系统：制梁场用水主要包括拌合站、压浆、混凝土养护，本梁场每天需用水约吨，本梁场利用了既有铁路一20吨水塔及一口120m深井，足以满足梁场日常生产所用。
排水系统：排水系统应与制梁场总体规划一致，应考虑以下因素：排水范围、排水量、排水体系布局、排污地点和污水处理措施、排水系统的建设规模和用地等，并结合当地地理位置、地形地貌、气候条件、废水收纳体系条件、预制场污水的水质、水量情况等，在满足环境保护要求的前提下，综合确定不同的排水体制。本梁场仅沿龙门吊基础边设置了排水沟，未调查清楚当地雨量，造成汛期制梁区内积水，给生产带来了不便，对制梁台座基础稳定带来隐患。
2.2.2 制梁区
制梁区可谓是整个梁场的核心，主要实现预应力后张法简支T梁的预制、初张拉等功能。制梁区主要包括制梁台座、搬移梁通道、10t龙门吊及其基础等土建结构物。以下阐述制梁区各部分的布局原则及本梁场的特点。
制梁台座：本梁场场地狭长，采用横列式布置。制梁台座的数量应结合制梁设备配置情况、制梁工序、制梁周期、生产速度、架梁进度等因素确定。
台座数量：制梁台座数量至少应满足以下公式确定数量，即N1 =η×T1 [1]
式中，N1——梁场最少制梁台座数量（个），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T1——预制每片T梁占用单个制梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为3。
故本梁场制梁台座数量最少设为12个，考虑到本梁场需生产各种跨度的T梁，以及考虑气候、天气、设备、工装等综合影响，本梁场共设置13个32m制梁台座、5个各种跨度混合台座，以保证生产效率。
台座布局：每种跨度的生产台座应集中布置，以免互相干扰，降低效率。由于须在制梁台座上完成梁体钢筋绑扎、立模、混凝土灌注、拆模、穿纵向钢绞线、初张拉等工序，故制梁台座横、纵向须保留相应的距离以便相邻台座上的各工序不相互干扰以及施工操作人员的安全。影响台座横向间距的工序有梁体钢筋绑扎、立模、混凝土灌注、拆模，装、拆模影响范围最大，模板宽度为1.5m，相邻台座安全距离为1m，故两台座横向间距为2.5m；影响台座纵向间距的工序有穿纵向钢绞线、初张拉，由于钢绞线较长，故纵向相邻两台座须错开布置，错开距离为一片梁马蹄宽度，以通桥（2005）2101T梁为例，为0.88m。本梁场制梁台座共7排18个，按每排数量为3、2、3、3、2、3、2布置，其中设置2个制梁台座的空当处布置桥面钢筋绑扎胎具，桥面钢筋可与梁体钢筋同时绑扎，待成型后吊至台座上，节省该工序时间。
移梁通道：本梁场T梁经初张后通过卷扬机拖动梁体进行横向移动至存梁台座，移至存梁台座上后采用2台80t龙门吊进行移梁和装梁。采用卷扬机横向移动T梁前须在制梁区内与同列存梁台座对齐位置铺设滑梁轨道，铺设滑梁轨道处地基须做相应处理，由于本梁场地质条件较好，无须采用桩基础处理，仅采用混凝土扩大基础即可。
10t龙门吊及其基础：该龙门吊主要实现桥面整体钢筋的吊装、模板及其配件的安拆、钢绞线吊移、初张设备吊移、移梁轨道的安拆以及其他人工难以搬动的工装设备的吊移。龙门吊轨道跨度及长度应根据制梁区的范围确定，须覆盖整个制梁区。
2.2.3 存梁装梁区
存梁装梁区主要实现预应力后张法简支T梁的养生、终张拉、压浆、封锚、桥面防水层、混凝土保护层、检测等。存梁装梁区由存梁台座、静载试验台座、80t龙门吊及其基础组成，以下阐述存梁区各部分的布局原则及本梁场的特点。
存梁台座：本梁场采用双层与单层结合的方式存梁，即80t龙门吊范围内采用双层存梁，以外范围采用单层存梁。存梁台座的形式为条形扩大基础存梁埂，存梁台座数量应结合制梁设备配置情况、制梁工序、制梁周期、生产速度、架梁进度等因素确定。
台座数量：存梁台座数量至少应满足以下公式确定数量，即N2 =η×T2 ×K
式中，N2——梁场最少存梁台座数量（个），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T2——预制每片T梁占用单个存梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为41；
K——存梁系数，单层存梁时取1，双层存梁时取0.6~0.7.
以上公式适用于存梁台座均为单层或双层时，本梁场由于场地限制，采用双层和单层并用的方式，故笔者将该公式加以改进，以存梁能力（片）表示存梁台座数量，即N3 =η×T2
式中，N3——梁场最少应具备的存梁能力（片），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T2——預制每片T梁占用单个存梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为41；
故本梁场至少应具备存梁能力为164片梁的存梁台座，由于通桥（2005）2101T梁宽度为2.9m，故共需存梁埂的理论计算长度为164×2.9=475.6m，本梁场双层存梁台座共12排，每排长度为20.3，单层存梁台座共5排，每排长度为29m，考虑双层存梁系数为0.6，故本梁场存梁埂实际计算长度为12×20.3×（1+0.6）+5×29=534.76m，大于理论计算长度，可满足日常生产需要。
静载试验台座：该台座为成品梁静载试验必须的土建结构物，本梁场静载试验台座为自平衡式台座。台座位置和数量应满足预制场总体规划、混凝土梁的规格型号、生产速度和生产规模的要求。本梁场T梁型号较多，故采用各类型T梁复合台座，以节约用地。其平面位置应设置于80t龙门吊范围内，台座周围应满足试验时放置千斤顶油泵及操作人员的安全范围。
80t龙门吊及其基础：该龙门吊主要实现初张后T梁的吊移、桥面防水层施工、混凝土保护层施工、压浆设备和材料的吊移、张拉设备的吊移、T梁装载加固等功能。龙门吊轨道跨度及长度应根据双层存梁区、装车工程线的范围确定，须覆盖整个双层存梁区和装载加固区。
2.2.4 办公生活区
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。
由于梁场工作人员动辄上百人，故办公生活区多采用活动板房搭建，而不采取租赁。其规模应与梁场规模、生产任务、制梁进度、工作人员数量相适应，一般办公区按各部室、会议室、活动区设置场地大小和房间数量，生活区按工作人员数量和每个房间所住人数确定。
办公生活区应功能齐全，包括办公室、会议室、资料室、活动室、宿舍、食堂、厕所、盥洗室、浴室等，保证室内外清洁卫生。
办公生活区应具备独立的水电保障系统，其规划应满足《铁路建设项目现场管理规范》（TB10441）[3]的要求，布局应综合考虑交通、环保、安全，即交通便利、远离搅拌站和骨料库等粉尘污染区域、治安良好等。
3 结束语
影响预制梁生产效率的其他影响因素很多，如钢筋加工胎具等工装的设计和数量、钢筋加工等机械设备的型号和数量、管理及作业人员的素质和数量、气候条件、资金到位情况、各工序衔接和配合情况等，但相比梁场建场规划、梁场各功能区数量和布局来说，前者都是可以通过一定方法加以改进的，但后者一旦成型后将无法改变，所以一定要重视梁场建场规划，重视梁场设施布局，提高T梁生产效率，减少投资，增加效益。
参考文献：
[1] 铁道部经济规划研究院，铁路后张法混凝土梁预制场建设技术指南(TZ321—2009)．北京：中国铁道出版社，2009 .
[2] 中华人民共和国铁道部，预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件(TB3043—2005)．北京：中国铁道出版社，2005 .
[3] 中华人民共和国铁道部，铁路建设项目现场管理规范(TB10441—2008)．北京：中国铁道出版社，2008.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：后张法 T梁 设施布局
前言：随着国民经济和铁路事业的发展，根据《中长期铁路网规划》，铁路建设规模不断扩大，高铁和普速铁路里程不断加长，为了节约土地、维持生态，多采用高架桥的形式，故铁路梁场也遍地开花，铁路梁场分为箱梁场和T梁场，本文仅针对T梁场建设布局做浅析。
1工程背景
杭州东站是全国九个省会城市巨型火车站中最后一个项目。未来杭州东站枢纽将成为“长三角”重要的现代化综合交通枢纽中心、浙江省以及杭州市规模最大的现代化综合交通枢纽中心，集客运专线、城际铁路、磁浮交通、干线铁路、地铁、客运、公交、运河码头等多种交通形式和配套服务设施于一体。本T梁场正是为杭州东站枢纽生产所有T梁的场所，梁场全称为中铁二十四局集团杭州铁路枢纽扩建工程上柏制梁场。梁场占地62亩，配备HZS120混凝土搅拌站2套、制梁台座18个、具备80孔存梁能力的存梁台座、10t龙门吊4台、提梁80t龙门吊2台，以及钢筋加工区、混凝土骨料库、供电系统、排水系统等生产辅助设施。
2 梁场合理布局
本梁场从建成投产至今已经历了近2年时间，经过这段时间的生产过程，结合参观其他梁场布局，笔者通过本梁场与本人得出的优化方案做对比，进行以下阐述。
2.1 梁场选址
从本梁场的情况综合分析，梁场选址应遵循以下原则：永临结合、征地拆迁及复垦量少、供梁距离短、交通便利、地质情况好且应考虑防洪、排涝等要求，除此之外，还需要了解当地气象水文、电力供应情况、通讯服务、地方资源、风俗民情、地方政策及地方疫情，以确保投资效益、安全生产、环境保护和节能。具体对比分析见表1。
2.2 制梁場布置：T梁预制场主要由保障区、制梁区、存梁装梁区和办公生活区组成。
2.2.1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搅拌站、砂石料库、钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、工程试验室、变电所、锅炉房、物资仓库、水站等组成。以下阐述保障区各部分的布局原则及本梁场的特点。
混凝土搅拌站：由于场地限制，本梁场混凝土搅拌站设置于制梁区的一端，而本梁场运输混凝土的方式为料斗装混凝土用叉车运输，这样就增加了混凝土运输距离，大大降低了生产效率、增加油耗和机械损耗，若灌注距搅拌站最远处T梁，所用行程时间为（7*40*53.34*2/1.5）/15000=1.33h。若制梁区以混凝土搅拌站为中心，对称布置，将会提高生产效率，所用行程时间为（4*40*53.34*2/1.5）/15000=0.76h，与本梁场相比，节省1-0.57=0.57h/片梁。每片T梁要求必须在3小时内灌注完毕[2]，节约的时间也为其他突发状况提供了余地和空间。
砂石料库：砂石料库应贴近并相对混凝土搅拌站对称布置，可减少装载机油耗，提高上料速度，提高效率；应考虑制梁场总体规划、混凝土供应区域规划、混凝土搅拌站设备技术要求等因素，应满足车辆运料、清洗骨料、上料等配套设备的施工技术要求。
钢筋存放加工区、钢绞线存放下料区、物资仓库：应贴近并相对制梁区对称布置，可减少半成品钢筋、钢绞线、其他物资搬运至制梁台座上的时间，提高生产效率。
工程试验室：本梁场试验室设置于紧邻生产区和拌合站附近，缩短现场试验和搬运试块距离，提高效率。试验室设置了计量室、力学试验室、混凝土搅拌成型室、混凝土耐久性试验室、水泥试验室、集料试验室、留样室、标准养护室等。
电力系统：本梁场变电所和自备发电设备设置于生活区附近，距离负荷中心较远，造成能源浪费。变电所的选址应综合考虑以下因素：预制场总体规划、用地布局、负荷中心、进出线方便、交通运输条件、防洪和抗震标准、地质条件等。
给水系统：制梁场用水主要包括拌合站、压浆、混凝土养护，本梁场每天需用水约吨，本梁场利用了既有铁路一20吨水塔及一口120m深井，足以满足梁场日常生产所用。
排水系统：排水系统应与制梁场总体规划一致，应考虑以下因素：排水范围、排水量、排水体系布局、排污地点和污水处理措施、排水系统的建设规模和用地等，并结合当地地理位置、地形地貌、气候条件、废水收纳体系条件、预制场污水的水质、水量情况等，在满足环境保护要求的前提下，综合确定不同的排水体制。本梁场仅沿龙门吊基础边设置了排水沟，未调查清楚当地雨量，造成汛期制梁区内积水，给生产带来了不便，对制梁台座基础稳定带来隐患。
2.2.2 制梁区
制梁区可谓是整个梁场的核心，主要实现预应力后张法简支T梁的预制、初张拉等功能。制梁区主要包括制梁台座、搬移梁通道、10t龙门吊及其基础等土建结构物。以下阐述制梁区各部分的布局原则及本梁场的特点。
制梁台座：本梁场场地狭长，采用横列式布置。制梁台座的数量应结合制梁设备配置情况、制梁工序、制梁周期、生产速度、架梁进度等因素确定。
台座数量：制梁台座数量至少应满足以下公式确定数量，即N1 =η×T1 [1]
式中，N1——梁场最少制梁台座数量（个），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T1——预制每片T梁占用单个制梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为3。
故本梁场制梁台座数量最少设为12个，考虑到本梁场需生产各种跨度的T梁，以及考虑气候、天气、设备、工装等综合影响，本梁场共设置13个32m制梁台座、5个各种跨度混合台座，以保证生产效率。
台座布局：每种跨度的生产台座应集中布置，以免互相干扰，降低效率。由于须在制梁台座上完成梁体钢筋绑扎、立模、混凝土灌注、拆模、穿纵向钢绞线、初张拉等工序，故制梁台座横、纵向须保留相应的距离以便相邻台座上的各工序不相互干扰以及施工操作人员的安全。影响台座横向间距的工序有梁体钢筋绑扎、立模、混凝土灌注、拆模，装、拆模影响范围最大，模板宽度为1.5m，相邻台座安全距离为1m，故两台座横向间距为2.5m；影响台座纵向间距的工序有穿纵向钢绞线、初张拉，由于钢绞线较长，故纵向相邻两台座须错开布置，错开距离为一片梁马蹄宽度，以通桥（2005）2101T梁为例，为0.88m。本梁场制梁台座共7排18个，按每排数量为3、2、3、3、2、3、2布置，其中设置2个制梁台座的空当处布置桥面钢筋绑扎胎具，桥面钢筋可与梁体钢筋同时绑扎，待成型后吊至台座上，节省该工序时间。
移梁通道：本梁场T梁经初张后通过卷扬机拖动梁体进行横向移动至存梁台座，移至存梁台座上后采用2台80t龙门吊进行移梁和装梁。采用卷扬机横向移动T梁前须在制梁区内与同列存梁台座对齐位置铺设滑梁轨道，铺设滑梁轨道处地基须做相应处理，由于本梁场地质条件较好，无须采用桩基础处理，仅采用混凝土扩大基础即可。
10t龙门吊及其基础：该龙门吊主要实现桥面整体钢筋的吊装、模板及其配件的安拆、钢绞线吊移、初张设备吊移、移梁轨道的安拆以及其他人工难以搬动的工装设备的吊移。龙门吊轨道跨度及长度应根据制梁区的范围确定，须覆盖整个制梁区。
2.2.3 存梁装梁区
存梁装梁区主要实现预应力后张法简支T梁的养生、终张拉、压浆、封锚、桥面防水层、混凝土保护层、检测等。存梁装梁区由存梁台座、静载试验台座、80t龙门吊及其基础组成，以下阐述存梁区各部分的布局原则及本梁场的特点。
存梁台座：本梁场采用双层与单层结合的方式存梁，即80t龙门吊范围内采用双层存梁，以外范围采用单层存梁。存梁台座的形式为条形扩大基础存梁埂，存梁台座数量应结合制梁设备配置情况、制梁工序、制梁周期、生产速度、架梁进度等因素确定。
台座数量：存梁台座数量至少应满足以下公式确定数量，即N2 =η×T2 ×K
式中，N2——梁场最少存梁台座数量（个），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T2——预制每片T梁占用单个存梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为41；
K——存梁系数，单层存梁时取1，双层存梁时取0.6~0.7.
以上公式适用于存梁台座均为单层或双层时，本梁场由于场地限制，采用双层和单层并用的方式，故笔者将该公式加以改进，以存梁能力（片）表示存梁台座数量，即N3 =η×T2
式中，N3——梁场最少应具备的存梁能力（片），取为整数；
η——梁场一天计划预制T梁的数量（片/天），本梁场取为4；
T2——預制每片T梁占用单个存梁台座的时间（个·d/片），本梁场取为41；
故本梁场至少应具备存梁能力为164片梁的存梁台座，由于通桥（2005）2101T梁宽度为2.9m，故共需存梁埂的理论计算长度为164×2.9=475.6m，本梁场双层存梁台座共12排，每排长度为20.3，单层存梁台座共5排，每排长度为29m，考虑双层存梁系数为0.6，故本梁场存梁埂实际计算长度为12×20.3×（1+0.6）+5×29=534.76m，大于理论计算长度，可满足日常生产需要。
静载试验台座：该台座为成品梁静载试验必须的土建结构物，本梁场静载试验台座为自平衡式台座。台座位置和数量应满足预制场总体规划、混凝土梁的规格型号、生产速度和生产规模的要求。本梁场T梁型号较多，故采用各类型T梁复合台座，以节约用地。其平面位置应设置于80t龙门吊范围内，台座周围应满足试验时放置千斤顶油泵及操作人员的安全范围。
80t龙门吊及其基础：该龙门吊主要实现初张后T梁的吊移、桥面防水层施工、混凝土保护层施工、压浆设备和材料的吊移、张拉设备的吊移、T梁装载加固等功能。龙门吊轨道跨度及长度应根据双层存梁区、装车工程线的范围确定，须覆盖整个双层存梁区和装载加固区。
2.2.4 办公生活区
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。
由于梁场工作人员动辄上百人，故办公生活区多采用活动板房搭建，而不采取租赁。其规模应与梁场规模、生产任务、制梁进度、工作人员数量相适应，一般办公区按各部室、会议室、活动区设置场地大小和房间数量，生活区按工作人员数量和每个房间所住人数确定。
办公生活区应功能齐全，包括办公室、会议室、资料室、活动室、宿舍、食堂、厕所、盥洗室、浴室等，保证室内外清洁卫生。
办公生活区应具备独立的水电保障系统，其规划应满足《铁路建设项目现场管理规范》（TB10441）[3]的要求，布局应综合考虑交通、环保、安全，即交通便利、远离搅拌站和骨料库等粉尘污染区域、治安良好等。
3 结束语
影响预制梁生产效率的其他影响因素很多，如钢筋加工胎具等工装的设计和数量、钢筋加工等机械设备的型号和数量、管理及作业人员的素质和数量、气候条件、资金到位情况、各工序衔接和配合情况等，但相比梁场建场规划、梁场各功能区数量和布局来说，前者都是可以通过一定方法加以改进的，但后者一旦成型后将无法改变，所以一定要重视梁场建场规划，重视梁场设施布局，提高T梁生产效率，减少投资，增加效益。
参考文献：
[1] 铁道部经济规划研究院，铁路后张法混凝土梁预制场建设技术指南(TZ321—2009)．北京：中国铁道出版社，2009 .
[2] 中华人民共和国铁道部，预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件(TB3043—2005)．北京：中国铁道出版社，2005 .
[3] 中华人民共和国铁道部，铁路建设项目现场管理规范(TB10441—2008)．北京：中国铁道出版社，2008.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。