铁路工程建设通用参考图《铁路T梁预制场平面布置图》内容要点和应用解析

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铁路工程建设通用参考图《铁路T梁预制场平面布置图》内容要点和应用解析

程博华，张立青

(中国铁建股份有限公司科技设计部，北京　100855)

摘　要：T梁预制场是铁路建设中重要的大型临时工程之一，建设预制场的首要工作是规划与平面布局设计。为实现T梁预制场设计标准化和建设规范化，编制铁路工程建设通用参考图《铁路T梁预制场平面布置图》(通桥[2015]8303)。结合课题成果和工程实践，对通用参考图的技术特点、适用范围、内容组成、编制原则及相关注意事项进行论述，以求更好地对通用参考图宣贯和释义。

关键词：铁路桥梁；T梁； 预制场； 平面布置；通用参考图

1　概述

作为重要铁路大型临时工程的T梁预制场，传统上的规划设计一般未将其作为系统工程，在规划设计上没有统一可执行的标准，未对预制场规模、生产能力、占地面积等关键参数和指标进行量化；在平面布置设计上，一般未将预制场按生产流程进行详细功能区划分，未考虑各功能区设置与生产工效相匹配，没有实现功能区紧密配合、工序衔接合理的建场目标。在建场方面存在的种种问题显示，预制场设计标准化和建设规范化十分必要[1-2]。

为做好新建铁路T梁预制场的规划设计与建设管理工作，贯彻和落实国家有关土地利用政策，规范T梁预制场规划，优化工艺布局和工装配置，降低建场成本，编制铁路工程建设通用参考图《铁路T梁预制场平面布置图》，该套通用参考图于2015年12月发布，图号为通桥[2015]8303。对通用参考图技术特点、适用范围、内容组成、编制原则及相关注意事项进行介绍，供使用时参考。

2　技术特点和适用范围[3]

2.1　技术特点

通用参考图依托国内外特别是铁道行业各种不同形式的预制场规划设计经验，收集整理分析诸多工程实际数据，吸收针对相关课题科研成果，以实现铁路T梁预制场平面布置标准化设计目标。通用参考图提出预制场标准化设计理念，根据系列化要求，制定预制场平面布置图；通用参考图对预制场生产能力、制梁台座数量、主要装备数量、存梁台位数量(长度)、骨料堆场面积、存梁区占地面积、办公区和生活区面积等主要关键参数进行指标量化，对各种主要形式预制场制定标准设计，相对于国内外传统T梁预制场，量化指标和标准化布置可较大幅度节省占地面积、节约建场投资[4]。

2.2　适用范围

通用参考图供新建铁路工程后张法预应力混凝土简支T梁预制场的建设参考使用。通用参考图以《时速200 km客货共线铁路预制后张法简支T梁(角钢支架方案)》(通桥[2012]2201)和《时速160 km客货共线铁路预制后张法简支T梁(角钢支架方案)》(通桥[2012]2101)设计T梁为例进行编制。在通用参考图设定条件和参数选择上，主要有如下考虑。

(1)搬移梁方式，考虑包括轮胎式或轮轨式搬梁机、移梁滑道(小车)和过渡台车。

(2)平面布置形式，考虑包括横列式、纵列式、组合式布置。

(3)生产能力，考虑横列式预制场4～12片/d，纵列式4～6片/d，组合式4～12片/d。

(4)T梁占用制梁台座时间，考虑采用固定式制梁台座生产工艺的占用4 d，采用循环流水生产线法制梁工艺的3 d。

(5)T梁占用存梁台位时间，考虑最少存梁时间45 d[5]。

(6)存梁方式，考虑采用移梁小车移梁的单层存梁，采用搬梁机或2×80 t龙门吊搬梁的双层存梁。

(7)出梁方式，考虑包括线路(桥梁)上运输和线路下运梁，场外运梁机械包括机车牵引运梁专用平车(轮轨式运梁)和轮胎式专用运梁车(轮胎式运梁)。

(8)架梁方式，考虑包括轮轨式铁路架桥机、轮胎式公路架桥机架梁。

(9)架梁速度，考虑轮轨式铁路架桥机按每天架梁8～10片，轮胎式公路架桥机8片，单向或双向铺架考虑。

(10)原材存放数量，考虑混凝土拌和站用骨料按公路运输、场内存储15 d，钢筋场内存储15 d；未考虑将骨料清洗场地纳入通用参考图。

通用参考图主要是基于以上设定条件和参数进行编制，它们也是通用参考图的推荐参数；现场在进行预制场规划与设计过程中，应考虑工程实际选择的设备、场地等条件与通用参考图的不同，进行技术经济比较后确定合理方案。

3　内容组成[3]

通用参考图主要由设计说明书和施工图组成，施工图部分主要内容如下。

(1)横列式布置T梁预制场平面布置图：包括采用移梁滑道(小车)移梁、单层存梁的T梁预制场平面布置图和采用搬梁机搬梁、双层存梁的T梁预制场平面布置图；横列式布置T梁预制场平面布置图覆盖的生产能力包括4、6、8、10、12片/d。

(2)纵列式布置T梁预制场平面布置图：主要针对采用2×80 t龙门吊搬梁、双层存梁的T梁预制场编制平面布置图；纵列式布置T梁预制场平面布置图覆盖的生产能力包括4、6片/d。

(3)组合式布置T梁预制场平面布置图：主要包括采用搬梁机搬梁、双层存梁的T梁预制场和采用搬梁机搬梁配合移梁小车移梁、单层存梁和双层存梁均有的T梁预制场平面布置图；组合式布置T梁预制场平面布置图覆盖的生产能力包括4、6、8、10、12片/d。

(4)循环流水生产线法制梁工艺T梁预制场制梁区平面布置图：主要针对采用循环流水生产线法制梁工艺的T梁预制场的制梁区进行平面布置；循环流水生产线法制梁工艺T梁预制场制梁区平面布置图覆盖的生产能力包括8、10、12片/d。

(5)混凝土拌和站平面布置图：主要针对以上规模和平面布置的T梁预制场配套的混凝土拌和站编制平面布置图，包括2HZS90混凝土拌和站平面布置图和2HZS120混凝土拌和站平面布置图。

(6)骨料清洗场地平面布置图。

(7)T梁预制场典型区域断面图：包括单层存梁预制场制梁区、存梁区横断面图，双层存梁预制场制梁区、存梁区横断面图，轮轨式搬梁机变向区断面图，轮胎式搬梁机变向区断面图和轮轨式2×80 t龙门吊提梁上桥区横断面图。

4　主要编制原则

4.1　几个术语

通用参考图中将T梁预制场常用术语进行了定义，以求规范建设现场术语，主要如下。

(1)纵列式布置预制场：搬移梁时T梁移动方向与T梁纵向平行而布置的预制场。

(2)横列式布置预制场：搬移梁时T梁移动方向与T梁纵向垂直而布置的预制场。

(3)组合式布置预制场：兼具纵列式布置预制场特点和横列式布置预制场特点的预制场。

(4)搬梁机：在T梁预制场场内具有提梁、转向、搬梁、落梁等作业功能的大型门式起重机；按走行方式不同，可分为轮胎式和轮轨式2种形式。

(5)2×80 t龙门吊：具有偏载提梁、移梁、偏载落梁等作业功能但不具备转向功能的专用门式起重机，2台配合使用。

(6)移梁滑道(小车)：移梁滑道是采用滑道移梁的轨道基础，一般单端为两条钢轨；移梁小车是具有顶梁、移梁、落梁等功能的专用设备，一般为轮轨形式。

4.2　预制场整体规划原则

预制场整体规划应贯彻坚持因地制宜、合理布局、节约用地的原则；应结合所在区域的工程经济、技术、自然条件等进行编制，满足生产、运输、防洪、安全、卫生、环境保护、节能和职工生活设施的需要；应根据本单位工程实际、主要机械装备、工程经验等方面，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较后，选择经济可行，技术合理的方案。

预制场整体规划步骤可按预制场生产T梁数量与速度确定→预制场选址→预制场主要机械装备选型→预制场关键参数确定(制梁台座数量、存梁台位数量或长度等)→预制场平面布局进行，在进行规划时，这些步骤需互相交叉进行并及时进行内容调整。

4.3　预制场布距原则

预制场布距应根据运梁设备、运梁方式、路况和桥梁分布等因素确定基本供应范围：当采用轮轨式机车牵引运梁专用平车运梁时，供应半径宜为150～200 km；当采用轮胎式专用运梁车时，单套运梁车单向供应半径不宜超过20 km，双套运梁车单向供应半径不宜超过40 km，并参考类推。预制场宜设置在桥群集中地段，选择在桥群中心附近[1，6-8]。在预制场的布距中，尚应结合地形、地貌、地质条件、现浇梁和其他特殊桥梁设置、既有铁路等影响，同时应考虑茬线的因素，结合制梁和架梁平衡，择优确定。

4.4　预制场基本组成原则

铁路T梁预制场主要由制梁区、存梁区、提梁上桥(线)区、装车出场区、保障系统、办公区和生活区组成。

4.5　预制场生产T梁数量与速度确定原则[8]

预制场生产T梁的数量应根据全线施工组织设计安排的数量进行，其生产速度主要根据场外铺架速度确定，并考虑T梁的运输设备与方式、架设机械与方式、铺轨方式等因素。

(1)T梁的运输设备与方式

当采用传统线上轮轨式运梁方式时，运梁速度则应结合线路情况确定：第一种情况为临近架桥点、未施作湿接缝和横向预应力地段，此段桥上道砟厚度约10 cm，限速5 km/h；第二种情况是中间段，此段已施作湿接缝和横向预应力，桥上具有一定厚度的道砟并经初步整道，限速15 km/h；第三种情况是长钢轨段，道砟厚度达到设计值并整道2遍以上，限速30 km/h；当采用轮胎式运梁方式，运梁半径一般为20 km，运梁速度为重载时限速5 km/h，空载时限速10 km/h。

(2)架设机械与方式

此部分主要由架桥机工效确定。以某型轮轨式铁路架桥机为例，其工序和工时可按组装架桥机(大解体3 d，小解体1.5 d，不计入架梁工时)→1号车对位、伸大臂、立零号柱(30 min)→立龙门架并倒装桥梁(75 min)→2号车运送梁与1号车对位(20 min)→梁拖拉、捆梁、吊梁(50 min)→走梁、落梁、横移、滑移、就位(40 min)→安装支座、桥面工作机电焊横隔板(60 min)。一个循环用时4～5 h。故在保证供梁情况下，可按每天架梁8～10片考虑。

(3)铺轨方式

当采用边铺边架工具轨法时，采用轨道运梁车运梁，用工具轨排逐孔铺架，上砟整道后换铺长轨的铺轨架梁。当采用先架后铺长轨单枕连续法时，在整孔梁架设完毕后，进行梁体稳定性连接，再架设下一孔梁，直至整座桥梁架设完毕，统一进行湿接缝混凝土及横向预应力施工，待供应范围内的全部桥梁架设和湿接缝及横向预应力施工完毕后一次性进行长钢轨铺设。

4.6　预制场生产关键参数确定原则

包括制梁台座数量和存梁台位数量(长度)等的确定，通用参考图提供了若干参考公式，在具体平面布置时，可参照公式并结合实际确定。

4.7　预制场平面布置原则

(1)预制场平面布置

首先确定制梁台座和存梁台位平面布置，其他设施布置应围绕制梁台座和存梁台位进行。在制梁台座的3种布置方式(纵列式、横列式和组合式)中，制梁台座的具体排列方式由搬移梁方式和制梁生产工艺控制。

纵列式平面布置场地较为狭长，适用于较小生产能力预制场，设备占用少，可只用1套2×80 t龙门吊。横列式平面布置场地较为方正，适用于中等生产能力预制场，可采用移梁滑道(小车)移梁，但提梁时需采用2×80 t龙门吊装车或搬梁机搬梁和装车。组合式平面布置兼具纵列式布置和横列式布置的特点，可采用制梁区域为纵列式、存梁区为横列式形式；需配置搬梁机，宜优先采用轮胎式搬梁机，适用于较大规模生产能力预制场。根据搬移梁方式(工具、方向)的不同，编制横列式布置预制场见通桥[2015]8303-06～13，典型横列式平面布置见图1；纵列式预制场布置见通桥[2015]8303-14～15，典型纵列式平面布置见图2；组合式布置见通桥[2015]8303-16～20，典型组合式平面布置见图3。

图1　典型横列式预制场平面布置

图2　典型纵列式预制场平面布置

图3　典型组合式预制场平面布置

循环流水生产工艺是一种较为先进的T梁预制技术，其主要生产工序均在厂房内进行，工业化、机械化、自动化、专业化程度高，采用循环流水生产工艺预制场对设备要求高，对工人操作工艺要求高，更适用于新建铁路大标段的大型或超大型T梁预制场[9-11]。鉴于此，通用参考图将该生产工艺纳入编制，并将与传统固定制梁台座生产工艺有着较大区别的制梁区平面布置进行了编制，采用循环流水生产工艺制梁区平面布置见图4。

图4　采用循环流水生产工艺的制梁区平面布置

(2)存梁方式

存梁方式主要有单层、双层存梁等。若采用搬梁机，单、双层存梁形式均可，当能实现双层存梁时，通用参考图推荐采用双层存梁；当采用移梁滑道(小车)移梁，不具备搬梁、提梁条件时，只可单层存梁。

(3)钢筋安装工艺

可分为制梁台座上和制梁台座外绑扎2种：当生产能力4～6片/d时，底腹板钢筋可直接在制梁台座上绑扎，顶板钢筋可在制梁台座外绑扎；当生产能力较高，如生产能力8～12片/d时， 底腹板及顶板钢筋宜在专用钢筋绑扎台座上绑扎；循环流水生产线法钢筋绑扎均设置在重载制梁台座外[11-12]。

5　注意事项

5.1　预制场供应线路半径、制梁周期、场内存梁时间

T梁预制场合理供应半径是T梁预制场选址原则中的关键参数，同时也是确定预制场生产能力的重要参数，预制场的规划中各区域占地面积、各土建结构的设置数量以及建场投资均与供应半径的选取相关。通用参考图编制过程中对预制场合理供应半径进行了专项研究，确定了T梁预制场最优供应半径。但现场确定的供应半径除了考虑费用的因素外，还受到工期、标段划分等其他因素影响，在实际预制场建设中，供应半径的确定往往是设计院从全线考虑设定。

铁路T梁预制场制梁周期与施工期环境温度、生产工效、混凝土原材料及配合比、养护方式和强度、混凝土强度增长速度等密切相关。预制场存梁时间受预制和铺设工期等因素影响。

涉及预制场设计供应线路半径、预制场制梁周期、场内存梁时间为基于限定工程条件下确定的数值，通用参考图中各量化参数均按限定工程条件下数值进行计算，现场应根据工程实际进行预制场设计供应线路半径、预制场制梁周期、场内存梁时间计算和调整。

5.2　平面布置细节

预制场平面布置、占地面积等与机械设备选型密切相关，通用参考图是选取国内外T梁预制场常用的机械设备进行编制的，现场应根据工程实际采用的机械设备对平面布置中各设计尺寸进行局部调整。

预制场中各功能区可以按实际地形、地貌、地质等条件进行组合和调整，通用参考图编制过程中旨在保证各功能区工序紧凑、物流顺畅、提高工效、节省占地为前提，假定在一块矩形场地上布置，现场应根据工程实际地形、地质、地貌条件将各模块进行组合。预制场各功能区模块中局部布置也略有不同。通用参考图编制过程中，在此类问题上向业内专家进行了广泛咨询，是基于提高工效、节约占地的前提条件进行布置的，通用参考图编制未能考虑现场实际征地、既有厂房等设施条件。

6　结语

通用参考图依托科研课题“铁路主要大型临时工程设计技术研究”，经评审技术水平达到国际先进，并获得2013年度中国铁道学会科学技术奖二等奖；该套图是继箱梁预制场、混凝土拌和站、双块式轨枕预制场、CRTSⅠ型无砟轨道板预制场平面布置图、CRTSⅡ型无砟轨道板预制场平面布置图、CRTSⅢ型无砟轨道板预制场平面布置图等之后的又一套铁路大型临时工程建设通用参考图。其发布和实施，将有助于推动预制场科学化规划、标准化设计，有助于实现T梁的工厂化、机械化生产，有助于提升铁路大型临时工程设计、建设技术水平。

参考文献：

[1]　中华人民共和国铁道部.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].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]　铁道部办公厅.铁建设[2009]89号关于加强铁路大型临时工程设计和审查工作的通知[Z].北京：铁道部办公厅，2009.

[3]　中铁第五勘察设计院集团有限公司.通桥[2015]8303铁路T梁预制场平面布置图[S].北京：中国铁路总公司，2015.

[4]　中铁第五勘察设计院集团有限公司. 《铁路T梁预制场平面布置图》经济性分析报告[R].北京：中铁第五勘察设计院集团有限公司，2014.

[5]　中华人民共和国铁道部.TB/T3043—2005预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件[S].北京：中国铁道出版社，2005.

[6]　王海棠.铁路T 梁预制场规划设计研究[J].国防交通工程与技术，2015(S1):7-9.

[7]　张立青.重载铁路简支T梁制梁场建场技术研究[J].路基工程，2011(6):103-105，108.

[8]　王晓州，辛维克，等.铁路T形梁铺架施工组织设计的优化研究[J].中国铁路，2009(8)：23-26.

[9]　王立军.铁路T形简支梁循环流水生产线设计与施工技术研究[J].高速铁路技术，2011(2)：63-66.

[10]中铁十二局集团有限公司.铁路T型简支梁现场预制循环流水生产线设计与施工[J].铁道建筑技术，2010(1):119.

[11]张立青，徐惠纯，等.快速预制T型梁生产台座：CN102407567A[P].2012-04-11.

[12]中铁第五勘察设计院集团有限公司.铁路主要大型临时工程设计技术研究报告[R].北京：中铁第五勘察设计院集团有限公司，2012.

[13]张立青.铁路工程建设通用参考图《混凝土拌和站》内容要点及应用解析[J].铁道标准设计，2013(6):50-54.

Analysis of Key Points and Application of Railway Engineering General Purpose Graph-Layout of Railway T-beam Fabricating Yard

CHENG Bo-hua, ZHANG Li-qing

(Department of Science and Technology Design， China Railway Construction Corporation Limited， Beijing 100855， China)

Abstract：The T-beam fabricating yard is one of the important temporary works of railways construction， and the planning and design of the yard is the primary work for its construction. General Purpose Graph for Layout of T-beam Fabricating Yards on Railways (TongQiao[2015]8303) is prepared to standardize and specify the construction. In the light of research achievements and engineering practices， this paper expounds the technical features， application scope， compositions， compilation principles and other notes for railway engineering general purpose graph-Layout of Railway T-beam Fabricating Yard for better implementation and paraphrasing of the general purpose graph．

Key words：Railway bridge; T-beam; Fabricating yard; Layout; General purpose graph

收稿日期：2016-01-06；

修回日期：2016-01-21

作者简介：程博华(1980—)，女，高级工程师，2005年毕业于北京交通大学土木工程专业，工学硕士，E-mail：[e-mail]。

文章编号：1004-2954(2016)08-0059-05

中图分类号：U442.5+2

文献标识码：A　　DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.08.013