梁场规划设计课件

第二讲 梁场主讲：章韵主讲：章韵一、制梁场规划设计的总原则及关键技术一、制梁场规划设计的总原则及关键技术 1.1.制梁场规划设计的原则制梁场规划设计的原则 制梁场规划设计应本着安全适用，技术先进，制梁场规划设计应本着安全适用，技术先进，经济合理总原则，统筹规划设计，以达到经济合理总原则，统筹规划设计，以达到“制梁制梁速度快、质量高和建场费用低速度快、质量高和建场费用低”之目的。之目的。一、制梁场规划设计的总原则及关键一、制梁场规划设计的总原则及关键 技术2.制梁场规划设计的关键技术制梁场规划设计的关键技术梁厂的整体规划与布置梁厂的整体规划与布置制梁台座数量的设计制梁台座数量的设计存梁台座数量的设计存梁台座数量的设计台座的基础处理台座的基础处理设备的配套与选型设备的配套与选型二、梁场位置的确定原则二、梁场位置的确定原则 1.1.桥桥群群集集中中地地段段设设置置梁梁场场。全全面面考考虑虑桥桥跨跨与与梁梁型型布布置置、工工期期、运运架架梁梁速速度度、地地质质状状况况及及桥桥跨跨两两端端路路基基工工程程等等因素进行梁场选址，一般选择在桥群重心或两端附近；因素进行梁场选址，一般选择在桥群重心或两端附近；2.2.临临时时工工程程量量小小。客客运运专专线线箱箱梁梁对对制制梁梁台台座座和和存存梁梁台台座座的的承承载载能能力力和和不不均均匀匀沉沉降降提提出出了了很很高高的的要要求求。因因此此，制制梁梁场场的的位位置置应应尽尽量量选选在在地地质质条条件件好好的的地地方方，减减少少土土石石方方工工程程和和基基础础加加固固工工程程量量，尽尽量量降降低低工工程程费费用用。运运梁梁车车的的最最大大可可用用爬爬坡坡度度一一般般为为3 3，必必要要情情况况时时可可通通过展线，将梁场布置在地质条件比较好的地方；过展线，将梁场布置在地质条件比较好的地方；3.3.交交通通方方便便。制制梁梁场场的的位位置置应应尽尽量量与与既既有有公公路路或或施施工工便便道相连，利于大型制梁设备和大量制梁材料运输进场；道相连，利于大型制梁设备和大量制梁材料运输进场；二、梁场位置的确定原则二、梁场位置的确定原则 4.4.运运梁梁距距离离较较短短。较较短短的的运运输输距距离离可可确确保保箱箱梁梁运运输输安安全全和和提提高高架架梁梁的的施施工工进进度度，降降低低运运输输费费用用，因因此此运运距距越越短短越越合合理理。极极端端情情况况下下，采采用用龙龙门门吊吊机机直直接接提提梁梁上上桥桥装车，可彻底省去运梁便道费用；装车，可彻底省去运梁便道费用；5.5.征征地地拆拆迁迁少少。制制梁梁场场的的位位置置要要在在满满足足制制梁梁工工期期和和存存梁梁的的前前提提下下，少少占占用用耕耕地地，减减少少拆拆迁迁量量，应应尽尽量量利利用用红红线线以以内内区区域域设设置置梁梁场场。在在条条件件允允许许的的情情况况下下，借借用用车车站位置设置制梁场也是一个不错的选择；站位置设置制梁场也是一个不错的选择；6.6.考虑防洪排涝，确保雨季施工安全。考虑防洪排涝，确保雨季施工安全。总之，场址的选择应综合考虑各方面的因素，既总之，场址的选择应综合考虑各方面的因素，既有经济层面的，也有技术层面的。根据目前已开工的有经济层面的，也有技术层面的。根据目前已开工的客专梁场规划设计情况，梁场位置的确定受制于经济客专梁场规划设计情况，梁场位置的确定受制于经济因素强于技术因素。因素强于技术因素。三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 制梁台座数量制梁台座数量取决取决于：于：1.1.制梁设备配置情况、制梁设备配置情况、2.2.制梁工序、制梁工序、3.3.单台座制梁周期或单台座制梁效率单台座制梁周期或单台座制梁效率4.4.梁场制梁效率等梁场制梁效率等 1)1)梁梁场场自自建建混混凝凝土土搅搅拌拌站站，采采用用双双系系统统强强制制搅搅拌拌机机，电电子子计计量量系统计量原材料，确保成品混凝土的质量和产量。系统计量原材料，确保成品混凝土的质量和产量。2)2)一一个个台台座座配配4 4台台泵泵送送混混凝凝土土和和4 4台台布布料料机机灌灌注注混混凝凝土土，振振动动机机配配捣捣固固棒棒捣捣固固混混凝凝土土，确确保保混混凝凝土土的的浇浇注注的的连连续续性性和和捣捣固固密密实度。实度。3)3)制制梁梁台台座座外外分分别别绑绑扎扎箱箱梁梁底底腹腹板板钢钢筋筋骨骨架架和和顶顶板板钢钢筋筋骨骨架架，台座内组装成整体钢筋笼，缩短钢筋绑扎时间。台座内组装成整体钢筋笼，缩短钢筋绑扎时间。4)4)采采用用与与台台座座铰铰接接式式外外侧侧模模，与与台台座座相相对对固固定定式式底底模模，侧侧模模、底底模模与与台台座座采采用用“一一配配一一”的的模模式式，缩缩短短立立模模与与脱脱模模时时间间，又可保证立模精度。又可保证立模精度。三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 1.1.制梁设备配置制梁设备配置5 5）采采用用自自动动液液压压收收缩缩内内模模，内内模模与与台台座座也也采采用用“一一配配一一”的的模模式，缩短立模与脱模时间。式，缩短立模与脱模时间。6 6）采采用用计计算算机机控控制制的的蒸蒸汽汽养养护护系系统统进进行行箱箱梁梁混混凝凝土土的的养养护护，确确保混凝土养护质量，缩短养护时间；保混凝土养护质量，缩短养护时间；7 7）初初张张拉拉后后，采采用用龙龙门门吊吊机机将将箱箱梁梁从从制制梁梁台台座座中中吊吊至至存存梁梁台台座座上，减少箱梁占用台座时间；上，减少箱梁占用台座时间；8 8）采用信息管理系统对箱梁预制施工过程进行全面管理，提高）采用信息管理系统对箱梁预制施工过程进行全面管理，提高制梁施工管理水平，保证箱梁预制质量。制梁施工管理水平，保证箱梁预制质量。三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 1.1.制梁设备配置制梁设备配置三、制梁台座数三、制梁台座数量的确定原则量的确定原则 2.2.制梁工序制定制梁工序制定吊吊入入内内模模式式制制梁梁程程序序 三、制梁台座数三、制梁台座数量的确定原则量的确定原则 2.2.制梁工序制定制梁工序制定爬爬入入内内模模式式制制梁梁程程序序 1)吊入内模式制梁周期 三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 3.3.制梁周期计算制梁周期计算2)爬入内模式制梁周期 两种制梁工序的制梁周期均为：一个台座需4天预制一榀箱梁。六、制梁台座数量的确定原则六、制梁台座数量的确定原则 3.3.制梁周期计算制梁周期计算3)单台座制梁效率确定 两种制梁工序的制梁周期均为：一个台座需4天预制一榀箱梁，因此单台座制梁效率0.25榀/天。应该看到上图计算制梁周期时每一个工序的时间比较充裕，其中养护时间为48小时，采用计算机控制的蒸汽养护系统进行箱梁混凝土的养护，养护时间根本无需48小时，大概时间为35小时左右，因此单台座制梁效率0.25榀/天还是偏保守的。三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 3.3.制梁周期计算制梁周期计算4.4.制梁台座数量制梁台座数量台座数量MN/（个）其中：N梁场制梁效率，即按计划确定的梁场一天完成箱梁预制的数量（榀/天）单台座制梁效率（榀/天）三、制梁台座数量的确定原则三、制梁台座数量的确定原则 四、制梁台座布置方式的确定原则四、制梁台座布置方式的确定原则 总总的的来来说说，制制梁梁台台座座有有两两种种布布置置方方式式：纵纵列列式式和和横横列列式式。纵纵列列式式布布置置方方式式是是台台座座的的长长度度方方向向顺顺线线路路走走向向，横横列列式式台台座座的的长长度度方方向向垂垂直直于于线线路路走走向向。横横列列式式布布置置的的箱箱梁梁上上桥桥前前需需水水平平旋旋转转90900 0，运运梁梁车车需需调调头头，因因此此这这种种布布置置方方式式比比较较适适合合于于梁梁场场远远离离线线路路的的情情况况，而而纵纵列列式式比比较适合于梁场靠近线路的情况。较适合于梁场靠近线路的情况。每一种布置方式中，多个台座的具体排列方式主要每一种布置方式中，多个台座的具体排列方式主要取决于箱梁出台座的方式。目前，出梁方式有两种：龙取决于箱梁出台座的方式。目前，出梁方式有两种：龙门吊机出梁和滑移台车出梁，龙门吊机又分轮胎式的和门吊机出梁和滑移台车出梁，龙门吊机又分轮胎式的和轮轨式的两种。轮轨式的两种。台座呈台座呈“一一”字形单列布置，初张拉箱梁后，拆除一侧外侧模，由滑移台字形单列布置，初张拉箱梁后，拆除一侧外侧模，由滑移台车将箱梁从台座上顶起并横移至存梁台座上，箱梁装车需另配龙门吊机。车将箱梁从台座上顶起并横移至存梁台座上，箱梁装车需另配龙门吊机。四、制梁台座布置方式的确定原则四、制梁台座布置方式的确定原则1.1.采用滑移台采用滑移台车出梁出梁时台座可单列、双列及更多列布置（图中为双列），初张拉箱梁后，台座可单列、双列及更多列布置（图中为双列），初张拉箱梁后，900t900t龙门吊龙门吊机纵跨制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁台座上。提吊不同台座机纵跨制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁台座上。提吊不同台座中的箱梁时，龙门吊机需要横移变轨。中的箱梁时，龙门吊机需要横移变轨。四、制梁台座布置方式的确定原则四、制梁台座布置方式的确定原则2.2.采用采用900t900t轮胎胎龙门吊机或吊机或轮轨龙门吊机吊机时制梁台座布置方式的确定原则制梁台座布置方式的确定原则台座双列布置，两台台座双列布置，两台450t450t轮轨式龙门吊机横跨两列制梁台座，轮轨式龙门吊机横跨两列制梁台座，将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁台座上。将箱梁直接提吊出台，并存放到存梁台座上。四、制梁台座布置方式的确定原则四、制梁台座布置方式的确定原则3.3.采用采用采用采用450t450t轮轨龙门吊机吊机时 案例：郑西客运专线荥阳预案例：郑西客运专线荥阳预制场参观制场参观梁场总平面布置图备料区备料区存梁区存梁区制梁区制梁区浇梁区浇梁区拌合站料棚拌合站料棚大门大门钢筋加工棚钢筋加工棚蒸养棚蒸养棚拌合楼拌合楼钢筋加工棚钢筋加工棚职工宿舍职工宿舍钢筋骨架整体绑扎场地钢筋骨架整体绑扎场地龙门吊龙门吊 梁梁 场场 大大 门门项目部生活区项目部食堂一、工程简介一、工程简介n n郑西客运专线对应于陇海铁路郑州西郑西客运专线对应于陇海铁路郑州西安段，是规划徐州至兰州客运专线的安段，是规划徐州至兰州客运专线的中段。线路东起中原中心郑州市，向中段。线路东起中原中心郑州市，向西经洛阳市、三门峡市、渭南市，西西经洛阳市、三门峡市、渭南市，西止西北门户西安市，经豫、陕两省，止西北门户西安市，经豫、陕两省，横贯中州大地和关中平原东部，正线横贯中州大地和关中平原东部，正线全长全长484.518km484.518km。n n参观地点荥阳预制场工程位于河南省参观地点荥阳预制场工程位于河南省荥阳市。荥阳市。项目部组织机构 梁场组织机构 双线箱梁架设顺序荥阳预制场工程量二、梁厂配备主要机械设备1、120m3/h拌和站2组 拌和站工艺流程拌和站全封闭上料区全封闭上料区正面上料前筛分机地材规范标识牌上料前筛分机料场筛分机2、液压式布料机6台（与地泵连接进行箱梁混凝土浇筑）3、双线箱梁外模6套，全自动液压内模3套；组合箱梁外模4套，全自动液压内模2套；组合箱梁外模11套，全自动液压内模5套。4、轮轨式450T大型龙门吊两台龙门吊安全施工操作规程5 5、300T300T和和160T160T龙门吊各龙门吊各2 2台台6 6、德国进口、德国进口KSC900KSC900型运梁车一辆型运梁车一辆7 7、HZQ900HZQ900型双线箱梁架桥机一台型双线箱梁架桥机一台架桥机吊梁设备8、550T单线箱梁架桥机一台9 9、静载试验台座、静载试验台座2 2个（配备反力架）个（配备反力架）10、钢筋绑扎胎具13个11、整体式钢筋骨架吊具3个三、梁厂基础设计三、梁厂基础设计 1 1、制梁台座基础设计（采用挖孔桩方式结、制梁台座基础设计（采用挖孔桩方式结构设计布置构设计布置）n n梁端荷载主要考虑箱梁张拉后梁体自重梁端荷载主要考虑箱梁张拉后梁体自重900t900t，按照临时荷载考虑，安全系数取，按照临时荷载考虑，安全系数取1.51.5，梁端设，梁端设计三根计三根0.80.8桩基。则每根桩基竖向极限承载力桩基。则每根桩基竖向极限承载力为：为：4501.5/3=225t4501.5/3=225t由由桩基础的设计方法和施工技术桩基础的设计方法和施工技术中：中：单桩承载力为：单桩承载力为：由梁厂土得液性指标由梁厂土得液性指标ILIL为：为：0.750.751 1之间，查表得：之间，查表得：f fi i取取40KPa40KPa，取取1500 1500 KPaKPa。p=p=ufili+Aufili+A 3.14*0.8*40*l+3.14*0.8*40*l+（3.14*0.83.14*0.82 2）/4*1500/4*1500 2250 2250100.48*l+753.6100.48*l+753.6 l=14.9m l=14.9m考虑考虑考虑考虑3m3m的湿陷性，根据的湿陷性，根据的湿陷性，根据的湿陷性，根据湿陷性黄土地区建筑规湿陷性黄土地区建筑规湿陷性黄土地区建筑规湿陷性黄土地区建筑规范范范范，故桩长确定为：，故桩长确定为：，故桩长确定为：，故桩长确定为：L L21m21m2 2、存梁台座基础设计、存梁台座基础设计n n存梁结构受力与制梁台座，梁体初张存梁结构受力与制梁台座，梁体初张拉后受力相同，根据存梁台座梁端荷拉后受力相同，根据存梁台座梁端荷载主要考虑箱梁梁体自重载主要考虑箱梁梁体自重900t900t，按照临时荷载考虑，安全系数取按照临时荷载考虑，安全系数取1.51.5，梁端设计梁端设计2 2根根1.0m1.0m桩基。则每根桩基桩基。则每根桩基竖向极限承载力为：竖向极限承载力为：4501.5/2=337.5t4501.5/2=337.5t p=ufili+A p=ufili+A 3.14*1*40*l+3.14*1*40*l+（3.14*13.14*12 2）/4*1500/4*1500 3375 3375125.6*l+1177.5125.6*l+1177.5 l=17.5m l=17.5m 考虑考虑考虑考虑3m3m的湿陷性，根据的湿陷性，根据的湿陷性，根据的湿陷性，根据湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷性黄土地区建筑规范地区建筑规范地区建筑规范地区建筑规范，桩长，桩长，桩长，桩长L L24m24m四、制梁主要操作过程四、制梁主要操作过程n n1 1、在胎具上按照设计要求绑扎钢筋骨架、在胎具上按照设计要求绑扎钢筋骨架l说明：a、钢筋绑扎胎具按照设计钢筋间距在胎模上预留凹槽，确保钢筋施工符合设计及规范要求；b、预应力钢束线形位置用圆钢焊接在胎模外侧，确保钢束位置符合设计及规范要求。半成品钢筋存放场地钢筋加工棚1钢筋加工棚2钢筋加工棚3钢筋加工棚4钢筋加工棚5钢筋加工棚6钢筋加工棚72 2、根据设计要求设置各种预埋件（、根据设计要求设置各种预埋件（测试端测试端子子、接触网支柱、锚具螺旋钢筋以及支座预、接触网支柱、锚具螺旋钢筋以及支座预埋钢板等）埋钢板等）接触网支柱接触网支柱锚具螺旋钢筋锚具螺旋钢筋支座预埋件位置支座预埋件位置支座预埋件支座预埋件3 3、按设计规范要求设置预留孔（、按设计规范要求设置预留孔（吊装孔吊装孔、通、通气孔以及泻水孔）气孔以及泻水孔）吊装孔钢筋吊装孔钢筋泻水孔泻水孔通气孔以及泻水孔通气孔以及泻水孔通气孔及吊装孔内模通气孔及吊装孔内模4、安装锚具、端模及实心橡胶棒（橡胶棒在混凝土浇筑完成后用卷扬机拔出，随后穿预应力钢束进行张拉作业）。端模n5、整n体n钢n筋n骨n架n吊n装n外模施工工艺图框等待吊装钢筋骨架的外模组合箱梁湿接缝处外模外模腿部绞接结构外模附着式振捣器控制箱6、安装内模，内模采用全液压式收缩内模。全液压式内模内部内模安装辅助小车内模底部构造（浇筑完成后，松油，使内模底部构造（浇筑完成后，松油，使内模滑轨落入滑轮，外力牵引拖出）内模滑轨落入滑轮，外力牵引拖出）内模施工工艺图框7 7、混凝土浇筑，采用地泵配合、混凝土浇筑，采用地泵配合2 2台液压式布料机对称浇筑。台液压式布料机对称浇筑。先浇筑底板，再浇筑腹板和顶板，振捣主要采用插入式振捣先浇筑底板，再浇筑腹板和顶板，振捣主要采用插入式振捣棒振捣，侧模设置附着式振捣器补振，梁顶面浇筑采用桁架棒振捣，侧模设置附着式振捣器补振，梁顶面浇筑采用桁架式高频振动梁，结合自制收面平台收面。式高频振动梁，结合自制收面平台收面。等待浇筑混凝土侧模安装附着式振捣器混凝土布料机布料机底座地泵7.1 7.1 混凝土浇筑第一步示意图混凝土浇筑第一步示意图 从中间向两端通过腹板对称灌注底板与腹板交接处混凝土，从中间向两端通过腹板对称灌注底板与腹板交接处混凝土，采用插入式振动棒捣固密实，并及时对底板混凝土进行抹平、压采用插入式振动棒捣固密实，并及时对底板混凝土进行抹平、压实和收面。实和收面。7.2 7.2 混凝土浇筑第二步示意图混凝土浇筑第二步示意图 浇筑底板剩余混凝土，此时振捣时注意不能对已浇筑梗胁浇筑底板剩余混凝土，此时振捣时注意不能对已浇筑梗胁混凝土扰动，以免造成倒角混凝土掉落，形成倒角不饱满，这混凝土扰动，以免造成倒角混凝土掉落，形成倒角不饱满，这样浇筑后可以对腹板混凝土形成一定的阻力。样浇筑后可以对腹板混凝土形成一定的阻力。7.3 7.3 混凝土浇筑第三步示意图混凝土浇筑第三步示意图 底板灌注完成后底板灌注完成后,腹板混凝土灌注采用纵向分段斜向分层腹板混凝土灌注采用纵向分段斜向分层的方式的方式,每层混凝土厚度不超过每层混凝土厚度不超过30cm,230cm,2台布料机分别从两端向台布料机分别从两端向中间灌注中间灌注,但在跨中部位交叉搭接但在跨中部位交叉搭接,以防跨中部位形成水泥浆集以防跨中部位形成水泥浆集中造成截面薄弱，同时每层的接头相互错开。中造成截面薄弱，同时每层的接头相互错开。7.4 7.4 混凝土浇筑第四步示意图混凝土浇筑第四步示意图 当两腹板槽灌平后，开始灌注顶板混凝土，灌注时分别从当两腹板槽灌平后，开始灌注顶板混凝土，灌注时分别从两端向跨中方向和两边翼缘外侧向中部灌注，分段灌注，每段两端向跨中方向和两边翼缘外侧向中部灌注，分段灌注，每段2 23 3米，连续灌注。米，连续灌注。8 8、混凝土浇筑完后，吊装蒸养棚蒸汽养生（或、混凝土浇筑完后，吊装蒸养棚蒸汽养生（或者初凝后采用两布一膜土工布洒水覆盖养生）。者初凝后采用两布一膜土工布洒水覆盖养生）。箱梁正在进行蒸汽养生蒸汽养生管道（后改为自来水养生）蒸汽养生管道（后改为自来水养生）9 9、拆除端模并进行初张拉，张拉为两端对称张拉，、拆除端模并进行初张拉，张拉为两端对称张拉，初张拉在浇梁台上进行，张拉完成后将内模移除，初张拉在浇梁台上进行，张拉完成后将内模移除，用两台用两台450T450T龙门吊将梁吊至存梁台座上，待混凝土龙门吊将梁吊至存梁台座上，待混凝土强度达到设计强度的强度达到设计强度的100%100%且养护不少于且养护不少于1414天，方可天，方可进行终张拉，张拉完成后进行终张拉，张拉完成后4848小时内完成真空压浆。小时内完成真空压浆。（张拉分为两个阶段进行，分初张拉和终张拉）（张拉分为两个阶段进行，分初张拉和终张拉）张拉安全防护架专用于压浆以及封锚的水泥罐1010、内模拆除：采用卷扬机通过台座滑、内模拆除：采用卷扬机通过台座滑轮整体拆除。轮整体拆除。拆除的内模五、移梁五、移梁五、移梁五、移梁变轨设计：轨道中间设置油顶，油顶撑变轨设计：轨道中间设置油顶，油顶撑变轨设计：轨道中间设置油顶，油顶撑变轨设计：轨道中间设置油顶，油顶撑起使两端小车可以架空并旋转起使两端小车可以架空并旋转起使两端小车可以架空并旋转起使两端小车可以架空并旋转90900 0，使龙门吊可以纵，使龙门吊可以纵，使龙门吊可以纵，使龙门吊可以纵横移动。横移动。横移动。横移动。变轨轨道设计正在进行箱梁吊装六、其它图片1、存梁区2、存梁区远景图3、制梁区远景图4、制梁区远景图5、内模拆除及存放远景图nEND！