京沪高速铁路预应力简支箱梁运架方案研究和应用

方案研究和应用赵绍鹏/中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部【摘 要】 根据高速铁路的特点，桥梁工程占总建设里程的比例很大，而简支箱梁的制运架施工组织是高速

铁路工程施工的关键环节.本文结合新建京沪高速铁路曲阜制梁场预制箱梁的预制、运输和架设的实施情况，

阐述了高速铁路简支箱梁制运架妁施工组织方案.为类似项目的实施积累了一定的实践经验。【关键词】 高速铁路 简支箱梁 制运架 施工组织F时间为：架桥机过孔lh,导梁过孔lh,喂梁、架梁

1概述京沪高速铁路是目前世界上一次建成线路最长、标

准最高的高速铁路，也是新中国成立以来一次投资规模 最大的铁路建设项目。线路纵贯北京、天津、上海三个

1.5h,支座灌浆2h,架2孔梁的时间11. Oh.运梁车设 计走行速度为重载5km/h、空载1 Okm/h,实际作业可 以达到重载4km/h、空载8km/h, —般装梁lh,喂梁 lh.运2孔梁的时间，运距10km时11. 5h,此时与架2 孔梁的时间相当；运距20km时需要19. Oh。因此，综

合考虑梁场规模、设备配置数量及设备效能，采用“每

直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省，正线全长

1318km。曲阜制梁场位于三标段五工区，共需预制箱 梁636孔，其中32m跨582孔，24m跨53孔，20m跨 1孔，箱梁最大运输距离和架设数量如下：往北京方向 25. 59km,架设450孔；往上海方向6.47km,架设186 孔，架梁工期约12〜18个月。天2孔的等能力制架”比较合理3架梁区段长度3.1架梁半径及进度指标与供梁能力的关系⑶最大运距与每天工作时间的关系见表1、表2。2制梁、架梁能力匹配2.1梁场应采用与架梁等能力的制梁、供梁方案目前在国内已建成运营的铁路客运专线，在实施时 施工组织的架梁进度指标一般采用6km以内每天2孔

表1 每天运送2孔梁时最大运距与工作时间关系计算表最大运距每天架装梁喂梁运梁车空 每天工作 运梁车重 行速度 行速度/km梁数量时间时间时间梁，10km以上每天1孔梁，而实际架梁速度都远远高 于这个值。E部分客运专线则采用8km以内每天2孔梁，

1618/孔/h111/h111111/(km/h)/(km/h)444444/h2816.012km以上每天1孔梁的进度指标。这种不均衡的进度

指标必然使远距离架梁时架桥机架梁能力和梁场供梁能

22222228817. 51& 319202122力过剩，不能很好发挥梁场和架梁设备的效能，降低了

18887719.019.8制架梁速度，在实施过程中，比较理想的应是全区段内 每天架梁数量基本相同的均衡进度指标。1120. 52.2 “每天2孔等能力制架”比较合理运架设备具备每天运架2孔梁的能力，各工序所需

161711113.83. 817.017.8• 124 •京沪高速铁路预应力简支箱梁运架方案研究和应用续表最大运距每天架根据预制梁场制梁和架梁动态平衡的原则，以及制 梁台座的设置数量，按每天两孔的制梁和架梁指标进行

装梁喂梁运梁车重运梁车空每天工作行速度/km181920梁数啟/孔时间时间行速度时间计算可知，每天架梁2孔，在运距14km内可以按照重 载3.0km/h、空载5km/h的较低速度运梁，每天作业时

/h1/h/ (km/h)/(km/h)/h22222111113. 83. 83. 87776618. 619. 4间最大18. 9h；当运距14〜16km时，可按照重载3〜

1120. 215.813141513. 53. 53. 5111116.717.61& 52222222221116666555551617183. 53.53. 519.33.5km/h、空载5〜6km/h的速度运梁，每天最大作业18. 5h；当运距16〜19km时，可按照重载3. 5 ~ 3.8km/h、空载6〜7km/h的速度运梁，每天最大作业19. 4h；当运距19〜21km时，可按照重载3.8〜4km/ h、空载7〜8km/h的速度运梁，每天最大作业19. 8h。按每天架设2孔、每月25个工作日计算，每月架 梁50孔，最大架梁半径可以达到21km。梁场和制运架

设备投入都很大，为了减少设备投入，降低工程成本， 提高设备利用率和架梁速度，延长每日作业时间、组织

111120.215. 716.817.81& 91112133332班或3班作业是必要的、可行的。3.2制梁数量与架梁工期和架梁半径的关系1111111141533120.0表2 每天运送2孔梁时工作时间与最大运距关系计算表每天工作 每天架 时间梁数址/孔

装梁喂梁运梁车重 运梁车空 行速度 行速度

时间时间最大运距/h/h111111/h11/(km/h)/(km/h)4/km812161828885222441011111111161821(1) 架梁工期按照12-18个月计算，如果架梁区

段内全部为桥梁，架桥机调头时间0.5个月，则架梁数 量为575-875孔，架梁半径为9. 4〜14. 3km。如果架梁区段内桥梁比例为80%,架桥机调头时间 0.5个月，桥间转移1个月时，则架梁数量525-825 孔，架梁半径10. 7~16. 8km；桥间转移2个月时，架 梁数量475-775孔，架梁半径9. 7〜15. 8km。(2) 如果架梁区段内桥梁比例为60%,架桥机调头 时间0.5个月，桥间转移1个月时，架梁数量525-825 孔，架梁半径14. 3〜22. 4km；桥间转移2个月时，架 梁半径475〜775孔，架梁半径为12. 9〜21. lkm。可见，由于桥梁占区段的长度比例和区段内的桥梁

4488座数影响实际净架梁作业时间，所以工期允许的架梁数

2081222222量为475-875孔，相应的架梁半径是9. 4〜22. 4km。解析法对比计算如下：3.87749141113. 83.8按照架桥机调头时间0.5个月、桥间转移每次7d, 架梁半径S(km)、架梁工期T(月)、桥梁座数巾、架梁

16187773. 83.81719数量N(孔)、桥梁比例人之间有如下关系：N = (T — Im—0. 5)/502082221111111113. 53. 53. 5666665548131517架梁工期/月S = 0・ 0327N/&依上式计算架梁半径与架梁工期的关系，见表3。表3

每天运送2孔梁时最大架梁半径1216218208121622113. 53. 533333与架梁工期计算表桥梁数量/座架梁数量/孔

桥梁长度 比例

2111113711架梁半径2222/%1.00. 80. 8/km9. 171115551212156154749118201113152611. 181210. 03・125・路桥市政与火电工程续表

架梁工期桥梁数量架梁数量桥梁长度

架梁半径4 一个梁场一台架桥机与一个梁场二台架 /月/座/孔比例

/%/km桥机的配置问题1284630. 89. 46根据施工经验可知，如果按照“一场二架”配置,

12104350. 8& 89当“一架一运”时，架梁半径20km,架梁数量800~

12124070.8& 321200孔；当“一架二运”时，架梁半径40km,架梁数 1225470. 614. 91量600-1330孔。“一场一架”和“一场二架”区段长 度、架梁数量与工期的关系分别见图1264911和图0. 613. 382。在架梁工期12〜18个月、每套架梁设备每天架梁2 1284630. 612. 62孔条件下，“一场一架一运”架梁半径20km、架梁数量 12104350. 611. 85475-875孔；“一场二架二运”架梁半径20km、架梁数 12124070. 611. 09量可达1200孔；“一场二架四运”架梁半径可达到 12143790. 610. 3340km、架梁数量600-1330孔。“二场一架”与“一场 1818611.014. 08一架”相比，增加1次架梁设备转场，转场时间2

个月。182847

0. 817. 31因此，1个“一场二架”梁场每天制架梁4孔时的 1867910. 816. 17建场和设备投入基本是2个“一场一架”梁场的2倍, 1887630. 815. 59而架梁总能力即使在“一架二运”时仍略小于后者，且

18107350. 815. 02长途运梁的能源消耗高于后者。每天制架2孔梁时，2

18127070. 814. 45个“二场一架”梁场的规模是1个“一场一架”梁场的

1828470. 623. 082倍，而架梁范围和架梁数量小于后者。所以，在架梁工期12〜1867910. 621. 5518个月、每套架梁设备每 天架梁2孔条件下，应选择“一场一架一运”方案，架

188763

0. 620. 79梁半径9. 4〜20km、架梁数量475-875孔。18107350. 620. 0336/38 4042 4418127070. 619. 2711001814679

0. 61& 5010009003.3 一台架桥机配两台运梁车方案的对比800在实施过程中，如果采用2台运梁车供1台架桥机

700的“一架二运”配置，可以扩大架梁半径，或控制每日 60020作业时间或运梁车行驶速度，能够实现40km架梁半径 500全程每天架设2孔梁的供梁、架梁能力。17采用双运梁车供梁，需要增加1处会车道或1处倒

40021022148 “工期，月）运站。倒运站设备，提梁倒装时，需要2台450t龙门 300吊；提运梁车时，需要2台200t龙门吊。2台龙门吊比

2001台架桥机的成本低，但是运梁燃油消耗量大。1003.4结论0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55在架梁工期12-18个月、每天作业时间20h以内， 工（架梁半径,km〉运梁车重载速度3〜4km/h、空载速度5〜8km/h,可以

图1 “一场一架”区段长度、实现1台运梁车、1台架桥机，每天架梁2孔、每月架 架梁数量与工期的关系梁50孔，架梁半径达到20km,架梁总数量475-875

注：1.工期中包括架梁和铺设无磋道床；2.运架设备1套， 孔。根据在建项目的实际情况，夜间运梁是可行的，每

每天架设2孔、每月架设50孔；3.无磋道床设备1套，

铺设进度200m/d、双线2. 5km/月。天早、晚各架1孔梁，一般不需要\"一架二运”。・126・京沪高速铁路预应力简支箱梁运架方案研究和应用尽量设置于区段的中间，旳以便由中间向两方向依次架 梁，在架设第二方向时，即可在第一方向组织无磴道床 的施工。(2)梁场位置，应使第一架梁区段起始端避开有堆

载预压的路基，使在第一区段架梁期间完成第二区段路

基堆载预压。5.3无殖道床铺设与架梁的关系(1) 为了安排无磴道床铺设与架梁的平行作业，无

磴道床的区段和施工方向应与架梁作业一致。(2) 划分区段时应同时考虑架梁和无磴道床铺设，

区段长度、架梁数量应满足该区段的最大可能工期。在

工期一定时，架梁数量大，区段就相应短；区段长，架 梁数量就小。6实际架梁情况京沪高速铁路曲阜制梁场采取“一场一架一运”的

h(架染半径，km)方案进行架设，架梁半径在10km范围内时，日架梁进 度为3孔，架梁半径在10〜30km范围内时，日架梁进

图2 ■—场二架\"区段长度、架梁数量与工期的关系度为2孔，梁场最高架梁数量为75孑L/月，平均达到了

注：1.工期中包括架梁和铺设无磴道床；2.运架设备2套，

每套毎天架设2孔、每月架设50礼；3.无應道床设备2套，

铺设进度双线200m/d, 5km/月.60孔/月的强度，架梁过程各工序井然有序，基本未出 现运架设备闲置或超负荷运行状态，11个月完成了 636

孔箱梁的架设，架设强度满足架梁工期需求，且经检查 梁板架设合格率达100%。5与架梁相关的其他问题5.1关于路基堆载预压和架梁的关系有堆载预压要求的路段，一般预压期为6~8个月。 通过合理安排无殖道床和架梁的施工顺序、调整梁场位

7结束语本工程采用“一场一架一运”的方案在满足施工强 度的前提下最大限度地发挥了机械设备的经济价值。特

大型预制梁的梁板运架工作在工程质量、经济效益中至

置等，可以在架梁前安排预压。路基堆载预压前不实施 基床表层。在堆载预压前架梁，架桥机桥间转移时，基

关重要，应根据施工质量要求和施工强度等因素选择合

理的运架设备及运架方法，以在保证施工质量和工期的 前提下创造更大的经济效益。床底层承受架桥机荷载。m运梁车设计重载轮压为6kg/

cm2,在基床底层上行驶是可以的。架桥机在桥间转移 时，其后部行走部位的集重约350t。架桥机后端靠两根 钢轨行走，钢轨底宽17cm,每根钢轨在两米的范围内 要承受175t的重量，轨底压强达50kg/cm2 o路基和级

配碎石的填筑符合要求，架桥机行走的安全是可以保证

参考文献的，也不会在级配碎石层表面产生明显的破坏痕迹。如

架桥机在没有级配碎石的路基上行走，需进行验算。所

以，路基预压应在架梁前完成。如果先架梁后预压，必 须对架桥机通过路基时的安全性进行检算，必要时采取

安全保证措施。5.2 梁场的位置(1)按照一个梁场一套架梁设备的制架配置，梁场[1] 范黎冰.高速铁路预制梁场的规划设计研究LJ1中

文科技期刊数据库(全文版)工程技术，2016 (11): 59.[2] 禹桂华.基于高速铁路900t箱梁架设关键技术的分

析[J].科技传播Applied Technology (应用技术)， 2013 (6)： 155 -156.[3] 李新月.武广客运专线云岭梁场规划、设计与施工组

织管理[J].铁道标准设计，2008 (6)： 42-47.[4] 林型瑶.预应力简支箱梁预制施工方法的探讨[J].

科技创新导报，2011 (3) 12.[5] 姜丽雯.铁路客运专线顶制梁场的规划设计研究EJ].铁道标准设计，2007, (6)： 8-12.• 127 •