预制梁场设计方案总体说明解析.docx

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预制梁场设计方案总体说明解析

预制梁场设计方案总体说明

一．工程概况

中交第二航务工程局有限公司双城制梁场（29#梁场）位于双城市公正乡大白家村。

梁场位于哈大铁路客运专线主线桩号DK886+100线路左侧，占地面积252亩，主要承担636榀客运专线整孔箱梁的预制、架设任务，其中运粮河特大桥485榀（483榀32米和2榀24米整孔箱梁）；拉林河特大桥151榀（146榀32米和5榀24米整孔箱梁）。

梁场内设制梁台座10个（台座），存梁台座100个（其中有7个为24m和32m共用台座和1个静载试验台座）；配备了外模10套（其中一套为24m和32m共用），6套内模（其中一套为24m和32m共用）；为满足混凝土施工要求，配备了四台HZS90型搅拌机；为满足架梁要求，配备DLT900提梁机、DCY900运梁车和DF900D架桥机各一台，采用采取运梁车驮梁上桥、架桥机架设的架梁型式进行箱梁架设。

二、施工组织安排

1、工期安排

梁场总工期为35个月（含每年11月至次年3月的冬休期），施工从2007年8月18日开工，截止2010年6月20日全部架梁结束。

各阶段安排如下：

施工准备：

2007年8月18日-2008年4月30日；（梁场大临工程建设）

制梁时间：

2008年5月-10月；2009年4月-10月；2010年4月-5月。

架梁时间：

2008年7月-10月；2009年4月-10月；2010年4月-6月。

总工期：

35个月（含每年11月至次年3月的冬休期）。

制、架梁总工期为2007年10月至2010年6月，并于09年10月18日架完运粮河特大桥后掉头架设拉林河特大桥。

2、生产线参数的确定

2.1制、存梁台座数量的确定

制梁台座

按照制梁总工期的要求，结合当地的气候特点，经过分析模板、钢筋、砼及预应力初张拉等工序作业时间，现场设置10个制梁台座，内模存放区依序间隔布置8个。

分析如下：

a、梁场共有箱梁636榀，制梁工期为2008年5月～2008年10月，2009年5月～2009年10月，2010年4月、5月。

有效制梁日期为14个月。

即平均每月制梁636/14=45.5榀。

高峰期每月制梁60榀，即每天2榀。

b、梁场设计制梁台座10个，外模10套，内模8套，分两个作业区。

即每个搅拌站供5个制梁台座施工。

c、制梁时间分析

钢筋安放0.5d，浇筑养护2d，初张拉0.6d，拆模0.4d，提梁及打磨0.5d，共计4d。

考虑机修、工序衔接及气候影响每月有效作业时间按24d计算，即每个台座每月计算生产量6榀，10个台座每月生产60榀。

经分析计算，10个台座满足生产要求。

存梁台座

考虑制存梁时间间隔、梁体制架时间差，现场布置存梁台座100个，其中1个为静载试验台座，7个为32m与24m通用台座。

分析如下：

预制箱梁在存梁场地内最短存梁时间为15天（终张拉加压浆封锚10天，封锚养护5天），15天内可制梁75/2=38榀，每月架梁数量为716/11=65榀，则2008年每月运架差10榀梁，2008年需存梁台位为38+10+10+10+10=78榀；2009年4月份架梁65榀，5月份开始制梁，在4月末还剩13榀梁，待5月份开始制梁时因要满足在存梁场存梁15天的要求，即在5月份既架梁，又制梁的情况下不至于制架脱节，因此2008年还需多存19榀梁（13+19=31，31/2=15天），加上一个静载试验台座,即共需78+19+1=98个台位。

经分析计算,设立100个存梁台座满足要求。

2.2内、外钢模的配置

制梁区分两个生产作业区，每个生产作业区5套外模，3套液压内模。

每个台座4天一个周转期，5套外模配备3套液压内模满足生产周转使用要求。

梁场模板配置表

梁场名称

梁型

制梁台座（个）

外模（套）

液压内模（套）

备注

双城制

梁场

32m箱梁

10

10

6

24m箱梁

1（兼用）

1（兼用）

1（兼用）

与32m梁共用

2.3钢筋骨架绑扎胎位设置

钢筋绑扎胎位

制梁区分两个生产作业区，考虑钢筋分体绑扎节省时间、减少成本投入、内模占用时间短等优点。

钢筋绑扎方式采用分体绑扎方式。

我梁场采用钢筋绑扎分成箱梁底、腹板钢筋和桥面钢筋两部份，分别整体绑扎、整体吊装。

根据生产进度安排，每个生产区每天浇注一榀箱梁，钢筋绑扎人员配备满足1d绑扎一个底腹板钢筋骨架，0.5d绑扎一个顶板钢筋骨架。

每个区设有两个底腹板钢筋绑扎台座，两个顶板钢筋绑扎胎具。

2.4搅拌站配置

混凝土供应设备（搅拌、运输、灌注）

梁场共设两个搅拌站，每个搅拌站配备两台HZS900型搅拌机，两台HBT80拖泵，两台布料机（臂长24m）。

每榀箱梁混凝土用量为327方，规范要求在6h内浇注完毕，每个搅拌站平均每小时搅拌90方混凝土（含拖泵输送），327方÷（90方/h）＜6h。

每个搅拌站配备一台洗石机,20-100方/h。

经分析，搅拌站设备配置满足生产要求。

3、机械设备

主要机械设备配备表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

轮式提梁机

DLT900

台

1

已进场正在拼装

2

运梁车

DCY900

台

1

合同已定

3

架桥机

DF900D

台

1

合同已定

4

龙门吊

40T

台

4

5

汽车吊

QY25E

台

1

6

汽车吊

50T

台

1

7

履带吊

QUY50T

台

1

8

装载机

ZL50G

台

3

9

搅拌站

HZS90E

台

4

10

砼罐车

欧曼8m3

台

11

拖泵

HBT90.21.220S

台

5

12

布料机

HGY24/3

台

4

13

振动电机

2.2KW

台

60

14

插入式振捣

50mm

根

50

15

插入式振捣

30mm

根

20

16

附着式振捣

ZGKF-160/180

台

70

17

提浆整平机

C9000B

台

2

18

洗石机

80m3/h

台

1

19

蒸汽锅炉

SHL4-1.25-AII

台

2

20

门式起重机

5T

台

2

21

钢筋调直机

GX12

台

4

22

钢筋切断机

GQ40

台

10

23

钢筋对焊机

UN1-150

台

4

24

钢筋弯曲机

GW40

台

16

25

打磨机

180mm

台

40

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

26

手拉葫芦

2t

台

20

27

电焊机

BX-400/500

台

40

28

卷扬机

1.5t

台

8

29

千斤顶

YCK-300

台

18

30

油泵

YBZ63

台

20

31

砂轮切割机

JG400

台

4

32

柴油空压机

2.8m3

台

2

33

搅浆机

ZJ-400

台

4

34

压浆机

ZJ-2

台

4

35

真空泵

SZ-2

台

4

36

反力梁

套

1

合同已定

37

柴油发电机

250KW

台

1

38

柴油发电机

280KW

台

2

39

柴油发电机

300KW

台

1

40

箱式变压器

1000KVA

台

1

41

洒水车

10T

台

1

42

叉车

台

2

4、蒸汽养护系统

采用2台SHL4-1.25-AII型蒸汽锅炉，额定蒸发量4t/h，工作压力0.6Mpa。

其使用程序为：

烘炉→煮炉→升火→供汽→正常运行。

蒸养管道：

主管道采用φ108mm钢管、支管道采用φ74mm钢管，蒸发管采用φ40mm钢管，供汽量和蒸发量平稳通过球阀调节。

蒸养棚罩：

采用自制蒸养棚罩覆盖对箱梁进行蒸汽养护。

由型钢骨架以及采用密封性高、隔热好的材料组装而成，其安拆方便、具有较好的使用效果。

采用闸板阀的开合，利用温度控制设备（温控仪以及温度传感器）的监控，来控制养护罩内的温升速度和温度的高低，以及养护罩内的温度，使降温速度得以有效控制；多点测温，多点升温、多点降温，通过计算机自动控制养护温度，严格控制升、降温梯度、恒温时间和拆模温度。

蒸汽养护锅炉配置的型号由热工计算所得，其计算过程如下：

蒸汽养护热工计算：

①棚罩体积：

棚罩高3.0+0.7+1.8=5.5m

棚罩长34m

棚罩宽13.4+2=15.4m

棚罩体积V1=5.5*34*15.4=2880m3

砼体积V2=330m3

②参数：

砼入模温度10℃

砼表面环境温度45℃

棚罩外界环境温度-15℃（-15℃以下不浇筑砼）

棚罩内外温差△T=45-（-15）=60℃

棚罩每小时耗热量Q1=3.6MKα（Tb-Ta）V

Tb-Ta=△T

M—表面系数

M=

K—棚罩结构的平均传热系数

α—散热系数，α=1.50

③棚罩顶、侧面采用帆布，顶层内侧加一层2cm矿物棉

导热系数α1=0.2w/（m*k）

棚罩厚度a1=0.0015m

k=

Q1=3.6*0.312*2.97*1.5*60*2880=864666.5KJ/h

同时蒸养2片梁用热2Q1=864666.5*2=1729333kJ

④搅拌用水加热（蒸汽加热）

水由5℃（井水）加热至65℃，△T=60℃每h浇筑砼60m3计

用水量M=60*150=9000kg

Q2=CM（t1-t2）

C=4.2kJ/kg*k

Q2=4.2*9000*60=2268000kJ/h

Q=Q2+2Q1=3997333kJ/h

⑤蒸汽用量

W=

H=0.4I=2777

W=3997333/2777/0.5=2878.9kg/h

现场用4t锅炉>2.9t,故可行。

5、供电系统

制梁场用电区域及主要是制梁区、存梁区、钢筋加工区、生活区、试验室以及现场照明。

生产运行时主要设备有2台HZS900型搅拌机，2台HBT80拖泵，2台布料机（臂长24m）,2台40t门机，2台5t门机，以及其他小型设备。

双城梁场供电系统计算：

制梁各种设备名义功率如下：

序号

工艺

过程

设备名称

数量/台

单机功率

/KW

合计功率

/KW

1

制梁

HZS90搅拌站

4

135

600

2

制梁

HBT80拖泵

4

110

440

3

制梁

40T门式起重机

2

55

110

4

制梁

布料机

4

15

60

5

制梁

对焊机

2

150

300

6

制梁

BX-1电焊机

10

28

280

7

制梁

高频振捣器

1.5

40

60

8

制梁

钢筋切断机

4

4

16

9

制梁

钢筋弯曲机

4

5

20

10

制梁

3T卷扬机

7.5

4

30

11

制梁

1T卷扬机

5

4

20

12

制梁

空压机

2

40

80

13

制梁

水泵

3

10

30

14

制梁

5T小门机

2

7.5

15

14

制梁

蒸汽锅炉

1

30

30

15

制梁

机加工

20

20

16

试验室

30

30

17

现场照明

30

30

18

生活区

30

19

总计

2201

制梁时可能投入的最大负荷：

序号

工艺过程

设备名称

数量/台

单机功率

/KW

合计功率

/KW

1

制梁

HZS90搅拌站

2

75

150

2

制梁

HBT80拖泵

2

110

220

3

制梁

40T门式起重机

2

37

74

4

制梁

布料机

2

15

30

5

制梁

对焊机

2

150

300

6

制梁

电焊机

5

28

140

7

制梁

高频振捣器

1.5

30

45

8

制梁

钢筋切断机

4

4

16

9

制梁

钢筋弯曲机

4

5

20

10

制梁

3T卷扬机

7.5

2

15

11

制梁

1T卷扬机

5

2

10

12

制梁

空压机

2

15

30

13

制梁

水泵

2

10

20

14

制梁

蒸汽锅炉

1

30

30

15

制梁

机加工

10

10

16

试验室

5

17

现场照明

30

30

18

生活区

20

21

总计

1165

电力负荷计算：

序号

设备名称

设备

台数

计算负荷/KW

需要系数/Kx

cosφ

tgφ

计算负荷

有功/KW

无功/Kvar

视在/KVA

电流/A

1

HZS90搅拌站

2

150

0.75

0.75

0.88

132

115.5

2

HBT80拖泵

2

220

0.75

0.75

0.88

166

145

3

40T门机

2

74

0.75

0.75

0.88

62.5

55.9

4

布料机

2

30

0.75

0.75

0.88

23.5

20

5

对焊机

2

300

0.35

0.7

1.02

105

110.5

6

电焊机

5

140

0.35

0.6

1.33

50.8

48.5

7

高频振捣器

30

45

0.35

0.6

1.33

15

17.5

8

钢筋弯曲机

4

20

0.5

0.75

0.88

11.6

9.3

9

钢筋切断机

4

16

0.5

0.75

0.88

6.6

5.5

10

3T卷扬机

2

15

0.5

0.75

0.88

7.8

6.6

11

1T卷扬机

2

10

0.5

0.75

0.88

5.5

4.5

12

空压机

2

30

0.4

0.7

1.02

15

16

13

水泵

2

20

0.45

0.7

1.02

10

11.5

14

蒸汽锅炉

1

30

0.6

0.75

0.88

19.5

17

15

试验室

5

0.5

0.75

0.88

3

2.6

16

机加工

10

0.5

0.75

0.88

5.5

4.5

16

现场照明

30

0.4

0.8

0.75

12

9

17

生活区

20

0.5

0.75

0.88

12

10.6

18

合计

1165

663.3

610

901.5

根据负荷计算，梁场制梁时负荷约为660kw，即视在功率为900KVA左右，且负荷比较均衡，无太大冲击负载，宜选择一台功率为1000KVA的变压器较为合适。

因此，决定在梁场外侧安装一台江苏泰兴开关厂生产XWB-1000KVA10/0.4KV具有16个低压出线回路的箱式变压器作为梁场的外接电源。

变压器的选址充分考虑让变压器接近梁场的负荷中心，同时也考虑到让变压器靠近高压进线，避免在施工时施工机械接近高压电缆。

考虑到外电电网供电的检修、故障及事故跳闸，为确保施工的连续性，尤其是制梁、吊装等作业工况时工程质量和施工设备的安全，必须设置应急电源。

在变压器附近，设置两台功率为250KW发电机和一台300KW的发电机组（当停电时，发电机组自动启动，并网发电），保证供电干线停电时施工正常进行。

参见第二册《双城梁场供电系统布置图》

6、给、排水系统布设

给、排水系统设计说明

采用打深井的方法解决施工及生活用水。

通过估算，混凝土拌和、蒸汽养生、自然养护、生活用水等用水量为300T/日，为保证供水的连续性和流量充足,每个搅拌站处设置一口100米深井，供水主管路采用DN80的钢管埋设；钢管外包保温材料；分别向制梁区、锅炉房、搅拌站供水；存梁区设置两口70米深井；生活、办公区设置一口70米深井。

场区内施工废水全部设盲沟排至集水坑，经过隔油和沉淀处理并经检验合格后排放。

场区内排水沟沿场区纵向布置，场区横向设置1%坡度保证雨水和污水流入主排水沟；排水沟采用灰砖砌筑矩形沟，局部位置上置C15混凝土盖板。

参见《给水系统平面布置图》、《排水系统平面布置图》

给水量计算：

①制梁区

梁场共设4台HZS900搅拌机，分二个站。

每站配备2台搅拌机，每站每天平均浇筑箱梁一榀。

满足每天浇筑二榀箱梁要求。

每站有一口90米深井，供水量20t/小时，并且每站配备50t水箱蓄水。

箱梁体积V=330m3

浇筑用水量330*150=49500kg=49.5m3

每榀梁6小时浇筑完成，则q=49.5/6=8.3m3/h

蒸养用水量2.9t/h

合计：

8.3+2.9=11.2m3/h满足生产要求。

②存梁区

存梁区设有两口70米深井，供水量为每口井每小时10t，箱梁自然养护时间为14天，高峰期每天共需养护箱梁数量为28榀箱梁，每榀箱梁平均每天养护用水7t，每天养护用水量196t，10*24*2=480t，满足要求。

③生活用水

生活区设有一口70米深井，供水量10t/小时，职工约有150人，平均每人每天需用水量为200kg，总用水量1.4t/小时，满足要求。

高峰期时总用水量15t/小时，生活区设有20t水箱供生活区内用水使用，故满足要求。

排水量计算：

①制梁区排水：

梁场制梁区面积20566m

。

日最大降水量131.2mm,连续时间129.5分钟。

总降水量Q

＝20566*131.2*10

＝1698.3m

。

设计排水沟尺寸60*40cm，水沟坡度0.1%，流速按1.5m/s。

流量为0.6*0.4*1.5＝0.36m

/s

每小时流量Q

＝0.36*3600＝1296m

/h

Q

/Q

=2698.3/1296=2.1h

即制梁区在最大降雨日两小时可排完积水。

②存梁区

存梁区采用原地开挖渗沟渗水处理积水。

7、试验室配置

7.1主要工作内容

1）负责本施工区段的现场试验的管理工作，提出本施工区段试验工作计划并根据工程进度情况及时进行工作计划调整。

2）负责本施工区段现场所有分项、分部、单位工程逐项检验工作，如混凝土坍落度试验、混凝土试件制作、养护、抗压，现场压实质量控制、现场砂石料批量检验等；认真填写各项检查和测试原始记录；做好试验检测资料、试验报告的填写、整理、相关部门审核及签证、归档、保存工作；

3）配合及协助中心试验室的现场抽样及试验工作，并对所抽样品负责。

4）配合和协助驻地监理站、业主中心试验室进行见证、抽检、平行试验工作，并为此项工作提供各种方便；

5）参与新技术、新工艺、新材料的试验研究工作；

同时试验室对施工所用材料进行以下方面的检测：

1）水泥试验：

细度、凝结时间、安定性、强度；

2）细骨料试验：

筛分、细度模数、含泥量、泥块含量、云母含量、轻物质含量、有机物含量；

3）粗骨料试验：

颗粒级配、压碎指标、坚固性、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、有机物含量、表观密度、堆积密度与紧密密度；

4）混凝土外加剂：

含水量、密度、水泥浆流动度、减水率、含气量、常压泌水率比、压力泌水率比、坍落度保留值、抗压强度比、凝结时间差；

5）粉煤灰试验：

细度、需水量比、烧失量；

6）水：

凝结时间、抗压强度比；

7）混凝土：

混凝土配合比、容重、坍落度、含气量、凝结时间、水灰比、泌水率、压力泌水率、抗压强度、抗折强度、静弹模量、动弹模量、电通量、抗裂性（圆环法）、抗渗性、抗冻性、耐蚀性；

8）金属材料：

抗拉强度、屈服强度、伸长率、弯曲、硬度、焊接接头试验、钢筋机械接头连接试验、钢绞线抗拉强度、钢绞线伸长率、弹性模量；

9）混凝土结构：

裂缝宽度、保护层厚度、强度、碳化深度；

10）压浆（剂）料：

凝结时间、出机流动度、30min流动度、泌水率、0.14MPa压力泌水率、抗压强度、抗折强度、24h自由收缩率、28d自由膨胀率、充盈度。

7.2仪器设备

试验室仪器设备配置情况见下表：

编号

仪器名称

生产厂家

型号

数量

性能状况

检定情况

购置日期

001

数显式万能材料试验机

绍兴市肯特机械电子有限公司

WE-1000S

1台

良好

正常

2008.3

002

数显式万能材料试验机

绍兴市肯特机械电子有限公司

WE-600S

1台

良好

正常

2008.3

003

电脑自动恒应力压力试验机

北京科达京威试验机技术发展有限公司

JYE-300A

1台

良好

正常

2008.3

004

单卧轴强制式混凝土搅拌机

北京耀华路业仪器有限公司

HJW-30-60

1台

良好

正常

2008.3

编号

仪器名称

生产厂家

型号

数量

性能状况

检定情况

购置日期

005

电动抗折机

沈阳市长城机电厂

KZJ-500

1台

良好

正常

2008.3

006

混凝土磁力振动台

北京中路仪科技发展有限公司

HZJ-1

1台

良好

正常

2008.3

007

全自动控温控湿设备

北京耀华路业仪器有限公司

FHBS-150

1台

良好

正常

2008.3

008

标准恒温恒湿养护箱

北京科达京威试验机技术发展有限公司

YH-40B

1台

良好

正常

2008.3

009

电热恒温干燥箱

上海东星建材试验设备有限公司

101-2

1台

良好

正常

2008.3

010

直读式精密砼含气量测定仪

北京欧亚中兴科技有限公司

LA-316

1台

良好

正常

2008.3

011

雷氏夹测定仪

无锡市中科建材仪器有限公司

LD-50

1台

良好

正常

2008.3

012

雷氏水泥沸煮箱

北京科达京威试验机技术发展有限公司

FZ-31

1台

良好

正常

2008.3

013

箱式电阻炉

北京市永光医疗仪器厂

2.5－12

1台

良好

正常

2008.3

014

自动比表面积测定仪

绍兴市肯特机械电子有限公司

/

1台

良好

正常

2008.3

015

砼回弹仪

山东省乐陵市回弹仪厂

ZC3-A

1台

良好

正常

2008.3

016

砼贯入阻力仪

天津振辉建筑仪器有限公司

HG-80

1台

良好

正常

2008.3

017

混凝土弹性模量测定仪

哈尔滨路达仪器有限公司

TM-2

1台

良好

正常

2008.3

018

水泥净浆搅拌机

无锡市建仪仪器机械有限公司

NJ-160

1台

良好

正常

2008.3