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1、51京沪高速铁路900T预制箱梁施工工效分析0121 1045孙强 陈政彬京沪高速铁路900T预制箱梁施工工效分析中国水电七局有限公司 陈政彬 1引言900T预制箱梁施工工效是根据工程的工程量、工期、等级、环境保护等因素，综合人员、机械、环境相互间的合理配置及优化来保证工程的高效运转，并取得显著的工效成果。本文结合京沪高速铁路箱梁预制施工现场经验，着重对900T预制箱梁施工过程中主要工序的卡控，如何提高施工效率进行总结，以供探讨。2梁场规划原则预制梁场根据现场地质、地形情况优化布置，以尽量减少拆迁、少占耕地、减少临时工程量为原则。根据工程任务量、生产工艺、外型尺寸、制梁、存梁数量、确定梁场的规

2、模，并综合考虑场区道路、作业空间等因素，优化布置场地。预制梁场台座布置形式，可分为纵列式和横列式。若为长条形场地，台座可采用纵列式布置，即制梁台座与存梁台座纵向排列布置；若为方形场地，台座可采用横列式布置，即制梁台座与存梁台座横向排列布置。制梁台座数量根据架设进度及生产效率确定；存梁台座数量根据生产效率、箱梁工艺及预存箱梁数量确定。梁场合理的规划和设计不仅能提高生产效率，且能降低成本投入，同时便于标准化的生产管理。3箱梁预制工效分析3.1箱梁预制设备及工装工效分析合理的机械配置，可以有效的提高生产效率，为箱梁预制的生产带来效益。常规性梁场每天生产能力为23孔，以每天3孔梁生产进度为例进行分析与

3、配置。3.1.1拌和站生产能力箱梁混凝土为C50高性能混凝土，每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。拟投入2座HZS120拌和楼，其每天的生产能力为：22.5(603)180.7=1260m31004m3，6小时生产能力：22.5(603)60.7=420m3334.7m3，满足生产需要。3.1.2混凝土泵的输送能力拟投入2台HBT80C混凝土泵，其每天的输送能力为：255180.75=1485m31004m3，6小时的输送能力：25560.75=495m3334.7m3，满足生产需要。3.1.3布料机的输送能力拟投入2台布料机，其每天的输送能力为：255180.75=

4、1485m31004m3，6小时的输送能力：25560.75=495m3334.7m3，满足生产需要。3.1.4混凝土运输车的运输能力拟投入6台混凝土运输车，其每天的输送能力为：620180.8=1728m31004m3，6小时的输送能力：62060.8=576m3334.7m3，满足要求。3.1.5内、外模配置分析拟定3孔/d的箱梁预制进度，每孔箱梁制梁台座的占用时间3d可知：内模的倒用循环时间为72小时（详见章节3.2.2），外模的倒用循环时间为97.5小时（详见章节3.2.2），所以内模的需用数量为：72小时（3套/24小时）=9套外模的需用数量为：97.5小时（3套/24小时）=12套

5、3.1.6蒸气养护设备配置分析梁体混凝土冬季施工采用罩盖蒸汽养护方法，蒸养棚截面尺寸为33.6m14.4m，拟定选用2台4t/h锅炉供汽（备用一台），单台4t/h锅炉蒸养能力为24000m2。主管道采用DN100mm钢管，分支管道采用DN50mm钢管。分支管将蒸气输入梁体附近的蒸气气包中，气包（上设锁压表）将蒸气均匀后，蒸气通过10根放汽长管用于蒸养。放汽管道采用DN25mm钢管，其上均匀钻一排3mm孔眼，管前2/3段孔距为25cm，后1/3段孔距为20cm，两喷孔夹角为120并在其凝结阀处设置排水沟。管道接入梁体腹腔及翼缘板、底模的空隙内，汽流方向要避免直接正对混凝土面，蒸汽管路的布置要求保

6、证养护罩内每处的温度基本一致，在梁体横截面内的不同位置布设10根蒸汽管道，温度控制采用计算机自动温度控制系统和压力方式温度表双控方式测定梁内及罩内温度，两者测定结果进行比较，确保蒸汽养护效果。该养护系统具有以下特点：采用密封性高、隔热好、安拆方便的专用屏蔽蒸汽养护罩；采用计算机及远传式温度传感器自动控制蒸汽管道上的电磁阀的开合，以控制养护罩内的升温速度和温度的高低。采用在计算机的统一控制下工作的通风设备降低养护罩内的温度，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。施工蒸养面积为S33.614.46+80+9050

7、2+500016983m248000m2，满足生产需要。3.1.7制梁台座配置分析根据每天3孔梁生产进度计算，平均一孔梁占用制梁台座时间为3天（具体分析详见章节3.2），以3天为一个循环，其理论需要制梁台座9个（如有24m箱梁，需增加1个24m制梁台座），为保证生产过程中的不可预见等特殊情况，满足生产任务，需增加2个台座，共计11个制梁台座加1个24m制梁台座。3.1.8存梁台座配置分析根据每天2孔梁生产进度计算，平均一孔梁占用存梁台座时间为47天左右，以47天为一个循环，其理论需要存梁台座94个（按双层存梁计算），为保证生产过程中的不可预见等特殊情况，满足生产任务，拟建设存梁台座70个，其最

8、大存梁能力为105孔（二层存梁按一半计算），满足生产需要。经论证分析梁场主要投入设备及工装，详见表1。序号名称单位数量备注1混凝土拌和站台22拖式混凝土泵车台43布料机台44混凝土运输车台65自动压浆台车台36蒸汽锅炉台24T7门式起重机台210T8门式起重机台440T12钢筋骨架吊具台213底腹板绑扎胎具台414顶板绑扎胎具台415张拉台车台816内模整修支架套817钢筋切断机台1018钢筋切割机台419钢筋调直机台420钢筋对焊接台621钢筋弯曲机台1622电焊机台3923砂轮切割机台524叉车台125直螺纹钢筋滚压机台426电动卷扬机台527架桥机台228运梁车台229轮轨式提梁机台23

9、0汽车吊台325T/16T31挖掘机台132装载机台433箱式变压器台2800KVA34柴油发电机台4300KVA35落梁千斤顶套236高压油泵台1537外模套1238液压内模套939制梁台座个1240存梁台座个70表1箱梁生产主要设备3.2箱梁预制工序工效分析箱梁预制工艺流程主要包括模板制作及安装、钢筋制作与绑扎安装、混凝土浇筑与养护、钢绞线制作与张拉、孔道压浆与封锚等，详见图1。在箱梁预制过程中，因其工艺复杂、工序繁多，交叉作业较多等特点，工序的衔接尤显重要，因此合理的机械配置与人员配备及有效的施工组织与协调对施工工效起着至关重要的作用。3.2.1钢筋施工工效分析(1)钢筋制作及加工钢筋加

10、工场分为制梁台座首尾各一侧，以一侧为例，平均每名工人每天可加工2T钢筋，单孔箱梁钢筋平均约为63T，按1.8孔梁/天的生产任务计算，需每侧各投入57名工人即可完成3.5孔梁/天的生产任务。钢筋加工工艺流程见图2。表2钢筋加工人员设备配制设备名称10T龙门吊弯曲机切割机成型机焊接机制作平台车床电焊机设备数量18542813人员数量3137841615 图1箱梁预制施工工艺流程图 (2)钢筋绑扎钢筋绑扎分为分体绑扎及整体绑扎，以分体绑扎为例，为满足12个制梁台座钢筋的供应需求，设立顶板绑扎台座及底腹板绑扎台座各4个，即制梁区首尾各4个，平均每人每天（8小时计）绑扎1.2T钢筋，顶板钢筋约为35T，

11、底腹板钢筋约为28T，按每天1.8孔梁的绑扎任务计算，需每个顶板钢筋投入52名工人，每个底腹板投入42名工人即可完成3.5孔梁/天的生产任务。底腹板绑扎工艺流程如下：顶板钢筋绑扎工艺流程如下：(3)钢筋吊装底腹板钢筋吊装约85个吊点（5*17，横向*纵向），8至10位工人作业，十分钟完成单项作业，龙门吊提升高度根据现场实况而定，通常为4m至6m，根据龙门吊自身功率，吊升时间约为4分钟至8分钟，而行驶距离可由梁场布置而定，通常为30m至250m，根据龙门吊自身功率，行走时间约为3分钟至18分钟，吊装入模通常由6人至8人相互配合施工，时间约为15分钟至30分钟（工序时间见下表3）。顶板钢筋吊装约1

12、19个吊点（7*17，横向*纵向），10至12位工人作业，十分钟完成单项作业，龙门吊提升高度根据现场实况而定，通常为4m至6m，根据龙门吊自身功率，吊升时间约为4分钟至8分钟，而行驶距离可由梁场布置而定，通常为30m至250m，根据龙门吊自身功率，行走时间约为3分钟18分钟，吊装入模通常由8人至10人相互配合施工，时间约为40分钟至60分钟（工序时间见表4）；表3底腹板钢筋吊装工序时间表事项吊吊具行驶下钩吊装钢筋起钩行驶吊装入模放吊具人员数量2118-10328-102作业时间（分）13-184-8104-83-1815-303-18表4顶板钢筋吊装工序时间表事项吊吊具行驶下钩吊装钢筋起钩行驶

13、吊装入模放吊具人员数量21110-123210-122作业时间（分）13-184-8104-83-1860-803-18由此可见，底腹板钢筋吊装通常由8至10位工人相互配合工作，60分钟至120分钟完成作业；顶板钢筋吊装通常由10至12位工人相互配合工作，90分钟至135分钟完成作业。3.2.2模板周转梁场模板采用钢制模板，内、外模数量与制梁台座的比例应根据箱梁生产周期而定。内模施工工艺流程见图3内模周转时间见表5端模施工工艺见图4端模周转时间见表6外模施工工艺流程见图5图5外模施工工艺流程外模周转时间见表7表5 内模周转时间表事项拼装打磨涂刷隔离剂验收吊装浇筑养护松内模脱内模人员数量5322

14、440255作业时间(h)0.510.50.516600.52合计（h）72表6端模周转时间表事项打磨安装锚垫板涂刷隔离剂吊装下端模吊装上端模浇筑养护拆端模人员数量331554025作业时间(h)110.51.516601.5合计（h）72表7外模周转时间表事项人员数量作业时间(h)合计（h）打磨4197.5调反拱31涂刷隔离剂21安装支座板31验收20.5底腹板钢筋吊装62下端模安装61.5调整底腹板钢筋41底腹板钢筋验收21吊装内模31安装上端模41吊装顶板钢筋82顶板钢筋调整82安装桥面预埋件103钢筋验收21混凝土浇筑准备60.5浇筑406养护260拆端模51.5穿钢绞线43.5预张拉

15、61初张拉61.5拆内模42.5提梁41总结:内模周转一次共需72小时,端模周转一次共需72小时,外模周转一次共需97.5小时。3.2.3混凝土浇筑图6混凝土拌制工艺流程图 采用连续浇筑、一次成型，浇筑时间不宜超过6h，浇筑采用布料机由箱梁两端对称浇筑，为“先底板两端、再底板中部和腹板、最后顶板，从中间到两端，再从两端到中间”。人员安排为拖泵操作员2人，布料机操作员2人,附着式振动器操作员2人，技术员1人，试验员1人，底板内模6人，腹板14人，顶板13人，整平机操作员1人，主要配制见表8表8混凝土的浇筑配置表设备拖式泵机布料机整平机收面架附着式振动器插入式振捣棒车式泵(备用)数量2台2台1台1

16、台34台33台1作业人员221623323.2.4预应力施工图7预应力施工工艺流程图(1)孔道清理预应力孔道的位置及材质应符合设计要求，并满足压浆工艺的要求。孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线，孔道端部开口必须密封，以防水或其他杂物进入，橡胶抽拔棒制孔时，胶管外径应符合设计要求，其承受工作拉力不得小于5kN，且弹性恢复性能较好，极限抗拉力不得小于7.5kN，胶管内应插入芯棒，芯棒直径与胶管内径之差不得大于8mm，胶管接头宜设在跨中处，接头用铁皮管套接，套接长度不得小于30mm。胶管与铁皮管间隙不得大于1cm，并应密封不漏。浇筑后施工工序顺序为：混凝土养护，机械抽拔橡胶管，孔道清理，孔口保护

17、。单孔抽拔施工工序时间见表9、表10表9单孔橡胶抽拔棒施工工序时间表事项人工穿抽拔棒套接接头焊接固定钢筋验收作业人数10241作业时间（min）5235表10浇筑后单孔橡胶抽拔棒施工工序时间表事项机械抽拔孔道清理孔口保护.作业人数421作业时间（min）133(2)穿束拆模后，将锚垫板上及喇叭管扩大部分内沾附的砂浆清除干净。钢绞线在运输过程中，要防止出现死弯，其最小弯曲半径不得小于1m。穿束质量要求为每束钢绞线根数应符合施工图要求，钢绞线的存放地点应干燥、清洁，钢绞线距地面高度应不小于20cm，并加以覆盖，防止雨水和油污侵蚀，穿束时拖拉方向和钢束穿入方向均应与锚具锚垫板垂直，穿束完成后应用专用

18、的塑料布把钢绞线包裹好，避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，引起锈蚀。完成单孔穿束的工序流程：备料，人工开盘，下料，编束，机械穿束。单孔箱梁穿束工序时间见表11。表11单孔箱梁穿束工序时间表事项备料人工开盘下料编束（一孔）机械穿束（一孔）作业人数42233作业时间（min）103180211(3)预应力张拉梁体张拉的混凝土强度及弹性模量要求：为使梁体不发生早期裂缝，应在混凝土强度达到50%60%时拆除内模、端模，外模松开不移的情况下按设计图要求张拉部分预应力束，张拉值应由设计单位提供。预制梁带模预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉数量及张拉力值应符合设计要求。预应力束张拉前，

19、应消除管道内的杂物及积水,当混凝土强度达到设计强度80%时，进行初张拉。初张拉后，梁体方可移出台座，当混凝土强度达到设计强度100%且弹性模量达到100%时，混凝土龄期满足10d方能进行终张拉。预应力张拉程序除符合设计要求外，一般按下列程序执行：00.1k(做伸长量标记)k (静停5min) 补位k(测伸长量)锚固。张拉操作工艺：按每束根数与相应的锚具配套，带好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过，张拉时当钢绞线的初始应力达0.1k时停止供油。检查夹片情况完好后，画线作标记。向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值

20、应控制在6%范围内，每端锚具回缩量应控制在6mm以内。油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并持荷5min，测量钢绞线伸长量加以校核，在保持5min以后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时作好记录。全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总量的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。一组钢绞线张拉工序时间见表12表12钢绞线张拉工序时间表工序张拉架准备带锚具,夹片带千斤顶张拉0.1k检查夹片,划线供油张拉静停5分回油拆锚具千斤顶划线,检查作业人数6666462462作业时间(min)1033226-851-2213.2.5管道压浆预制梁终张拉完

21、成后，宜在48h内进行管道压浆，压浆前管道内应清除杂物及积水。压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5，预应力管道压浆应采用真空辅助压浆工艺，压浆泵应采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成。管道出浆口应装有三通管，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压。压浆前管道真空度应稳定在-0.06-0.08 MPa之间，浆体注满管道后，应在0.500.60MPa下持压2min，压浆最大压力不宜超过0.60MPa，水泥浆拌和机应能制备具有胶稠状水泥浆，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min，冬季压浆时应采取保温措施，水泥浆应掺入防冻剂。压浆工序时间见表13机具准备 密封孔

22、道 试抽真空 制浆 抽真空 压浆 清洗表13压浆工序时间表事项机械设备原材料就位订量拌和压浆保浆作业人数6666作业时间（min）6010723.2.6封锚施工封锚的要求为混凝土采用无收缩混凝土，抗压强度不应低于设计要求，也不得低于35MPa。浇筑梁体封端混凝土之前，应先将承压板表面的黏浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，应对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理，聚氨酯防水涂料应符合TB/T2965的要求。同时检查确认无漏压的管道后，才允许浇筑封锚混凝土。为保证混凝土接缝处接合良好，应将原混凝土表面凿毛，并固定钢筋网片。封端的工序：混凝土表面凿毛，清理基面，防水层处理，安装钢筋网片

23、，安装模板，验收，混凝土拌和运输，浇筑，拆模，养护。封锚施工工序时间见表14表14封锚施工工序时间表事项混凝土凿毛清理基面防水层处理安装钢筋网片安装模板验收混凝土拌和运输浇筑拆模养护作业人数2422424521作业时间（min）180154545802015180120903.2.7防水层施工封锚混凝土养护结束后，应采用聚氨酯防水涂料对封端新老混凝土之间的交接缝进行防水处理。其施工工序：作业面修补，清理作业面，拌和防水涂料，分层涂涮防水涂料，检测厚度。防水层施工工序时间见表15表15防水层施工工序时间表事项作业面修补清理作业面拌和防水涂料分层涂涮防水涂料检测厚度作业人数22222作业时间（min）60301515030箱梁预制其核心工序是箱梁生产的主要生产用时，其工序的时间卡控将直接导致整体施工进度的快慢，是施工现场组织与协调能力、施工工效的综合体现，合理的工序优化及机械配置，将人、材、机有机的结合起来，施工效率发挥至最大化将为一个企业带来显著的成效。经论证及分析梁场箱梁预制核心工序流程见图8图8箱梁预制核心工艺流程5结束语综上所述,通过对XX制梁场施工工效的分析，使现场施工中各工序有效衍接，设备、人员调配到其最佳状态，完成了生产任务，为单位节约成本。