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1、客运专线铁路箱梁预制施工关键技术总结根据某某铁路双城制梁场32m整孔箱梁预制施工的实际情况进行分析,影响箱梁预制质量的关键技术主要有:资源配置及施工组织管理技术、施工工艺(包括工装设备)及施工工序优化组合、混凝土的质量检验监控技术、原材料质量监管技术以及计量监察技术、试验等。本文结合某某铁路TJ-3标某某公司双城制梁场的预制箱梁施工情况,对箱梁预制施工施工中的主要关键技术进行重点分析。 关键词:箱梁施工 技术 总结1、工程概况某某公司双城制梁场共有630孔整孔箱梁,梁跨有31.6m和23.6m两种,箱梁预制数量较多,且施工工期短,所以箱梁预制施工成为本标段的工期重点控制工程。箱梁均采用经规院颁
2、布中铁四院设计的通桥(2008)2228A-、-系列和通桥(2009)2228A-、-系列图纸,均属新型梁型。1.1制梁场选址梁场初步选址吉林省扶余境内,采取双向架梁施工,但受标段内拉林河处现浇梁和空心高墩影响,同时通过调查了解交通受阻,对原材料及机械进场将有很大影响,最后梁场选址为黑龙江省双城市金城乡境内,采用单向架梁施工。1.2箱梁的结构形式及特点1.3施工组织和施工工期根据业主工期调整安排,箱梁预制施工从2008年5月至2009年10月,箱梁运架随预制工程的结束而完成,满足2009年12月1日开始铺设轨道的的进度要求。在梁场设计上,我梁场为满足工程进度要求,在资源配置上都进行超强配置,除
3、人员熟练程度等客观制约之外的其它资源,都最大限度地满足工程进度需要。故此,资源的配置和优化,也成为本梁场箱梁预制施工关键技术中的重点组成部分。2、箱梁预制施工的主要关键技术根据我梁场整孔箱梁预制施工的实际情况进行分析总结,制约箱梁预制施工的关键技术,最主要的是资源配置及施工组织管理,其次是施工工艺、工装设备的合理配置和优化,而施工过程混凝土质量监控技术、原材料质量监管技术以及计量监察技术、试验等对箱梁的预制质量和施工进度也起着至关重要的作用。2.1资源配置及施工组织管理资源配置及施工组织管理,不仅在施工前决定这建场方案的总体策划,而且,其贯穿施工始终,对箱梁预制质量、施工进度和建场绩效都起着重
4、要的作用,且必须执行动态管理,及时根据现场的变化对各项决策进行调整。根据制梁场特定施工组织、管理和质量控制重点,其资源主要指生产资源和人力资源,施工组织管理主要包括:组织机构管理职责、技术文件管理、质量管理职责、过程质量管理和体系有效运行等。2.1.1资源配置制梁场生产资源和人力资源配置的合理与否,直接影响制梁进度和实体质量,两者配置的最佳结合点,应从以下几个方面加以考虑。根据工程进度实际施工时间,确定制梁场必须要满足的最低生产能力,这是所有制梁工作展开的前提。而且一个制梁场生产能力指标确定的准确与否还将直接制约制梁场的绩效指标,能力确定过高,势必造成资源的过大浪费,配置的资源不能充分发挥应有
5、的效率,资源过剩,成本急剧加大,造成亏损的局面,反之,能力确定过低,现有资源不能满足施工进度需要,除导致最终工期拖延,施工期限增加,给整个工程的最终工期造成不可估量的损失,同时还会造成大量的资源浪费,部分资源超负荷运转,也有部分资源不能尽可能地发挥其自有的、应有的功效,不是资源闲置就是人员窝工,进度上不去,质量也就随之得不到很好的控制,形成恶性循环,导致最后的局面得不到很好的控制。因此,确定建场能力必须在充分考虑施工人员技术熟练程度、责任心及组织管理基础之上,还必须考虑整体制架能力匹配、运架线路工期控制关键工程的施工水平及进度、制梁场的设置位置和制梁工艺优化程度、箱梁运架顺序等。制梁场位置的选
6、择确定在制梁能力确定之后,结合运架匹配关系和实际施工现场的条件,确定制梁场场址,并细化场内布置,是制梁工作展开的第二步关键。场址选择的合理与否,一是直接影响场建工程的资金投入和场建工程进度及组织,从制存梁台座(包括龙门吊走行线路、提梁机或搬梁机走行线路)承载力的要求、场建工程数量、大型设备进场(包括拼装)、原材料供应以及箱梁运输线路等方面可能增加大量的场建成本,也影响工程施工的进度和组织,造成前期工作的混乱被动局面;二是影响制梁场的存运能力,容易制约制梁场能力提升的可能。在梁场选择上必须尽可能地考虑将来的各种制约因素的变化所造成的能力提升的可能。如:设计变更增加箱梁数量、工期调整造成能力提升、
7、运架方案变化造成制梁场任务的变化、运架关键线路出现无法预见的施工难度造成工程进度滞后所进行调整等。同时,制梁场场址的选择,还要综合考虑场建工程数量及施工难度等影响因素。不仅要满足各种承载力的要求,还要考虑运架变线、材料设备进场,施工用电用水,还要综合考虑建场工期,实现用最小的建场工程数量,满足尽可能的建场要求。工程施工实际当中,往往因场建工程数量大、组合不合理造成工程整体延误。同时也要考虑建场所带来的周边环境变化造成给排水系统的变化和地形地貌变化带来的次生危害。因此,场址的选择要尽量遵循“场建标准高、功能设施全、永临结合、制运架结合”的原则。根据上述原则,双城制梁场的场址选择在靠近铁路正线的左
8、侧,与路基平交,其长度方向与线路平行,缩短运架连接线的修筑长度,且建场土石方数量全部可利用路基填筑,场址内地基承载力经检测,制存梁台座和龙门吊轨线基础在适当进行加固设计后均可满足承载力需要,其工程费用相对较低。平面布置详见“三亚海棠湾制梁场平面布置图”。其中,要值得注意的是,制存梁台座、龙门吊轨线基础、提梁机或搬梁机走形基础需要的承载力需要由由设计资质的单位或部门进行专项设计检算,而混凝土搅拌站等设施基础的设计规划,除满足机械技术指标要求的前提下,要结合场址当地气候、地质特征,如:防台风、防震、防洪防汛等进行校核设计,以要求条件较强者为准,实施设计施工。生产资源的配置制梁场生产资源的配置,至关
9、重要,制梁场的生产资源主要包括生产设施、工装设备,其不仅要在数量上满足施工需求,且其精度指标和性能指标也必须满足工艺、进度及生产合格产品的要求。同时,生产设备的配置也要兼顾气候特征、环境因素等具体进行确认。如:海南东环铁路所处位置属热带雨林气候,年最低气温均在20以上,温差小,故三亚海棠湾制梁场及其余梁场均无需蒸汽养护设备。但当地气温较高,日照强度大,雷雨气候居多,需设置砂石料防晒棚、混凝土拌合用水采用机井水,并设地下水仓,混凝土浇筑设备及生产设施均设置防雷、防雨设施,满足安全生产和工程进度需要。制梁场必备的生产设备和工艺装备详见下附表,“制梁场必备的生产设备、工艺装备和检测设备表”。在此需要
10、提醒的是,为充分发挥混凝土搅拌站的搅拌能力,根据客源专线铁路箱梁预制暂行技术条件规定,每片或每榀、每孔箱梁的混凝土浇筑时间不多于6小时的要求,混凝土拌合站必须按双站配置,再通过混凝土搅拌机每次搅拌混凝土数量、高性能混凝土拌制顺序及搅拌时间,在预留适当空间的基础上,合理、科学、精确确定搅拌站的搅拌能力,并进行配置。同时,两台套混凝土拌合站因采用的布置形式不同,常见的“一字型”、“L”型、“=”型,其发挥的功效和设备的利用率也有一定的区别,要根据场地的大小和总体布置进行确定。传统形式下,建议优选“L”,较其它几种布置形式,该种布置形式不论在场地占用大小上、配套设备的使用效率上比较合理,占地面积小,
11、配套设备如装载机、储料仓等可以互用,而且因布局确定的混凝土供应距离、混凝土搅拌时间差异匹配上,能够相互规避时间、空间浪费,形成流水线作业,保证混凝土连续不间断、设备不停止地最大限度地发挥混凝土供应能力,同时也为供电系统的集中布设提供良好的基础条件。在制梁场制、存梁的方案上,根据实际条件及工期特点,三亚海棠湾制梁场采用纵向移梁、制存梁分区布置(制梁区设质量台座双线平行共5排10个,模板5套(1配2);存梁区设2列9排共18个存梁台座,预留双层存梁条件)、预留横向移梁条件的方案。故此,配置2套450t提梁龙门吊,和5台套制梁龙门吊,横移梁台车2套。详细布置见三亚海棠湾制梁场平面布置图。人力资源的配
12、置人力资源的配置主要指在组织强有力的组织机构的基础上,明确各层人员管理职责和、质量职责和管理制度、控制体系制度,并进行有效的实施。在人力资源中起着决定的作用主要是,操作层,即实施层的作业人员的素质和技术熟练程度,其次,管理层的责任心、工作态度方式方法及管理技术也起着十分重要的作用。在作业层中,根据箱梁预制工艺流程的特点及特殊过程、关键工序的分布,对箱梁预制质量起着突出作用的主要人员或工序有:钢筋下料弯制、钢筋绑扎、模板安装加固、混凝土拌制及浇筑、混凝土振捣、混凝土养护、预应力张拉、孔道压降和过程试验检验。因此,在各工序必须按照自检、互检和报检的程序进行实施外,还必须根据工序质量验收的标准明确每
13、道工序操作人员、管理人员的职责,在明确操作标准和质量检验验收标准的同时,制定行之有效的奖惩兑现制度进行约束,保证每道工序质量的合格率达到100%。同时,必须不间断地加强教育培训,一方面,随时掌握质量控制标准、工艺要求、材料性能的变化,另一方面,也要随时掌握因施工工艺优化造成部分操作标准或操作方法的改进,同时,必须加强培训所有人员的质量意思和责任心,使作业人员都能够自觉严格遵守施工工艺要求、施工规范和质量检验验收标准的要求,并认真实施。与此同时,要严格分工合作,各道工序有施作就有专人检验、有检验就有专人负责整改落实和改进,在形成良性循环的基础上,各工序、各验收程序既相互牵制,互相促进,密切合作,
14、又单独实施,具备自身的制、检、验制度,分工合作、整体推进。2.1.2施工组织管理在设备及人力资源科学合理配置的基础上,要保证满足生产合格产品和满足工程进度需求,还必须进一步加强施工组织管理,从组织机构管理职责、技术文件管理、质量管理职责、过程质量管理和体系有效运行等方面进行具体详细的规定和完善,形成一整套管理体系,并保证其有效运行。箱梁预制场必须在建立健全的组织管理机构框架下,通过明确组织机构中各部门、主要责任人的管理职责和质量职责,通过制定严密的执行流程程序和信息反馈程序,通过应用奖罚分明、优胜劣汰等激励机制的同时,使组织机构机制在有效运行并不断得以完善优化,进而才能有效控制并促进施工生产,
15、生产出合格的产品。一般情况下,制梁场的组织机构,分领导层(场长、副厂长、总工程师)、管理层(各部门、专职工程师、现场负责人和各工班班长)和执行层(各班组、车间和操作层)。领导层负责制梁场的总体部署策划及协调工作,对管理层提出的合理化建议进行表决,明确工作思路及生产方针、生产计划;管理层负责执行领导层的各项决策,制定实施并监督执行各项管理制度。在领导层总体原则的指导下,自主、自觉并严格执行各种产品及原材料的标准、规定、检测验收程序和工艺流程,监督控制管理体系的有效运行。同时,检查并提供解决发现问题的方案,运用科学的管理手段完善并优化各种工艺、管理细则和实施方案,对执行层提供及时、准确、切实可行的
16、技术服务和指导,解决施工生产中出现的各种问题。对执行层的教育、培训和技能锻炼负主责。执行层主要是严格执行管理层的各种制度、规定,严格按照设计及工艺细则、操作规程进行施工,积极参加教育培训,并在施工生产当中不断提高自身素质和技能,在严格进行班组、工序自检自验核互检的基础上,积极配合各种检查,对提出的整改问题积极进行彻底落实,并有义务提出合理化建议。2.2箱梁预制施工工序及施工工艺根据东环公司施工组织设计及相关技术条件要求,东环铁路时速250km客运专线铁路有砟轨道预制后张法预应力混凝土简支整孔箱梁(双线、单箱双室)在制梁场预制施工共分钢筋制绑、模板安装加固、混凝土拌运浇筑、预应力张拉、管道压降、端隔墙施工和封端、端部防水7道施工工序,其余如:防水层、保护层及档砟墙、电缆槽等工序在桥梁架设完成后,在桥位进行现场施工。箱梁场内预制施工主要的施工工艺包括:钢筋制绑、模板安拆加固、混