高鐵梁場施工設(shè)備選型配置

1、高鐵梁場施工設(shè)備配置選型-XXXXXXXXX標預(yù)制梁場一、工程概況1、工程位置、工程量新建貴陽至廣州鐵路GGTJ-2標段都勻東制梁場地處都勻東車站DK116+800處,橋梁架設(shè)線路起點自DK106+282，終點DK124+385。19座主線橋梁共計預(yù)制276片組合箱梁及架設(shè)任務(wù)，其中31.5m梁232片，23.5m梁44片。2、工程特點、重點及技術(shù)難點2.1工程特點、本項目是集團公司首次進行高鐵橋梁預(yù)制、運輸及架設(shè)；、對運梁通道中的隧道、現(xiàn)澆橋、路基進度節(jié)點要求高； 、地材匱乏，貴州省內(nèi)無合格的砂源； 、設(shè)備投入大，且為集團首次進行鐵路預(yù)制梁場配置，無經(jīng)驗可循。2.2工程重點及技術(shù)難點、大型特

2、種機械設(shè)備投入及管理、使用、及保養(yǎng)、維修及安全運行是本項目的重點。、預(yù)制梁場臨時設(shè)施須取得業(yè)主驗收合格方能生產(chǎn)，制梁形成生產(chǎn)能力后，還須由鐵道部專家評審驗收合格，獲得國家許可后方能投入使用，其評審、驗收、取得許可證是本項目重點。、運梁通道內(nèi)的橋梁下部結(jié)構(gòu)、路基、隧道等能否按節(jié)點目標完成，將全面制約預(yù)制梁廠是否能做到均衡生產(chǎn)，整體協(xié)調(diào)，整體調(diào)度，是本項目重、難點。、材料保障：因地材、特別是中粗砂需跨省遠購，碎石又為短期階段性生產(chǎn)，故有計劃的做好地材儲備工作是本項目重點。二、設(shè)備配置選型原則及要求高鐵梁場的設(shè)備配置選型是保障順利通過鐵道部質(zhì)檢中心取證（設(shè)備配置是否決項）、施工工藝生產(chǎn)順利實現(xiàn)的重要

3、前提條件，只有通過了鐵道部質(zhì)檢中心的實地核查，才能批量生產(chǎn)，這是先決條件，而過高的投入又會導(dǎo)致項目成本急劇增加，因此，經(jīng)濟性與使用性結(jié)合找到平衡點至關(guān)重要；梁場的設(shè)備配置選型主要有以下五個原則：、通用性原則由于高鐵梁場的施工周期相對短,工程數(shù)量較少,因此必須考慮到與常規(guī)隧道施工、公路橋梁施工、路基施工等方面的通用性，最大程度降低設(shè)備的閑置率。 、針對性原則 在高鐵梁場的建設(shè)過程中，通過鐵道部質(zhì)檢中心的實地核查，箱梁預(yù)制取得工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證是必須的，因此，在設(shè)備數(shù)量的配置數(shù)量方面一定要針對性的保證備用。、先進性原則設(shè)備的設(shè)計制造日新月異，在選擇設(shè)備的配置中，由于梁場的設(shè)備多數(shù)針對性比較強,生產(chǎn)

4、效率較高,因此，設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)先性尤為重要。、高性價比原則整個梁場的投入十分巨大，設(shè)備選型必須注重性價比，各個廠家產(chǎn)品功能差別不大，分析價差的原因得出科學(xué)的選擇。、可改進性原則設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)計思路偏重普遍性，每個梁場具體工法不盡相同，對某些設(shè)備購置后需要進行一些適當?shù)默F(xiàn)場改進，目的是為了進一步提高施工工效。三、梁場主要設(shè)備配置的組成按照預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支梁產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實施細則（國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2011年1月19日公布 2011年3月1日實施）以及客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件（鐵科技2004120號）之規(guī)定，箱梁預(yù)制的設(shè)備主要分為：鋼筋機械、拌和設(shè)備、澆筑設(shè)備、養(yǎng)護裝備、

5、張拉/壓漿設(shè)備、起移梁設(shè)備、配件加工設(shè)備、動力設(shè)備、其它必需設(shè)備；梁場主要設(shè)備配置的組成見表1高鐵梁場設(shè)備組成。我項目梁場場地為線路縱向的細長形狀，無法實現(xiàn)攪拌站直接向制梁臺座直接輸送混凝土的方式，只能采用單獨分離攪拌車輸送混凝土的方式。四、設(shè)備的配置選型方案比選我梁場結(jié)合實際供需生產(chǎn)的設(shè)備配置情況如下(表2梁場設(shè)備配置方案):表2梁場設(shè)備配置方案序號設(shè)備類別設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量使用工點1鋼筋機械液壓鋼筋調(diào)直切斷機GT4-141 鋼筋班2鋼筋切斷機GQ504 鋼筋班3鋼筋切斷機GQ408 鋼筋班4自動箍筋彎曲機GB321 鋼筋班5液壓鋼筋彎箍機W-18A2 鋼筋班6對焊機UN1002 鋼筋班7

6、拌和設(shè)備攪拌機HLS902 砼攪拌站8動力設(shè)備發(fā)電機組YTW-500-41 制梁場9發(fā)電機組GF-250KW1 攪拌站10變壓器S11-M-630/102 制梁場11澆筑設(shè)備攪拌車ND52502GJBZ4 砼攪拌站12混凝土布料機HGT20GT3 砼班組13混凝土泵HBT80C2 砼班組14混凝土泵HBT60C1 砼班組15提漿整平機XGTZ2 砼班組16震動器控制柜ZBPD-160/3802 砼班組17附著式高頻震動器ZGKF6-160/38024 砼班組18插入式震搗棒ZN5020 砼班組19插入式震搗棒ZN358 砼班組20養(yǎng)護裝備4噸燃煤鍋爐DZL4-1.25-A1 砼班組21壓漿設(shè)備

7、自動壓漿臺車JS-300IV1 張拉壓漿班22螺桿壓漿泵KT-LGB-11 張拉壓漿班23真空負壓裝置FZB4-21 張拉壓漿班24張拉設(shè)備穿心式千斤頂YDC25005 張拉壓漿班25穿心式千斤頂YDC20005 張拉壓漿班26前卡式千斤頂QYC2702 張拉壓漿班27電動油泵YBZ2*2/5017 張拉壓漿班28檢測設(shè)備臺座式千斤頂YDT150012 張拉壓漿班29起移梁設(shè)備龍門吊MH5T-181 起重班30龍門吊MG75/5T-232 起重班31輪胎式提梁機LMEH250+250-40.21 移梁班32卷揚機JM31 制梁場33配件加工設(shè)備交流電焊機 BX1-50012 鋼筋班34其它必需

8、設(shè)備洗石機SL-801 砼攪拌站35篩砂機SL-601 砼攪拌站36裝載機ZLC50C2 砼攪拌站37運架設(shè)備運梁車DCY4501橋面38架橋機DF4501橋面4.1鋼筋機械梁場使用的最大的鋼筋直徑25，由于使用頻率高、數(shù)量大、鋼筋機械規(guī)格選擇按照30結(jié)合40的方式。鋼筋調(diào)直切斷機 梁用盤條最大直徑10mm，根據(jù)通用性原則及技術(shù)領(lǐng)先性原則，選擇使用條件為4-14mm規(guī)格的GT4-14型液壓鋼筋調(diào)直切斷機，具有效率高，簡單緊湊等優(yōu)點。 鋼筋彎曲機 從技術(shù)領(lǐng)先性原則及高性價比原則來考慮，采用全齒輪傳動結(jié)構(gòu)類型的鋼筋彎曲機具有結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便，經(jīng)久耐用，低廉高效等優(yōu)點。鋼筋切斷機 市面常見的鋼筋切

9、斷機主要有全封閉式、半開式、開式三種型式，相比較而言，開式齒輪傳動中易落入灰塵、屑等外部介質(zhì)而造成潤滑油污染，齒輪易于產(chǎn)生磨料磨損；全封閉式的潤滑及防護等條件最好。而且考慮到現(xiàn)場的清潔、安全防護滿足取證，選用全封閉的GQ50型。鋼筋對焊機 選用最大焊接工作直徑28mm，焊接生產(chǎn)率20-30次數(shù)/小時，的杠桿加壓式對焊機，具有結(jié)構(gòu)簡單，手工操作方便的特點，滿足梁場鋼筋對焊的使用要求。4.2拌和設(shè)備 我梁場的箱梁設(shè)計混凝土方量為162.7m3，必須在6小時的時間內(nèi)完成整個澆筑，滿足客運專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件對混凝土攪拌站的要求：表3 攪拌機功效拌合機規(guī)格(額定容量m3)30m3h60m

10、3h90m3h120m3h上料時間10S10S10S10S攪拌時間120S120S120S120S出料時間15S15S15S15S出料容量m30.4m30.8m31.0m31.8m3一盤混凝土的循環(huán)時間145S145S145S145S平均6小時完成多少方48 m396 m3120m3216 m32臺拌合站6小時完成多少方96m3192m3240m3432m3 從表3中,通過通用性及針對性原則對比,2臺90m3h的攪拌站完全能滿足箱梁預(yù)制的要求,而且在隧道等其他施工時也能滿足要求.4.3澆筑設(shè)備 澆筑設(shè)備的選型配置決定了混凝土澆筑的制梁和速度,是箱梁預(yù)制中至關(guān)重要的生產(chǎn)設(shè)備,澆筑設(shè)備主要包含:攪

11、拌車、混凝土布料機、混凝土泵、提漿整平機、附著式高頻震動器、插入式震搗棒等。4.3.1混凝土攪拌車 混凝土攪拌車的選擇主要根據(jù)運輸距離、運輸量、運輸時間來衡量攪拌的的配置容量、數(shù)量，攪拌站為2臺，因此，原則上配置混凝土攪拌車的數(shù)量應(yīng)為2的倍數(shù)，方能發(fā)揮最大的效率，見下表4攪拌車功效計算：表4 混凝土攪拌車功效計算混凝土攪拌車規(guī)格(額定容量m3)10m38m36m3裝車時間(分鐘)252015卸車時間(分鐘)12.5107.5運輸時間（時速5公里/1小時)555混凝土攪拌車單循環(huán)時間（裝、卸、清洗時間）（運距速度）42.53527.5平均6小時完成多少方102.5m382m362m34臺混凝土攪

12、拌車6小時完成多少方410m3328m3220m3 根據(jù)通用性原則，考慮到澆筑過程中的阻礙因素，選擇4臺8m3混凝土攪拌車?；炷帘?根據(jù)我梁場的施工組織設(shè)計，采用2臺混凝土泵同時澆筑混凝土，在工期緊張的情況下還要考慮同時澆筑2片梁/天，還要從通用性原則考慮滿足900噸高鐵箱梁的澆筑，高墩現(xiàn)澆梁的澆筑等,所配置選擇的混凝土泵的主要參數(shù)應(yīng)滿足以下幾點: 、盡量選擇高壓泵, “S”閥，混凝土最大理論輸送壓力10-16MPa; 、混凝土最大理論輸送量55-85 m3/h; 、技術(shù)先進、工況穩(wěn)定、故障率低。 、國內(nèi)主要的混凝土泵生產(chǎn)廠家主要是三一和中聯(lián),因此選擇時重點是根據(jù)實際需求進行細節(jié)參數(shù)的對比確

13、定.混凝土布料機 我梁場采用移動式混凝土布料機主要是從經(jīng)濟適用的角度考慮,當然也可以采用混凝土泵車;由于我梁場的大龍門吊的有效起重高度為10米,額定起重量為75噸,因此, 混凝土布料機首先應(yīng)滿足: 整體高度不超過9米,布料范圍不小于19米,整機重量不大于50噸,吊裝方便.廠家生產(chǎn)的HGT20GT型混凝土布料機,塔身高度為8米,基礎(chǔ)為3.7*3.7*1米(圖1布料機原基礎(chǔ)圖),而梁場并列兩制梁臺座之間縱向通道的橫向凈寬只有 米,無法吊裝通過;而且如此大的基礎(chǔ),必須采用在基礎(chǔ)上設(shè)置4點吊裝,整機的高度已經(jīng)9米,吊裝鋼絲繩根本無法自由伸展,通過與廠家多次協(xié)商,根據(jù)我梁場實際施工情況,依照設(shè)備改進性原

14、則,對布料機的吊點設(shè)置及基礎(chǔ)重新進行改進: (1)、基礎(chǔ): 改為6.3*2.7*0.8米的長方形,由兩塊2.46*1.6*0.8米及一塊3*2.7*0.8米的鋼結(jié)構(gòu)混凝土塊共同組成, 3*2.7*0.8米的主基礎(chǔ)采用工字鋼與鋼筋結(jié)合的骨架(見圖2布料機改進基礎(chǔ)圖):圖1 混凝土布料機原基礎(chǔ)圖圖2 混凝土布料機改進基礎(chǔ)圖 通過改進,基礎(chǔ)整體寬度只有2.7米,可以順利通過并列臺座之間的通道,而且安裝后的整機高度為8.8米,給采用龍門吊移動創(chuàng)造了基本條件. (2、)吊點: 原廠設(shè)計的吊點在底部基礎(chǔ)上,在吊裝時在混凝土布料機上部還必須制作一個支架, 其目的是為了保證從混凝土基礎(chǔ)吊點出來的鋼絲繩到架子之

15、間是與地面成90度，并使鋼絲繩不與布料桿接觸，以保護混凝土布料機(圖片1原吊裝方式);圖片1 原吊裝方式 從以上圖片可以看出,要移動混凝土布料機不但掛鋼絲繩相當復(fù)雜,而且高空作業(yè)比較危險,10米的提升高度也無法滿足使用,因此,通過對設(shè)備結(jié)構(gòu)的仔細分析,將吊點該到上部平臺底板以上300mm處,塔身與基礎(chǔ)的4個鉸接連接在吊裝時只承受一塊3*2.7*0.8米的鋼結(jié)構(gòu)混凝土基礎(chǔ)塊的重量(將兩塊2.46*1.6*0.8米的組合式基礎(chǔ)塊分離)及自身重量,完全能滿足;但是塔身為鋼管機構(gòu),需要進行加強并分散受力,因此采用整軸吊裝的方式(見圖3改進的吊裝軸): 圖3 改進的吊裝軸圖4 改進的吊裝示意圖 從圖4可

16、以看出,經(jīng)過改進,完全滿足龍門吊的起升高度,并使整個吊裝安全快捷,大大增加施工效率.提漿整平機、附著式高頻震動器、插入式震搗棒 提漿整平機按照設(shè)計截面圖由廠家專業(yè)針對生產(chǎn),主要是提漿整平機軌道與模板廠家相吻合. 附著式高頻震動器應(yīng)選擇安裝拆卸方便底座堅固可靠的。 插入式震搗棒，應(yīng)配置直徑50mm和35mm兩種規(guī)格的。4.4壓漿設(shè)備 壓漿設(shè)備主要包括灰漿配料攪拌機、螺桿壓漿泵、真空負壓裝置三個部分，可自行組合配置，也可配置成套的壓漿臺車系統(tǒng)，需要注意，按照取證要求重要工序設(shè)備應(yīng)備用一臺套或者備用足夠的配件。4.5養(yǎng)護設(shè)備 養(yǎng)護設(shè)備主要指的是蒸汽養(yǎng)護用的蒸汽鍋爐：單片箱梁所用蒸汽量計算如下：W =

17、 Q /(I H)其中：Q-計算所需總熱量（KJ/h）I-在一定壓力下蒸汽的含熱量（KJ/kg）H-有效利用系數(shù)所需總熱量的計算 ：Q = 3.6 FK(Tn Ta）其中：F-圍護結(jié)構(gòu)的表面積F = 7.25253427.234=656.8m2K-圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，取12.5Tn取40，Ta取6，取2.6代入各值得：Q=3.6656.812.5402.6=3073824 KJ/h在一定壓力下蒸汽的含熱量（KJ/kg）I取2644 KJ/kg；有效利用系數(shù)H取0.45所以養(yǎng)護單孔梁需要蒸汽用量：W = Q /(I H)= 3073824/（26440.45）2583.5 Kg/h因制梁場設(shè)計生

18、產(chǎn)能力為1孔/天，則需要總蒸汽養(yǎng)護量取1孔/天來考慮即為：W總= 2583.5 Kg/h即：梁場配備一臺4t/h供氣量的DZL4-1.25-AII型鍋爐，蒸養(yǎng)時采用蒸養(yǎng)棚罩，蒸養(yǎng)棚罩鋼架采用鋼結(jié)構(gòu)，滿足蒸汽養(yǎng)護要求。4.6張拉設(shè)備 包含穿心千斤頂、電動油泵、前卡式千斤頂，需要注意在選擇電動油泵時需對電動油泵安裝的液壓操作閥靈敏度提出要求，這直接關(guān)系到靜載試驗的結(jié)果。4.7起移梁設(shè)備提梁機選型計算、提升重量、跨度選擇：根據(jù)施工組織設(shè)計，我梁場為雙層存梁，運梁車裝梁采用橫向方式，31.5米箱梁設(shè)計重量為408.5噸。從上得出，龍門吊額定起重量取500噸，跨度大于運梁車長度，取40.2米。、提升高度

19、選擇：單片31.5米箱梁的高度為3.125米，存梁臺座高0.6米，橋面系預(yù)埋鋼筋高度0.6米，按雙層存梁要求 3.125*3=9.375米，總有效提升高度：9.375+0.6+0.6=10.575米。選取提梁機有效提升高度12米。、行走方式選擇：提移梁設(shè)備目前使用較多的主要有輪胎式提梁機、輪軌式提梁機和移梁小車配合龍門吊三種方案。而移梁小車因其施工的效率較低，同時與我梁場雙層存梁的要求發(fā)生沖突，因此不予考慮。輪胎式和輪軌式提梁機主要是軌道及軌道基礎(chǔ)的投入差別比較大：表5 提梁機基礎(chǔ)費用對比表基礎(chǔ)類型單價（元）數(shù)量（m）小計（萬元）總計（萬元）備注輪軌式提梁機基礎(chǔ)樁基3591.22400143.

20、6488295鋼筋混凝土基礎(chǔ)11331100124.63軌道（元/m）258110028.38每噸按3000元計算輪胎式提梁機C30混凝土30cm（元/)90880079.284基礎(chǔ)挖方1926405.016通過對比，輪軌式的基礎(chǔ)費用相當高，因此，選擇租賃LMEH250+250-40.2型輪胎式提梁機。圖片2 提梁機、運梁車配套作業(yè)龍門吊的選型龍門吊在生產(chǎn)中應(yīng)用較多，在這里我們主要考慮到高鐵梁場、公路梁場、高架橋等主要應(yīng)用場合。、起重配置參數(shù)：31.5米梁內(nèi)模重量為45.5噸，由兩臺龍門吊同時起吊，公路40米T梁設(shè)計重量145噸左右，由兩臺龍門吊同時起吊時單臺提升起重為145/2=72.5噸，

21、為滿足公路梁場施工我場選取龍門吊噸位為75噸。、跨度配置參數(shù)我梁場采用兩排制梁臺座，龍門吊跨度為23米。公路梁場一般采用跨度為27米。因此，確定龍門吊跨度為可變，能滿足24/27米兩種跨度要求。、結(jié)合各個廠家的市場調(diào)查情況，對比性價比，選用雙三角形絎架梁的MG75/5T-23型龍門吊。圖片3 MG75/5T-23型龍門吊卷揚機 卷揚機主要用于抽拔棒、鋼絞線的穿束，因此，選擇3T卷揚機能滿足現(xiàn)場施工的要求。4.8動力設(shè)備 動力設(shè)備主要指配置電源及備用電源設(shè)備，主要是變壓器、發(fā)電機組。發(fā)電機組容量選擇 我梁場呈縱向狹長布置，因此需要配置兩套備用電源分別滿足制梁場合攪拌站區(qū)域。表6 制梁場用電設(shè)備統(tǒng)

22、計表 制梁場區(qū)域選擇常用功率500kw的發(fā)電機組作為備用電源。表7 攪拌站用電設(shè)備統(tǒng)計表 攪拌站區(qū)域選擇常用功率300Kw的發(fā)電機作為備用電源。變壓器容量的選擇 制梁場在正常供電時還需要有員工生活用電150KW,輔助生產(chǎn)用電100Kw；攪拌站區(qū)域員工用電及辦公用電100Kw，2臺攪拌機同時使用增加180Kw，則： 304.8+150+50+100+218.8=1053.6Kw選擇兩臺630KVA的變壓器并列使用滿足現(xiàn)場用電要求。4.9配件加工設(shè)備 我梁場主要是電焊機，根據(jù)現(xiàn)場工序、工藝要求進行配置。4.10其他必需設(shè)備 主要指篩沙機、洗石機、裝載機，根據(jù)攪拌站料倉的布置空間選擇篩沙機、洗石機，裝載機配置兩臺ZL50的，分別作為攪拌站上料和篩沙洗石，另一臺備用，滿足取證要求。4.11運架設(shè)備 高鐵梁場的主要標志性設(shè)備就是提運架設(shè)備，因此，對運架設(shè)備的配置直接關(guān)系到成本及生產(chǎn)施工工效、進度。運梁車由于高鐵施工要求相對較高，在選擇運梁車時應(yīng)考慮到：、與提梁機、架橋機的配套使用（外形尺寸、喂梁高度、寬度、喂梁方式）；、運梁過程的平穩(wěn)性，液壓自動找平，線路自動修正，超出線路自動停止；、整車高度滿足提梁、架梁的特殊要求；、車軸數(shù)（14軸線）