中水集团京沪高速铁路曲阜制梁场设计方案(终稿)

1、中国水利水电第十四工程局曲阜制梁场设计方案一、 梁场设计原则及依据1.1 编制依据根据2008年3月7日济南指挥部下发的关于加强临建工程建设管理有关问题的通知（济南指工200815号）要求，曲阜制梁场布置方案按双层存梁进行设计。1.2 布置原则尽量少占用耕地，减少用地；满足物流需要、方便箱梁预制施工，节约运输架设成本；充分考虑环境保护的要求，文明布置场地；满足生产、生活的基本需要，注重卫生条件和消防条件。1.3 布置依据根据箱梁的预制周期、产量和制架梁工期；箱梁预制工艺流程；布置方式为搬运+提梁，场内采用一台900T轮胎式移梁机和两台450T提梁机提梁上桥的作业方式。采用双层存梁，箱

2、梁生产能力为2孔/天，最大储存能力为126孔。 1.4、平面布局制梁场布置形式为横列式。按使用功能划分为六个区，分别为箱梁预制区、箱梁存放（提梁）区、钢筋加工区、混凝土拌和区、试验室和生活办公区。二、 工程概况2.1、总体概况新建京沪高速铁路土建工程JHTJ-3标段五工区（DK496+265DK531+971）共需预制箱梁636孔，梁场原设计位置为DK520+700，济南指挥部根据曲阜地方政府用地规划要求和现场交通运输条件，梁场改移到DK525+200DK525+950范围内布置，梁场位于正线左侧，依靠泗河。曲阜制梁场紧邻曲阜北外环路，距曲阜约12Km。梁场供梁范围为DK500+042DK53

3、1+971，梁场占地面积为186.47亩，预制箱梁636孔，其中32m跨583孔，24m跨53孔。箱梁最大运输距离及架设数量：往北京方向(至梁家庄大桥北京台25.59Km,架设446孔；往上海方向（至泗河特大桥上海台）6.47Km,架设190孔。2.2、水文情况曲阜制梁场紧靠泗河旁，属暖温带亚湿润季风气候区，四季分明。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季寒风凛冽。大风多集中在3、4月份，年平均降雨量在560-800mm左右，70%的降雨主要集中在7、8月份，年平均温度在1114oC,极端最高气温40 oC,最冷月平均气温在oC，沿线土壤最大冻结深度0.30.7m。2.3、工程地质条件

4、曲阜梁场处于泗河西侧平原，南侧紧邻曲阜外环北路，地表以洪积层为主，地形起伏不大，未见基岩裸露。地层有第四系耕植土、洪积层及第三系地层，主要岩性为（1）耕植土，（2）粉质黏土，（3）砂砾类、（4）泥岩，（5）砂岩等；由上至下描述如下:耕植土第四系耕植层：黄褐色耕植土，中密，稍湿，含植物根须，埋深范围00.5m，平均厚度0.48m；层顶标高74.33m,层底标高73.3573.93m，平均73.66m；层底埋深0.30.8m，平均0.48m。粉质黏土第四系洪积层（Q4pl）：粉质黏土：黄褐色粉质粘土，有黑色斑点，呈可塑状，稍密、稍湿，含氧化铁结核，少量云母碎片及零星姜石,该层场区所有钻孔均揭露。埋

5、深范围3.58.52，平均厚度5.0m；层底标高65.7370.68m，平均68.70m；层底埋深3.58.2m，平均5.44m。为中等压缩性土。1泥炭质黏土灰黑色，软塑，稍密，湿状，含植物根须，强度低。在19#孔处揭露。层厚0.8m，层顶标高68.9m，层底标高68.10m。1细中砂层黄褐色褐黄色，中密密实，湿饱和，主要成份为石英、长石，颗粒均匀，含粘粒。该层在1、2、817、2024、26、27、29、31、32、3538、4648#孔处揭露。平均厚度1.76m；层底标高64.1169.04m，平均66.85m；层底埋深5.210m，平均7.3m. 该层夹粉质粘土透镜体即2层。2粉质粘土浅

6、黄色，软塑、湿状、中密，局部混砂，夹植物腐根；在1、10、16、19、29、32、38、40#孔揭露。平均厚度1.05m；层底标高64.8167.53m，平均66.36m；层底埋深6.89.3m，平均7.83m。3粗砂黄褐色，湿饱和、密实、颗粒较均匀，主要成份为石英、长石、角闪石、少量云母、贝类。该层在1、2、5、6、8、9、11、12、15、18、19、23、2631、3641、44、45#孔处揭露，在3、4、7、10、13、14、16、17、20、21、22、24、25、3235、42、43、4648#孔处缺失。平均厚度1.82m；层底标高63.2168.03m，平均65.96m；层底埋深

7、6.010.8m，平均8.19m。4砾石夹砂层褐黄色，湿饱和、密实、颗径不均匀，主要成份为石英、长石、角闪石、少量云母、贝类，局部夹粉土团块；在3、5、7、16、19、25、34、42#孔处揭露。平均厚度2.0m；层底标高65.8370.68m，平均68.04m；层底埋深7.48.7m，平均8.1m。砂岩紫红色夹灰褐色，紫红色砂岩，偶夹粉质砂岩、砂岩，主要成份为石英、长石夹少量云母碎片及铁锰氧化物，较软。在2、512、14、17、18、21、21、25、28、3034、3840、42、44、48处揭露。平均厚度4.06m；层底标高57.8365.55m，平均61.06m；层底埋深8.616.3

8、m，平均13.06m。泥岩、粉质泥岩紫红色泥岩，粉质泥岩，局夹粉砂岩透镜体，含铁锰钙质氧化物结核，少量姜石、卵石，稍软。在13、516、1823、2647#孔处揭露，在4、17、24、25、48#孔缺失。平均厚度4.17m；层底标高54.9763.83m，平均59.37m；层底埋深10.2019.00m，平均14.78m。砂岩紫红色砂岩，间夹泥岩，主要成份为石英、长石夹少量云母碎片及铁锰氧化物，偶夹姜 ，稍硬。在12、57、912、1416、19、20、22、26、37、4041、43、4647#孔处揭露，在3、4、8、13、17、18、21、2325、2736、38、39、42、48#孔缺失

9、。最大层厚8.4m，最小层厚0.9m，平均厚度2.93m；层底标高54.8158.98m，平均56.34m；层底埋深15.2020m，平均17.86m。2.4、地层承载力根据土工试验、标贯试验，结合地区经验，本场区地基地承载力特征值评价如下：层号岩土名称承载力特征值fak(kpa压缩模量建议值Es(Mpa粉质粘土1506.51细中砂180142粉质粘土903.03粗砂250184砾石夹砂层250244砂岩、粉质砂岩450165泥岩380126砂岩600282.5、场地地震烈度为6度，场地砂层为细砂、粗砂及砾石层，可不考虑地基土液化现象的产生。本场地冻结深度为0.40.6m。三、 梁场总体规划设

10、计3.1、总体布置梁场按使用功能划分为六个区，分别为箱梁预制区、箱梁存放（提梁）区、钢筋加工区、混凝土拌和区、试验室和生活办公区。梁场采用900T轮胎式移梁机移梁，两台450龙门吊提梁上桥方式设计，共设制梁台座10个（视工程进展需要可增设一个台座），存梁台座56个, 提梁台座4个，存梁区按双层存梁设计，最大存梁能力为126片。同时，在实际实施过程中，将靠近提梁台座附近的6个台座作为周转台座。设置周转台座的目的是为了避免在存梁过程中先预制的梁放在了底层，后预制的梁放在上层，架梁时需通过周转台座进行周转存放。3.2、制、架梁进度指标制梁：5天/孔（达移梁条件）一个台座架梁：2孔/天（在冬期的200

11、8年12月，2009年1、2月，2009年12月、2010年1、2月份共6个月以及运距超过15km时：1.21.3孔/天）。架桥机调头时间：15天/次每月有效工作日：26天/月3.3、制、存梁台座数量计算及静载试验台的确定（1）制梁台座架桥机架梁正常进度指标按2孔/天考虑（实际上曲阜地区冬期架梁进度并不能达到此指标，此考虑对台座数量设计具一定安全性），按照制梁速度不低于架梁速度的原则，则每天生产箱梁数量亦应为2孔。一般情况下每孔箱梁的生产周期为5天（指达到移梁条件的时间），即每天的进度指标为0.2孔/天，则所需制梁台座数量=2/0.2=10个，同时再设置一个预留制梁台座。（2）存梁台座一般情况

12、下，每孔箱梁在场内存梁的时间在38天左右，则理论上每个制梁台座对应的最小存梁台座数量=38/5=8个，存梁储备系数按1.21.3考虑,则存梁台座数量=1.25×8=10个，则存梁台座数量=10×10=100个即可满足要求。根据实际征地面积,按双层存梁设计,可布置60个存梁台座(含提梁区4个台座，可存放126片梁。（3）静载试验台根据相关规定，梁场每生产60片梁左右需作一次梁体静载试验。选择其中一个存梁台座作适当改造后成为静载试验台，可选择靠最外侧的最后一个台座作为静载试验台。3.4、模板配置底模10套，侧模10套、内模6套可满足制梁要求。3.5、梁场总体工期安排梁场规划及地

13、质勘测：2008.2.152008.3.1梁场建设：2008.03.252008.06.27设备安装、调试、验收：2008.6.282008.8.26箱梁预制：2008.09.012009.12.31箱梁架设：2008.11.012010.02.28具体箱梁预制、架设工期安排见下表：箱梁预制工期安排表开始时间结束时间时间（月）制梁数量（片）备注2008-09-012008-10-151.5 10试生产2008-10-152008-11-151 梁场取证,含箱梁静载试验2008-11-162009-02-283.51702孔/天2009-03-012009-08-155.5 2862孔/天200

14、9-08-162009-11-153 1442孔/天2009-11-162009-11-310.5 制梁暂停，场内设备全面检修2009-12-012009-12-311 26冬期,1孔/天合计636箱梁架设工期安排表开始时间结束时间时间（月）架梁数量（片）备注2008-11-012009-02-283 91冬期,1.2孔/天2009-03-012009-07-154.5 2342孔/天2009-07-162009-10-313.5118运距超过15km ,1.3孔/天小计4432009-11-012009-11-150.5 架桥机调头2009-11-162009-12-311.5 812孔/天

15、2010-01-012010-02-2821122孔/天小计193合计636注:月有效工作天数为26天,冬期及运距超过15km时架梁进度按1.2.3孔/每天考虑.四、 主要功能区4.1混凝土拌和区混凝土拌和区占地面积44.4亩,主要包括HZS120-3000型拌和站两座和砂、碎石料仓。HZS120型拌和站为制梁场提供混凝土。拌和站可存放水泥1200t,粉煤灰1200T，矿渣粉300T，满足7天生产需要；砂料仓可储存2160m2，满足6天生产需要；小石料仓可储存2160m2，满足7天生产需要；中石料仓可储存2160m2，满足7天生产需要，同时在骨料仓背后预留一块占地面积为10400m2的场地作为

16、骨料清洗系统和骨料储备场地，并分别设待检区和合格区。拌和站设180m3供水池两座，500m3清水池一座，600m3污水沉淀池一座。4.2制梁区箱梁预制区占地面积38.554亩，主要有10座制梁台座、8座钢筋绑扎台座、6座内模修整台座、按2台4T卧式蒸汽锅炉设置锅炉房与存煤场、蒸汽棚等。4.3存梁、提梁区箱梁存放、提梁区占地面积72.5亩，主要有存梁台座60个(含4个提梁台座，双层存梁，加上10个制梁台座,最大可存梁126孔。提梁区主要有提梁台座4个。4.4钢筋加工区钢筋加工区占地面积32.83亩，功能区内分毛料堆放区、调直切割区、弯曲区、焊接区、半成品区等。五、 制梁台座、存梁台座及场内轮胎式

17、移梁机基础本梁场制梁台座、存梁台座、提梁台座采用钻孔桩基础，基础设计委托石家庄铁道学院进行设计，此项工作已完成。六、 主要设备梁场共投入900T轮胎式提梁机、900T运梁车、900T架桥机各一台，450T跨线提梁龙门吊2台、50T龙门吊2台、10T龙门吊2台、布料机4台、混凝土高压输送泵4台以及其它预应力设施、地磅、变压器等大型设备。七、 其它临时设施其他临时设施包括：进出场道路，水、电线路布置，排污、水设施，生产、生活用房，粗、细骨料遮雨、阳棚，钢筋加工棚，移动式蒸养棚，消防设施，避雷设施及小型机、料具台座。7.1进出场施工道路梁场内的施工道路考虑大型机械通行，场内道路路面宽设为7m，由曲阜

18、北外环线至梁场的连接路,路面宽度为8m，道路转弯区的最小半径20 m。可考虑到预制场的施工车辆通行、施工设备的安装运行、材料的存放和人员的施工，在预制场的箱梁预制区、混凝土拌合区、小型构件加工区地面、砂石料仓及拌和站周围地面采用20cm厚的C15混凝土进行场地硬化，道路采用30cm厚C25混凝土硬化。7.2给排水系统制梁场生产生活用水均采用自来水。场内设生产用蓄水池和生活用蓄水池。预制场沿制梁台位纵向，存梁台位横向和办公、生活区等适当位置布置排水沟，在拌和站附近设置一座600m3沉淀池及污水处理池，生产污水经处理后用于道路除尘及养护用水，生活污水经处理后再排放到当地沟渠中或用于农田灌溉，以减少

19、对环境造成污染。7.3电气布置制梁场设800KVA变电站2个，630KVA变电站1个，315KVA变电站1个，同时为确保不因变压器维修或停电造成梁场生产用电中断，配置300KW柴油发电机2台。梁场动力线路沿梁场区施工便道布线，在各主要设备位置处下线。所有线路及设备均有可靠的接地保护。线路布置、配电盘设置均符合安全要求，并达到安全文明标准工地的标准。7.4箱梁蒸汽养护系统制梁场配备2台4T/H卧式蒸汽锅炉。在各制梁台座侧模上固定蒸养棚，顶盖采用活动式结构（不少于3个）。蒸养管道：主管道采用60mm钢管、支管道采用42mm钢管，蒸发管采用15mm钢管，供汽量和蒸发量平稳通过内杆式楔型阀调节。7.5

20、生活办公设施生活办公房屋统一采用彩钢板式结构。生产房屋采用砖混、砖瓦结构。生活区统一规定、集中布置，营区周围设围护，围护采用铁丝网或砖墙，并涂以明显色彩及标志。7.6消防设施按照消防部门和相应的法律法规规定，在施工现场的各个生产、生活区设置足够数量的消火栓干粉灭火器、消防水源及其他专用灭火设备。各级安全员负责检查和更换过期灭火材料，并安排专人负责消防监督检查工作。八、 设备配置论证及分析1、箱梁预制设备配置分析1.1梁场主要设备数量及技术参数（）起吊设备序号设备名称数量（台）额定起重能力（T）跨度（）提升高度（）备注1轮胎式提梁机190042122跨线龙门吊24503827.5350T龙门吊2

21、503818410T龙门吊21038/15各一台15（）拌和设备序号设备名称数量（台）理论生产能力（m3/h）骨料仓（m3）粉料罐(T备注1HZS120拌和楼21203×8642700（）混凝土输送设备序号设备名称型号数量（台）布料半径回转范围总电容量（KW）1混凝土输送泵80m3/h 44×1322布料机142-18m3704×33混凝土输车8m361.2生产能力分析（1）拌和站生产能力分析因箱梁混凝土为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。 当使用搅拌车运输时，可适当缩短搅拌时间，但不得少于2min，现搅拌时间按3

22、min进行计算，2座HZS120拌和站每天的生产能力为：2×3m3×（60÷3）×18×0.85=1836m3700m3 ,6小时生产能力为: 2×3m3×（60÷3）×6×0.85=612m3327.7m3 。（2）混凝土输送能力4台混凝土输送泵每天的输送能力为：4×60×18×0.75=3240m3700m3，6小时两台泵车的输送能力为：2×60×6×0.75=540m3327.7m3。（3）布料面输送能力4台布料机每天的输送能力为

23、：4×55×18×0.75=2227.5m3700m3，6小时两台布料机的输送能力为：2×55×6×0.75=495m3327.7m3。（4）箱梁内、外模配置箱梁的底模和侧模按制梁台座的数量按1：1的原则进行配置，内模按制梁台座数量的60%进行配置，共配置10套底模、10套侧模和6套内模即可满足要求。2、蒸汽养护设备配置分析梁场混凝土采用罩盖蒸汽跟踪追养法，蒸养棚截面尺寸为35m×16m,选用4t/h的锅炉供汽，每台蒸养能力24000m2。以两台t锅炉供汽，主管道采用DN100mm钢管，分支管道采用DN80mm钢管。分支管将

24、蒸汽输入梁体附近的蒸汽气包中，气包将蒸汽均匀后，将蒸汽通过10根放汽长管用于蒸养。放汽管道采用DN40mm钢管，其上均匀钻一排直径mm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1200并在其凝结阀处设置排水沟。管道接入梁体腹腔及翼缘、底膜的空隙内，气流方向要避免直接正对混凝土面，蒸汽管路的布置要求保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设10根蒸气管道，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、安拆方便地专用屏蔽蒸汽养护罩；采用

25、计算机及远传式温度传感器自动控制蒸气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指挥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。施工及生活蒸养面积=1500×4+4.5×800+1000×8=17600m248000m2结论：满足要求。九、施工环保措施1、减小生态破坏加强施工人员保护自然资源的教育，增强其减小生态破坏意识。对施工界限外的植被等尽力维护，不任意取（弃）土（渣），未经有关部门批准不随意改变附近区域的植被与

26、绿化。梁场原规划用地309亩,后考虑地方防洪堤的保护, 梁场用地优化为186.47亩。场地临时房屋建设采取因地制宜、简易方便的布置原则，充分利用附近的既有道路和房屋场地。临时施工场地的选择与布置，尽量少占用绿地面积，保护好周围环境，减少对植被生态的破坏。施工结束后，及时恢复绿化或整理复耕。工程取土符合所在地相关管理办法的规定：取土时严格落实水土保持措施，进行有序开挖取土，减少对生态的破坏。妥善处理废方，弃土（渣）采取集中堆放的方法来避免破坏或掩埋场坪旁边的林木、避免堵塞河道、改变水流方向。随工程的实施，及时进行场区内的绿化和环境美化。2、加强对噪声、粉尘控制施工噪声只要包括机械作业时、施工现场和车辆运输时产生的噪声。为控制噪声影响，梁场机械设备选型配套时优先考虑低噪声设备，尽可能采取液压设备和摩擦设备代替振动式设备，并采取消声、安装防震底座等措施，确保施工噪声达到施工环保标准要求。现场合理安排噪音较大的机械设备作业时间，尽量安排在白天作业，严格控制噪音，避免夜间施工