高铁环境友好型梁场建造技术研究

高铁环境友好型梁场建造技术研究

黄斌宋永哲

黄斌宋永哲

中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司湖北武汉430014

摘要：倡导节能环保、节约现有能源消耗量、提倡环保型新能源开发，已成为我国经济发展的趋势。高铁制梁场的建造，在做好预制箱梁质量、安全等基本要求的前提下，充分认识到生产过程中节约用地、废水、扬尘、噪声等环境问题，以节约、环保作为目标方向，不断优化作业工序，最大化利用宝贵的土地资源，与环境达到友好统一，将有效资源充分利用，减少投入，为企业及国家节省资源。本文以杭黄铁路HHZQ-5标段为依托，在梁场地形利用、规模规划、配套环保设施等方面进行介绍，提出环境友好型梁场建造技术的理念。

关键词：高铁环境；两场建造；节能环保

我国绝大多数高速铁路分布在东、南、中部，这些区域和地段经济发达、人口稠密，土地资源寸土寸金。预制梁场，作为辅助高速铁路建设顺利进行的一类典型的大型临时设施，具有占地面积大和临时性的特点，对其进行合理化规划和布置对节约土地资源有着不可忽视的作用。然而，我国现阶段对预制梁场的规划和布置多数以满足工期为主要目标来进行的，对节能环保方面的的重视程度远远不够。如何在满足工程进度计划的要求下，合理规划和设计施工现场，最大化利用宝贵的土地资源，与环境达到友好统一，顺利完成工程建设，就成为了需要深入研究的课题。本文依托国内一在建高铁项目的制梁场，从梁场布置、制存梁台座规模和梁场建造环保措施等三个方面进行研究。

1.依托工程概述

新建杭州至黄山铁路站前及相关工程HHZQ-5标段位于浙江省桐庐县境内，全线总长度33.804km，设计时速250km/h，。本标段范围内共有预制架设简支箱梁491孔，其中32m箱梁456孔，24m箱梁35孔，梁场先架方向为杭州方向，后架方向为黄山方向。

2.研究内容

2.1依地形地貌梁场布置研究

拟建场地主要为菜地、梨树园、苗木地及水塘组成，存在一定坡度，场地标高为44.8m-57.3m。

2.1.1生活办公区依地形设置

由于整个场地沿主线线路方向有较大的自然坡度，梁场场地可采取阶梯布置，阶梯分生活区、办公区、试验室、生产区四个高程，场平采用高处半挖，低处半填的方法，以减少填筑或挖方的方量。生活区场平以标高54m为基准，试验室场平以标高53m为基准，办公区场平以标高52.5m为基准。梁场主通道标高52.5m沿梁场纵向坡度为0.5%。布置见图1。

2.1.2设置制梁区纵横坡布置

梁场规划中钢筋加工区、制梁区、存梁区三个区域生产连接紧密，且占地面积最大，需相对平整场地。制梁区长420m，根据地质勘察资料，沿线路方向有较大的自然坡度，常规梁场存梁区一般不设置纵坡，本工程通过对龙门吊设备安全运行条件研究和制梁台座施工质量要求分析，充分考虑土方调配成本分析，提出制梁区、存梁区场地制梁区设置0.5%的纵坡，制梁区不设横坡，存梁区设置1%横坡。通过实践应用本方案，达到预期目标。布置图见图2。

2.1.3场地土方挖填平衡

生活区、办公区、试验室、生产区设置四个阶梯高程，场平采用高处半挖，低处半填的方法，充分利用场内土方。实施效果：场内挖方10.3万m3，填方8.8万m3。其中挖方包含池塘淤泥不适宜填方方量，场地清表土耕植土设置独立储备以备复耕时使用。场地内土方可基本实现挖填平衡。

2.2制存梁台座规模研究

以土地利用率最大为目标规划设计梁场布局[2]，确定最佳制存梁台座数量，达到既满足工期计划需要又达到节能环保的目的。

2.2.1箱梁预制功效分析

单榀箱梁预制占用台座时间分析见下表：

2.2.2制梁台座数量研究

按照制梁工期和架梁工期，制梁台座数量计算分析见下表。

2.2.3存梁台座数量研究

桐庐制梁场存梁台座数量按照3种考虑，一为存梁台座最少存放时间；二为正常梁场制存梁台座合理比例；三为考虑特殊控制性节点影响。

通过对影响制、存梁台座规模的关键因素研究，解决制梁场制、存梁台座经常出现台座资源闲置问题，最终确定制梁台座和存梁台座数量[3-4]。

2.3梁场建造过程中节能环保的成套技术研究

基于节能环保型梁场的设计研究，拓展了以下成套节能环保的方法：

2.3.1利用地形搅拌站设下沉式配料机

搅拌站场地按梁场规划为半填区域，配料机采用下沉式。配料机有一半高度在地平面以下。配料机上料高度低，铲车上料方便。避免了地面式配料机太高，减少铲车上料油耗。

2.3.2应用长距离裸铜滑线门机供电系统

长距离裸铜安全滑触线具有不受设备运行距离限制、故障率低、线路整齐美观、不受环境限制等优点。采用多台龙门吊运行共用一组安全滑触线供电方案，电压损耗低，可节电10%左右，同时大大的减少了缆线的损耗，更换缆线频率降低。

2.3.3引入新的清洁能源来减少传统能源的消耗

梁场冬季施工蒸汽养护用锅炉，采用两套DZL4-1.25-T生物燃料锅炉，用于箱梁养护。降低了温室气体CO2、有害气体SO2及粉尘的排放。确保了周围大气环境不受污染。经测试和比较，采用了环保的生物燃料，生物燃料属于SO2“零”排放的清洁能源。

2.3.4自动化喷淋养护系统

为满足预制梁场规模化、生产工厂化及质量需要，结合大型箱梁养生特点采用自动化喷淋养护车对箱梁进行养生。喷淋系统从供水到工作完毕，基本实现了过程全自动控制，喷出的水雾均匀，养护效果极佳，达到全天候、全方位、全湿润的“三全”养护质量标准。只需两人移动喷淋车并进行日常保养即可，而且喷淋系统中从供水、用水、回收采用环保理念，养护水经沉淀后重新利用，合理利用了水资源，从而节约用水，又达到保护了施工环境的目的。

2.3.5梁场水循环利用及净化系统节能降耗

制梁场用水尽量收集雨水和地表水循环利用，减少对当地的地下水资源破坏。水循环系统由沉淀池、集水沟和分水沟、水箱及供水管道组成。雨水、养护用水由集水沟和分水沟通过均匀分布的进水孔流入池体，再通过设在池前部的污泥斗沉淀，沉淀后进入水流部分。在水流部分的端头接上抽水泵，将经过处理后的水抽至水箱。在制梁场将砂石料清洗废水、压浆用废水、生活污水、罐车清洗废水等通过梁场排污沟渠，再流入多级沉淀池，进行沉淀。在多级沉淀池中设置绿色植物，通过植物根系及其表面生物膜对污水中污染物进行吸收、消化、降解，能有效避免制梁场污水的排放。

3.结语

目前有质量、有效益、可持续的发展，已成为我国经济发展的新常态。倡导节能环保，节约现有能源消耗量，提倡环保型新能源开发，已成为我国经济发展的趋势。依托工程实例，提出一套梁场建造过程中节能环保的成套技术，为其他梁场提供宝贵的经验，有利地推动了梁场建设技术的发展进步，对其他同类工程有一定借鉴作用。

参考文献：

[1]肖旭东.铁路大型预制梁场规划及设计[J].山西建筑.2012（07）.

[2]孙长江.高速铁路制梁场布置形式探讨[J].高速铁路技术.2010（04）.

[3]戴华.新建铁路制梁场施工组织设计方案[J].铁路工程造价管理.2012（02）.

[4]邢立伟.长吉城际铁路吉林市制梁场建设方案优化设计[J].建材技术与应用.2011（05）

[5]吴彬.预制梁场标准化施工[J].山西建筑.2015（26）.

作者简介：黄斌（1986.1-），男，湖北嘉鱼人，本科学历，S20五工台至克拉玛依一级改高速公路项目总工，工程师，主要研究方向：道桥工程。宋永哲（1987.01-），男，吉林通化人，本科学历，中交二航局六分公司项目总工，主要研究方向：道路、桥梁施工等。