預制T梁梁廠設計

鄭慶坂 嚴清明

1 工程概述

保山(大官市)—龍陵(龍山卡)高速公路工程項目,是國家重點規(guī)劃建設的“五縱七橫”國道主干線中上海—瑞麗公路在云南境內(nèi)的一段,是連接中國和緬甸、泰國及東盟自由貿(mào)易區(qū)的主要交通運輸通道,也是云南省“十五”期間公路建設的重點工程之一。

工程起點位于保山市隆陽區(qū)大官市附近,即大理—保山高速公路起點,終點位于保山市龍陵縣龍山卡西北側3 km處,接規(guī)劃后期建設的龍陵—芒市高速公路起點。

我單位施工的合同段為第9合同段,起止點樁號為:K563+940～K568+000,路線長度4.06 km。橋梁單幅總長4750 m,占線路總長的58.5%,預應力T形梁數(shù)量多,共630片,地形條件復雜,線路條件差,沿線地形陡峻,施工場地狹小,給場地布置和施工帶來較大困難,因此預制場地的設計和建設顯得異常重要。

2 梁廠選址及平面布置

2.1 場地建設改造

該段路線設計縱坡為5.5%,為保證龍門吊行走,將該段路基保山端 K567+187～K567+350段超填、龍陵端K567+350～K567+498段超挖使線路縱坡降至3%。K567+440～K567+500段線路左幅為擋墻、右幅為挖方邊坡,擋墻已砌筑至設計標高,內(nèi)側為1∶0.5的坡度,此段又處于超挖段,致使梁廠寬度不夠,為保證龍門吊軌道寬度,將右側原設計1∶1.0的邊坡改為 1∶0.75,路基加寬2.5 m。

2.2 場地布置

1)軌道布置。龍門吊軌道:在 K567+192～K567+498段布置跨度為20 m的龍門吊行走軌道。運梁軌道:在K567+192～K567+250段靠左邊龍門吊軌道布置軌距220 cm的喂梁軌道,K567+192往小里程接臺尾。軌道采用43 kg/m的鋼軌。2)制梁臺座。在K567+288～K567+473段龍門吊軌道內(nèi)設置5個制梁臺座區(qū),各制梁區(qū)以臺階式布置,各區(qū)分別設前兩區(qū)4個、后三區(qū)3個制梁臺座。確定臺座的長度分別為25.7 m,26 m,26.2 m,26.5 m,27 m,27.2 m,27.5 m,28 m等共計17個。3)存梁區(qū)。在K567+218～K567+288段設置A,B兩個存梁區(qū),因 A區(qū)半邊為喂梁軌道,故存梁兩層共10片,B區(qū)共存16片,存梁區(qū)可存梁26片。4)鋼筋加工場。因一片T梁鋼筋為6 t多,考慮人工搬運困難,將鋼筋加工場設置在K567+473～K567+498段的龍門吊軌道內(nèi),用龍門吊提運加工好的鋼筋至各臺座區(qū)。5)線狀材料堆放場地。在K567+232～K567+300段龍門吊外側路基上設線狀材料堆放場地。6)拌合站。在主線K567+550～K567+600段路基上設置拌合站。

3 相關臨時工程設計

3.1 臺座設計

本梁廠處于路基填方地段,為防止臺座不均勻下沉而斷裂,臺座基礎寬140 cm,深 50 cm,兩端頭加深30 cm,并且基礎配了φ 16為主筋、φ 8為箍筋的鋼筋骨架。地面以上臺座混凝土高度為20 cm,混凝土等級為C25。臺座兩側沿縱向鋪一根∠5的角鋼與臺座基礎預留的鋼筋焊牢,混凝土表面鋪一塊5 mm厚的鋼板與∠5角鋼焊接,澆筑完臺座混凝土后在臺座兩側粘一層5 mm厚的橡膠泡沫,以防止漏漿。臺座內(nèi)預埋φ 50@50的PVC管作為T梁側模的對拉孔道。在梁體的吊點處采用d10的鋼板設活動底板,以便于T梁吊裝。相鄰臺座的中心距離為400 cm。底模臺座順線路布設,使T梁與線路方向一致進行預制,便于出梁、移梁、架設。臺座底模根據(jù)設計要求預留了反拱度,設計值為27 mm,按二次拋物線設置。

3.2 施工用電設計

1)電力來源及供電的基本原理。直接從高壓電網(wǎng)上拉線,經(jīng)變壓器變壓后提供。為防止突然停電,備用一臺發(fā)電機組,供電原理如圖1所示。a.變壓器選型。變壓器選型應根據(jù)用電荷載來確定。整個施工用電主要有預制廠機械負荷、橋面施工負荷、施工照明和生活用電等方面。按照額定功率的50%～60%作為比較理想的負荷來計算需用電功率:P需=P額×(50%～60%)。根據(jù)計算結果,對照相關規(guī)范,確定采用S7-315油浸戶外型變壓器。b.柴油發(fā)電機。利用已有的150 kW發(fā)電機,主要供混凝土攪拌機、小龍門吊、振動器、施工照明、生活用電。

2)主要用電負載及分布情況。a.機械負載。攪拌站:攪拌電機、輸送電機、提升電機、抽水機;鋼筋加工廠:調(diào)直機、切斷機、彎曲機、電焊機;預制前場:電焊機、附著式振動器、插入式振動器、切割機、張拉油泵、水泥漿攪拌機、注漿機、小型龍門吊、大型龍門吊。b.其他負載。施工照明:預制廠施工照明、機械照明;道路照明:行人路燈、運輸便道照明;生活用電:家用電器、室內(nèi)照明。

3)線路的設計與安裝。根據(jù)預制廠平面布置圖及其負載的安排情況,參考《電路設計手冊》和《施工手冊》,電路原理圖設計見圖2。

4 生產(chǎn)能力及主要料具投入設計

1)主要料具投入。

注:必須在白天完成的工序為 17 h。

臺座占用天數(shù)÷模板占用天數(shù)=7.2÷2.5=2.88倍,如表1所示。按60片/月的計劃生產(chǎn)能力設計,則得表1中有關數(shù)值。

表1 臺座模板配套設計表

考慮到設備及料具的利用率(臺座利用率14.4÷17×100%=85%,模板利用率5÷6×100%=83%)、雨季施工、施工投入和施工場地等因素,設臺座17個,模板 6套,其中中梁模板 4套,邊梁模板2套。

2)生產(chǎn)能力。梁廠的生產(chǎn)能力由臺座生產(chǎn)能力和模板生產(chǎn)能力共同決定。梁廠臺座生產(chǎn)總能力=采用臺座個數(shù)×每個臺座月生產(chǎn)能力×利用率;梁廠模板生產(chǎn)總能力=采用模板套數(shù)×單套模板月生產(chǎn)能力×利用率;則,梁廠生產(chǎn)能力計算見表2。

注:a.臺座生產(chǎn)總能力計算:

梁廠生產(chǎn)總能力取臺座總能力與模板總能力中的較小者作為設計控制能力。

表2 梁廠生產(chǎn)能力計算表 片/月

5 結語

通過系統(tǒng)全面的設計,保龍九標預制廠建設很好地為T梁預制奠定了基礎,加快了制梁進度,保證了施工按工藝流程進行,使施工過程易控制、易管理,取得了較明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[2]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊:橋涵(上冊)[M].北京:交通出版社,1999.