市政工程箱梁預(yù)制場(chǎng)規(guī)劃與實(shí)施

李禹歆，武曉萌

北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司第一工程處，北京 100176

1 工程概況

東風(fēng)路南段（永定路—寧通高速）快速化改造工程位于泰州市海陵區(qū)和高港區(qū)，路線起于鳳凰路交叉口，由北向南依次與永定路、海軍大道、姜寺路、人民路、藥城大道、健康大道、創(chuàng)新大道、創(chuàng)業(yè)大道和寧通高速等道路相交，止于春港大道交叉口，路線全長(zhǎng)15.153km。主線采用城市快速路標(biāo)準(zhǔn)，輔道采用城市主干道標(biāo)準(zhǔn)，斷面為主輔分離，主線設(shè)計(jì)速度為80km/h，輔道設(shè)計(jì)速度為40km/h。該標(biāo)段為東風(fēng)路第三施工標(biāo)段，即創(chuàng)新大道至通寧高速段，樁號(hào)范圍為K10+120～K13+800，長(zhǎng)3.68km。該工程預(yù)制梁共計(jì)160片，其中30m長(zhǎng)的預(yù)制箱梁共計(jì)104片，35m長(zhǎng)的預(yù)制箱梁共計(jì)56片。預(yù)制梁采用預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制，混凝土采用外購(gòu)商品混凝土。預(yù)制梁利用運(yùn)梁車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，采用架橋機(jī)架設(shè)。

2 箱梁預(yù)制場(chǎng)總體布置及臺(tái)座設(shè)計(jì)

2.1 箱梁預(yù)制梁場(chǎng)位置選擇原則

（1）預(yù)制場(chǎng)地址選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮橋跨及梁型布置、整體工期、地質(zhì)狀況、架梁時(shí)間和速度等。為了便于大量材料和大型制梁設(shè)備運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)，在考慮梁場(chǎng)位置時(shí)，應(yīng)盡量選擇與既有公路或施工便道相連的地方，并且方便用水、用電等配套設(shè)施建設(shè)，同時(shí)考慮防洪排澇，確保雨季施工安全。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)附近農(nóng)田，應(yīng)盡可能保護(hù)，減少對(duì)周邊耕地影響，梁場(chǎng)位置應(yīng)均勻分布，避免過密、重復(fù)覆蓋，以最大運(yùn)梁半徑確定。

（2）根據(jù)工地實(shí)地調(diào)查，避免受高壓線拆遷對(duì)梁場(chǎng)建設(shè)工期的影響和制約，考慮減少施工過程中的擾民因素，盡量縮短運(yùn)梁半徑，減小連續(xù)梁對(duì)安裝的制約；同時(shí)考慮材料運(yùn)輸進(jìn)出便利，綜合橋梁設(shè)置情況及地形條件，以及制梁場(chǎng)按照緊鄰線路布置，平面布置要適應(yīng)臺(tái)后路基運(yùn)梁方案等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，將制梁場(chǎng)選擇在道路樁號(hào)K13+630主線的左側(cè)處。

2.2 箱梁預(yù)制場(chǎng)功能分區(qū)及布置形式

（1）功能區(qū)的劃分。預(yù)制梁場(chǎng)必須進(jìn)行功能分區(qū)的劃分建設(shè),并且能滿足各分區(qū)功能合理，各功能區(qū)劃分清晰。預(yù)制場(chǎng)主要由三部分組成，分別為預(yù)制梁生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)及現(xiàn)場(chǎng)辦公生活區(qū)。其中，預(yù)制梁生產(chǎn)區(qū)包括制梁區(qū)和箱梁保管區(qū)。制梁區(qū)內(nèi)需設(shè)置鋼筋存放區(qū)、鋼筋加工制作區(qū)、底腹板鋼筋綁扎區(qū)、頂板鋼筋綁扎區(qū)、制梁臺(tái)座及模板清理存垃圾放區(qū)；箱梁保管區(qū)內(nèi)需設(shè)置箱梁裝車區(qū)、存梁臺(tái)座及靜載試驗(yàn)區(qū)。生產(chǎn)輔助區(qū)內(nèi)需設(shè)置鋼構(gòu)件存放區(qū)、鋼絞線存放區(qū)、材料庫(kù)房、機(jī)械修理區(qū)。現(xiàn)場(chǎng)辦公生活區(qū)包括施工生活區(qū)、辦公區(qū)及場(chǎng)內(nèi)停車場(chǎng)。

（2）臺(tái)座布置的形式。預(yù)制梁場(chǎng)臺(tái)座分為兩種布置形式，即橫列式及縱列式。垂直于線路走向布置的是橫列式臺(tái)座，順線路走向布置的是縱列式臺(tái)座。針對(duì)不同性質(zhì)場(chǎng)地，采用不同形式布置方式。比較常見的長(zhǎng)條形場(chǎng)地一般選用縱列式布置；對(duì)于方形場(chǎng)地，一般選用橫列式布置。東風(fēng)路三標(biāo)箱梁預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)地較寬闊，故采用橫列式布置。

2.3 制梁臺(tái)座數(shù)量的設(shè)計(jì)

（1）箱梁制作工序。該工程預(yù)制1片箱梁的占用制梁臺(tái)座的時(shí)間約6d；綁扎底腹板鋼筋骨架約48h；綁扎頂板鋼筋骨架約36h，制梁工序?yàn)榈啄Ｇ謇聿⑼扛綦x劑→底腹板鋼筋綁扎、金屬波紋管安裝→立側(cè)?！跹b鋼筋架入?！⒍四！惭b內(nèi)?！敯邃摻罱壴┤胄景簟后w混凝土澆筑→拔除芯棒→拆內(nèi)模、側(cè)?！炷琉B(yǎng)護(hù)→張拉→移梁至存梁區(qū)壓漿→封端→等待裝車。

（2）單臺(tái)座制梁周期及單臺(tái)座制梁效率。制梁周期：1個(gè)臺(tái)座約8d可預(yù)制1片箱梁，因此單臺(tái)座制梁的效率η=0.125 片 /d。

（3）預(yù)制梁場(chǎng)制梁臺(tái)座的數(shù)量。臺(tái)座數(shù)量M的計(jì)算公式如下：

式中：N為梁場(chǎng)制梁效率，即按照計(jì)劃確定的預(yù)制梁場(chǎng)1d完成箱梁預(yù)制的數(shù)量，片/d；η為單臺(tái)座制梁的效率。

該工程預(yù)制場(chǎng)按3片/2d的生產(chǎn)進(jìn)度要求，由上述公式計(jì)算規(guī)劃，共設(shè)置12個(gè)，按照30m長(zhǎng)預(yù)制梁104片、35m長(zhǎng)預(yù)制梁56片的比例，并結(jié)合橋區(qū)架設(shè)進(jìn)度的安排，設(shè)置5個(gè)35m預(yù)制梁臺(tái)座、7個(gè)30m預(yù)制梁臺(tái)座，其中35m長(zhǎng)預(yù)制梁臺(tái)座也可進(jìn)行30m長(zhǎng)預(yù)制梁的生產(chǎn)。為了方便施工，每個(gè)臺(tái)座間設(shè)置5m寬的施工便道。制梁區(qū)在制梁基礎(chǔ)施工完畢后，進(jìn)行全面的制梁區(qū)場(chǎng)地硬化。

2.4 存梁臺(tái)座數(shù)量的設(shè)計(jì)

存梁區(qū)長(zhǎng)70m、寬37m，占地面積約5069m2，為縱向4列布置，箱梁放置方向與工程走向平行。按存梁不少于28d，每天按3～4片箱梁考慮，故至少需要設(shè)置28個(gè)存梁底座（存梁按兩層存放）。該工程存梁區(qū)基礎(chǔ)采用平行條形擴(kuò)大基礎(chǔ)（共4列，43個(gè)存梁底座），箱梁兩端落在2條條形基礎(chǔ)上，存梁臺(tái)座長(zhǎng)度為30m，臺(tái)座中心距離為3.5m，分兩層上下疊加放置，累計(jì)可存放86片梁。

存梁臺(tái)座基礎(chǔ)：下層鋪筑1層30cm厚的5%灰土，墊層為3.5m寬、10cm厚的C20混凝土。臺(tái)座基礎(chǔ)采用4組C30鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)總長(zhǎng)278m、寬3m、高0.9m，共計(jì) 550m3。

2.5 梁場(chǎng)地基處理

梁場(chǎng)內(nèi)設(shè)施地基處理是重點(diǎn)根據(jù)地質(zhì)情況、移梁方式及制存梁臺(tái)座所受荷載等情況，選擇具有相應(yīng)勘察資質(zhì)的單位進(jìn)行地質(zhì)勘察，選擇具有相應(yīng)設(shè)計(jì)資質(zhì)單位進(jìn)行臺(tái)座的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算，并且提供相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)告，根據(jù)對(duì)地基承載力和沉降要求設(shè)計(jì)梁場(chǎng)制梁以及存梁臺(tái)座等設(shè)施基礎(chǔ)。

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》中選取預(yù)制梁場(chǎng)附近的地質(zhì)情況，承載力土層為粉土夾粉砂，其地基承載力基本容許值為140kPa。取自重最大的35m預(yù)應(yīng)力箱梁邊跨邊梁，混凝土方量V=46.5m3，取C50鋼筋混凝土，其容重γ=26kN/m3，梁重 g=1209kN。

（1）張拉前制梁臺(tái)座整體受力。受力面積A=35m2，其產(chǎn)生的壓強(qiáng)σ =1209÷35≈35kPa＜140kPa，滿足承載力要求。

（2）張拉后制梁臺(tái)座整體受力。受力長(zhǎng)度為6m，受力面積為A=12m2，其產(chǎn)生的壓強(qiáng)σ =1209÷12≈101kPa＜140kPa，滿足承載力要求。

該工程梁場(chǎng)位于農(nóng)田經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，地勢(shì)平坦、無(wú)溝塘。首先用推土機(jī)清除地表植被并整平初壓，然后在梁場(chǎng)全平面加鋪30cm厚的5%石灰土，最后進(jìn)行混凝土硬化。鋼筋加工區(qū)、預(yù)應(yīng)力加工區(qū)、倉(cāng)庫(kù)區(qū)澆筑10cm厚的C20混凝土，場(chǎng)內(nèi)便道設(shè)置一層15cm厚的碎石土，碾壓后澆筑15cm厚的C20混凝土。石灰土和原狀土的碾壓壓實(shí)度均達(dá)到90%。

為了便于排出雨水及養(yǎng)護(hù)水，梁場(chǎng)地面整體采用0.2%縱坡、1.5%橫坡設(shè)置；預(yù)制臺(tái)座單側(cè)設(shè)置縱向排水溝，小龍門吊軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向排水溝，大吊軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置縱向主排水邊溝；存梁區(qū)條形基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向排水溝，并在條形基礎(chǔ)末端與主排水溝匯合。地內(nèi)積水、雨水沉淀處理后最終排入場(chǎng)外排水明渠中。

2.6 配套設(shè)備的選擇

根據(jù)移梁能力大于制梁能力、制梁速度大于架梁速度的原則，同時(shí)滿足箱梁預(yù)制、架設(shè)進(jìn)度和制梁的要求進(jìn)行設(shè)備配備。預(yù)制箱梁采用商品混凝土，制梁外模板為鋼模板，內(nèi)模選擇可牽引鋼模板。內(nèi)、外模板數(shù)量與制梁臺(tái)座的比例按照1∶4考慮。生產(chǎn)區(qū)設(shè)置1臺(tái)MH10龍門吊負(fù)責(zé)吊裝任務(wù)。臺(tái)座布置為多列布置，箱梁在制梁臺(tái)座上進(jìn)行初張，設(shè)置1臺(tái)ME160龍門吊縱跨制臺(tái)座，完成后，由龍門吊將箱梁直接提吊到存梁臺(tái)座上保存。運(yùn)梁、架梁應(yīng)分開進(jìn)行，以便于平行作業(yè)。該工程架梁設(shè)備采用上導(dǎo)梁式LBQJ140-40架橋機(jī)。地面運(yùn)輸采用120t輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)輸，橋面選用運(yùn)梁炮車運(yùn)輸。

3 結(jié)束語(yǔ)

混凝土箱梁預(yù)制是橋梁工程中的重點(diǎn)工序，對(duì)全線建設(shè)的工期和質(zhì)量有決定性影響。泰州東風(fēng)路快速化改造工程三標(biāo)預(yù)制梁場(chǎng)通過科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，使各功能相互協(xié)調(diào)，各區(qū)域劃分清晰，不僅在最大程度上降低了投入，使人、材、機(jī)各資源得到了充分利用，還確保了施工質(zhì)量，方便了機(jī)械材料運(yùn)輸，節(jié)約了施工成本，為后續(xù)施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。