山區(qū)高速公路預(yù)制梁場的綠色施工管理

王 丹 李 毅

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450004）

受工期、場地等多種因素的要求和限制，在地形復(fù)雜多樣的山區(qū)修筑高速公路橋梁時，其上部結(jié)構(gòu)多采用可以提前制作、隨時滿足安裝需求的預(yù)制梁。預(yù)制梁場的合理選址、科學(xué)布局和標(biāo)準(zhǔn)化管理直接影響工程進(jìn)度、質(zhì)量和成本[1]，其規(guī)劃、管理是整個橋梁工程管控的重點。文章主要介紹在山區(qū)峽谷地段有限的地形條件和九寨溝地區(qū)對環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)格要求下，預(yù)制梁場實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工和規(guī)范化生產(chǎn)的主要做法，為類似工程綠色施工管理提供借鑒和參考。

1 工程概況

該項目設(shè)計樁號K5+750～K13+450，路線全長約7.7 km。設(shè)置的主要構(gòu)造物有5座特大橋、3座大橋、2座隧道。橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，預(yù)制T梁共計1 056片，分25 m和40 m兩種跨度，全線設(shè)置2座預(yù)制梁場同時工作，其中2#梁場計劃預(yù)制25 m T梁180片、40 m T梁792片，為附近的3座特大橋和2座大橋供應(yīng)T梁。

2 梁場總體規(guī)劃設(shè)計

項目位于四川盆地向青藏高原過渡的邊緣地帶，地勢西北高、東南北低，地貌以高山峽谷為主，海拔高度為1 200～4 500 m，高差1 000～3 500 m，地形切割強(qiáng)烈，山坡較陡，平均坡度為30°～50°。沿谷坡及山脊部位常見崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，支溝溝口處常有泥石流發(fā)生。高山峽谷地形條件受限，施工場地狹窄且地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，梁場的選址難度較大。梁場的選址必須充分利用紅線內(nèi)占地，盡量減小對周圍環(huán)境的破壞[2]。本項目結(jié)合梁場與工程線路的空間關(guān)系，以功能完備、交通便利、有利于各工序形成流水作業(yè)為基本原則，在保證生產(chǎn)和生活相互獨立以及危險區(qū)域隔離的前提下高效利用現(xiàn)有場地合理布設(shè)。將2#梁場附近的3座特大橋、2座大橋以及部分路基從小里程端開始依次編號。

梁場附近橋梁分布如圖1所示。

圖1 梁場附近橋梁分布

現(xiàn)場實際勘察發(fā)現(xiàn)，1#挖方路基周圍地質(zhì)條件相對穩(wěn)定，不易受自然災(zāi)害影響，基本位于5座橋梁中部，可以先行施工，整理出長490 m、面積13 000 m2的場地建設(shè)2#梁場。根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合工期計劃合理布置梁場設(shè)施，共設(shè)置45個長41 m（25 m和40 m共用）的制梁臺座，每排布置5個，相鄰臺座間距3 m。為了高效且充分利用既有場地，不設(shè)置鋼筋綁扎臺座、模板修整臺座和存梁臺座。沿小里程方向的左側(cè)設(shè)置一條寬4 m的運輸通道（不設(shè)錯車道），生活區(qū)、辦公區(qū)、倉庫和鋼筋加工區(qū)沿1#路基邊緣順次排布。配置10 t龍門吊和80 t龍門吊各2臺，用于配合T梁的預(yù)制和架設(shè)工作，龍門吊兩軌間距24 m。

2#梁場總平面布置如圖2所示。

圖2 2#梁場總平面布置

實際生產(chǎn)過程中，制梁臺座的數(shù)量與總工期、總需求量、中間過程的階段工期、階段需求量密切相關(guān)，各階段需求量不同[3]。必須充分考慮九寨溝地區(qū)惡劣氣候條件的可能持續(xù)時間、材料供應(yīng)的連續(xù)性以及施工過程中實際架設(shè)情況等不利因素對梁場生產(chǎn)效率的影響。

2#梁場共需生產(chǎn)T梁972片，無任何干擾因素的影響下，根據(jù)本項目工人工作效率及各類安全和質(zhì)量要求計算可得，單片梁從開始綁扎鋼筋至具備吊裝條件，平均生產(chǎn)周期12 d。為了最大化地保證T梁預(yù)制滿足工期計劃需求，按單片T梁平均生產(chǎn)周期20 d考慮，單個制梁臺座月生產(chǎn)1.5片T梁。

梁場地面采用20 cm厚混凝土進(jìn)行硬化處理，并在周圍修筑排水溝，生活、辦公區(qū)采用彩鋼板房，材料存放區(qū)和加工區(qū)均搭設(shè)彩鋼遮雨棚，材料分區(qū)存放。為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化管理，各類材料按照不同的檢驗狀態(tài)和結(jié)果分類、分區(qū)存放，將原料和成品存放區(qū)置于加工區(qū)域兩側(cè)，具體布置方式如圖3所示。

圖3 材料存放及加工區(qū)域平面布置

梁場不設(shè)混凝土加工區(qū)域，施工所需混凝土均在拌和站集中制作并采用罐車運送到位。

為了保證梁場施工階段綠色、安全用電，所有臨時用電設(shè)備接線均設(shè)置于絕緣卡槽內(nèi)部，進(jìn)行全封閉式布設(shè)。每排5個臺座配置1臺配電箱，用電時將電線接至臺座預(yù)埋配電柜，保證施工區(qū)域整潔，電線絕緣保護(hù)套完好且排布整齊，排除用電安全隱患。材料加工區(qū)和辦公、生活區(qū)用電采用絕緣電纜沿路基邊緣埋入地面以下。廠區(qū)內(nèi)配置一臺100 kW發(fā)電機(jī)作為備用電源。

3 梁場的標(biāo)準(zhǔn)化管理和規(guī)范化生產(chǎn)

3.1 安全管理

預(yù)應(yīng)力張拉施工危險性較大，安全管理工作需要保證施工的連續(xù)性；鋼絞線穿束后立即采取措施保護(hù)并及時張拉，避免其銹蝕或受到外力而發(fā)生損壞；盡量縮短張拉與壓漿的時間，及時封錨；加強(qiáng)對張拉設(shè)備的檢查和維修，避免施工過程中出現(xiàn)故障產(chǎn)生安全隱患和耽誤施工；張拉前需要設(shè)置高度適當(dāng)?shù)陌踩珦醢?，施工操作人員必須配備安全防護(hù)用品。

梁場電氣設(shè)備由專人管理，電閘箱必須滿足技術(shù)要求，嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場用電制度，嚴(yán)禁違章作業(yè)，作業(yè)完畢后及時切斷總電源，所有電氣設(shè)備均采取措施遮蓋。

龍門吊軌道增設(shè)端頭混凝土防護(hù)墩，正確安裝夾軌器和紅外線防撞感應(yīng)器，安排專人定期維護(hù)保養(yǎng)。相鄰兩龍門吊或龍門吊與軌道端部之前的最小安全距離為3 m，不足3 m時觸發(fā)防撞感應(yīng)器報警。操作人員必須持證上崗，嚴(yán)格按要求操作，每次使用前認(rèn)真檢查機(jī)械設(shè)備和防護(hù)保險設(shè)施，確保其完好性和可靠性，使用后按要求復(fù)位和斷電。吊運成品T梁時嚴(yán)禁沿縱向行駛；使用兩臺龍門吊同時調(diào)運重物時，由專人指揮，保持吊運步調(diào)一致。

材料切割機(jī)啟動前檢查切刀完好無裂紋，刀架各螺栓處于緊固狀態(tài)，防護(hù)罩牢靠，使用后及時切斷電源。切割鋼材時，操作人員必須佩戴防護(hù)眼鏡，防止砂輪片破碎傷人。各類材料加工設(shè)備定期維修養(yǎng)護(hù)，保證機(jī)械正常運轉(zhuǎn)和安全生產(chǎn)。

3.2 質(zhì)量管理

對于鋼筋的制作與加工，所有鋼筋在均在加工棚內(nèi)制作成半成品，并以1片T梁的鋼筋用量為一捆，綁扎整齊分類堆放同時做好標(biāo)識。制作鋼筋骨架時，使用油漆在底模上標(biāo)識出橫、縱鋼筋的間距，將加工好的鋼筋直接運至相應(yīng)臺座進(jìn)行綁扎。這種方法操作簡單，可以節(jié)約預(yù)制場地，保證鋼筋骨架尺寸規(guī)范、規(guī)格統(tǒng)一，提高施工效率，保證隱蔽工程質(zhì)量。

項目地處海拔較高的山區(qū)，氣候干燥、光照強(qiáng)烈，混凝土養(yǎng)護(hù)保水較為困難，采用人工灑水養(yǎng)護(hù)費時費工且養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以保證。項目采用全自動噴淋系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)澆筑好的T梁。模板拆除后，及時接上直徑5 cm塑料管，塑料管懸掛在翼緣板下端，壓力水通過水管端頭小孔產(chǎn)生水霧均勻布灑于梁體。使梁身各部位養(yǎng)護(hù)到位，減少人工投入。

結(jié)合現(xiàn)場實際情況在梁場內(nèi)設(shè)計養(yǎng)護(hù)用水循環(huán)線路，在場地硬化時預(yù)留排水溝，養(yǎng)護(hù)用水經(jīng)場內(nèi)預(yù)留排水溝集中排水至三級沉淀池，通過沉淀循環(huán)利用，保證施工現(xiàn)場及其周邊的環(huán)境，節(jié)約水資源，通過良好的養(yǎng)護(hù)效果有效提升T梁的整體質(zhì)量。

預(yù)制T梁自動噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)施工流程如圖4所示。

圖4 預(yù)制T梁自動噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)施工流程

在預(yù)應(yīng)力施工階段，采用智能張拉壓漿系統(tǒng)可以加快施工進(jìn)度，避免張拉施工過程受人為或環(huán)境因素的影響，有效控制預(yù)應(yīng)力張拉效果和壓漿飽滿度。

智能張拉壓漿系統(tǒng)流程如圖5所示。

圖5 智能張拉壓漿系統(tǒng)流程

計算機(jī)控制張拉應(yīng)力，傳感器采集張拉設(shè)備的工作張拉力和鋼絞線的伸長量并傳遞給計算機(jī)校核、分析，實現(xiàn)精細(xì)化控制，確保張拉全過程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。智能真空循環(huán)壓漿系統(tǒng)使壓漿程度可控，最大限度排盡管道內(nèi)空氣，精確調(diào)節(jié)和保持灌漿壓力。

3.3 物資與設(shè)備管理

梁場入口處設(shè)置標(biāo)志標(biāo)牌，四周設(shè)置圍擋，進(jìn)行封閉式管理；制梁現(xiàn)場保持整潔有序、材料分類堆碼整齊；進(jìn)場材料檢驗合格后入庫，配置專人管理材料庫。主要材料限量發(fā)放做好登記，根據(jù)型號和施工計劃合理搭配下料，減少廢料和對焊[4]。通過統(tǒng)計梁場前期生產(chǎn)中的消耗量，綜合分析零星材料浪費情況，對作業(yè)隊實行限額發(fā)放，并適當(dāng)實行獎懲制度[5]。嚴(yán)格按照操作規(guī)程使用設(shè)備，加強(qiáng)日常維護(hù)，及時更換易損件，保持設(shè)備健康狀態(tài)，避免設(shè)備帶病工作，避免故障擴(kuò)展，嚴(yán)格運轉(zhuǎn)前的檢查工作。

4 結(jié)語

綠色施工模式逐漸成為施工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，高速公路預(yù)制梁場的規(guī)劃建設(shè)和生產(chǎn)施工是整個高速公路工程建設(shè)中復(fù)雜且系統(tǒng)的工作。為了在實現(xiàn)“綠”的基礎(chǔ)上保證T梁的預(yù)制質(zhì)量，需要確保任何一個環(huán)節(jié)均不出現(xiàn)問題。必須了解并掌握預(yù)制梁場施工技術(shù)要點，在傳統(tǒng)施工和管理的基礎(chǔ)上采取有效措施管理梁場，最大限度地發(fā)揮出預(yù)制梁場的作用，保障高速公路橋梁工程項目的順利進(jìn)行。