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的一段,是連接中國和緬甸、泰國及東盟自由貿易區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段龍門吊軌道內設置5個制梁臺座區,各制梁區以臺階式布置,各區分別設前兩區4個、后三區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。在K567+218～K567+288段設置A,B兩個存梁區,因 A區半邊為喂梁軌道,故存梁兩層共10片,B區共存16片,存梁區可存梁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,用龍門吊提運加工好的鋼筋至各臺座區。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。直接從高壓電網上拉線,經變壓器變壓后提供。為防止突然停電,備用一臺發電機組,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%)。根據計算結果,對照相關規范,確定采用S7-315油浸戶外型變壓器。b.柴油發電機。利用已有的150 kW發電機,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、室內照明。

3)線路的設計與安裝。根據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÷模板占用天數=7.2÷2.5=2.88倍,如表1所示。按60片/月的計劃生產能力設計,則得表1中有關數值。

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

注:a.臺座生產總能力計算:

梁廠生產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 梁廠生產能力計算表 片/月

5 結語

通過系統全面的設計,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,取得了較明顯的經濟效益和社會效益。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[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.