60m預制拼裝簡支梁應用前景分析

盧煥光

（邢臺路橋建設總公司，河北邢臺 054001）

60m預制拼裝簡支梁應用前景分析

盧煥光

（邢臺路橋建設總公司，河北邢臺 054001）

概述60m預制拼裝梁的應用條件、結構和、經濟情況及梁的性能和優缺點等，分析其應用前景。

60m梁；預制拼裝；前景分析

1 引言

目前，國內橋梁技術的發展已經較為全面，橋梁的結構類型較多且功能較完善，建造橋梁材料多種多樣，完全能夠滿足現代橋梁工程建設的需要。一般情況下，中小跨徑橋梁上部結構普遍使用預制空心板、預制箱梁、預制T梁等構造作為受力構件，承受公路荷載。這種構件在滿足功能要求的同時，又能降低造價。

由于當前預制梁普遍的最大跨徑僅為40m，最長的有50m，但是,實際設計應用的非常少。在一些特殊要求下需要跨越50～60m跨徑的橋梁中，一般采用現澆箱梁、連續鋼構、斜拉橋、懸索橋等結構型式，這種結構較預制的上部結構來說造價很大，投資成倍增加。當然，跨度超過60m的就另說了。

本文在通過成功計算論證和試驗分析的基礎上，對60m預制拼裝簡支梁的應用前景進行概述分析。

2 梁的應用條件

1）對造價控制比較嚴格，只需要一跨50～60m跨徑需求的過路口高架橋，采用連續鋼構和現澆兩段最少需要3跨，增大橋梁工程量增加造價。例如，上跨6車道、8車道高速公路增加新橋梁，兩側進行基礎施工，然后梁板吊裝，減少中墩施工給交通帶來影響，保證安全又能降低造價。

2）對于特殊山嶺等特殊地帶，采用60m梁能減少下部結構基礎和墩數，減少下部工程量，對受施工現場條件限制的山區工程來說，在很大程度上減少施工攤銷和其他人財力消耗，降低工程造價。

3）山區施工，由于受到地形和施工道路的限制，較長梁板運輸比較困難，分段預制方便運輸到現場，在現場進行拼裝張拉，大大提高施工便捷性。

4）受造價控制的情況下的一些等級較低的公路跨河、溝50～60m跨度橋梁，只需要一跨就能滿足要求，不用設置中建墩柱，施工便捷性較好。

5）需要快速施工的，又有跨徑要求的城市中心區的橋梁。

3 梁的結構簡述

3.1 長度L=60m。

經過力學計算，按照國內現有的施工條件、技術標準、材料性能，60m預制梁的承載能力和撓度控制均能夠滿足要求。

3.2 梁高

根據力學計算結果顯示，采用C60混凝土，梁高達3m，斷面尺寸較大，材料用量相對較多，自重也比較大。若采用C100混凝土，梁高可降低到2.5m，斷面尺寸和材料用量相對較少?？梢娀炷翗颂栐礁?，梁高越低，材料用量越少，自重越輕。采用C60、C100混凝土造價相當，結構均能滿足使用要求。

3.2 分段預制

由于梁長較大，考慮施工、運輸、質量控制等各個環節的便捷性，采用分段預制，每段10～15m長度，按照設計要求進行預制施工。

3.3 梁的拼接

梁預制過程中預留預應力槽，安裝時通過結合模塊現場進行拼裝，張拉鋼絞線，然后進行吊裝。

3.4 施工工藝

修建底模-制作結合模塊-鋼筋加工及配置波紋管-澆筑梁段混凝土及養生-搬運及堆放-梁段拼接及張拉-架設。

4 梁的經濟性分析

根據國內現行公路工程預算定額，結合眾多實際工程建設和設計經驗，綜合整理分析不同跨徑和結構型式下橋梁的總體造價，按照2015年材料平均價格條件下進行計算，得出以下結論：

1）20 m跨徑預制空心板橋造價2700～2800元/m2；

2）30 m預制箱梁、T梁橋造價3200～3400元/m2；

3）40 m預制T梁造價3 800～4 000元/m2；

4）60 m預制拼裝簡支梁橋造價5500～5900元/m2；

5）38 m+60m+38m連續鋼構8000～8500元/m2。

由此可見，在同樣60m跨徑，同等施工條件和施工環境下，60m預制拼裝梁比連續鋼構、其它結構的造價更低廉，且橋梁所需規模和面積更小，經濟效益明顯。

5 梁的優點

1）工廠預制，減少現場施工作業，減少環境污染；集中生產管理有利于產品質量管理；梁的生產和下部結構可以同時進行，且不受季節和天氣的影響，可根據工程進度調整工期，有利于縮短工期。

2）工廠化生產，構件的尺寸和形式趨于標準化，可以進行大規模的工業化生產，可以充分采用先進的自動化、半自動化設備代替人工，減少人為干擾對質量的影響，有利于流水化作業，減低工人的勞動強度，提高工作效率，降低勞動成本。

3）可以用同樣的模板，模板的重復利用率較高，攤銷小，減少不必要的材料消耗?？筛鶕こ虒嶋H需要，制作不同長度的梁段，組合靈活，可以在極限梁長內生產出不同長度的梁。

4）分段生產，方便搬運，有利于組織施工。

5）與同跨度的連續鋼構相比，單價更低，所需的橋梁面積更小，降低工程造價，經濟效益明顯。

6）能夠通過高強材料的應用，減少構件截面尺寸，減少材料消耗，降低構件自重，具有跨徑大，材料用量小，且性能穩定不易開裂等特點。

6 梁的缺點或不足

1）長度越長，所需梁高較大，在保證橋梁凈空的情況需要加大橋梁的高度，對一些有高度限制要求的橋梁不適用。

2）對撓度控制較為嚴格。

3）對梁段之間結合塊的質量要求較高。

4）對拼接質量和和張拉質量有更高的要求。

5）自重較大，對架橋設備和吊裝設備有更高的要求。

7 應用前景分析

60m梁預制拼裝梁，國外有些國家開始應用，國內目前普遍應用最大簡支梁最大跨徑僅為40m，60m梁在國內正在探索和試驗階段。從材料性能、結構受力，結構穩定性和可靠性模擬分析上來看，60m預制梁，通過分段預制后進行現場拼接安裝，完全能夠滿足當前建設的需要。在成本增加不大的情況下，填補了這個跨徑區間結構類型的空白，應用前景非常廣闊。

40m以內的預制構件的建設有較快的發展，施工技術也比較成熟，材料性能和構件結構質量較以前有顯著的提升，但50～60m跨徑梁僅僅停留在設計探索和試驗階段，缺乏權威的設計依據和施工規范，大規模的推廣應用還需要進一步研究和試驗。

【1】JTGB01—2003公路工程技術標準[S].

【2】JTGD60—2004公路橋涵設計通用規范[S].

【3】JTGD62—2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

【4】JTG/TF50—2011公路橋涵施工技術規范[S].

60Meters Simply-supportedPrestressedAssemblyApplicationProspectAnalysis

LUHuan-guang
(Xingtai Road＆BridgeConstruction CorporationXingtai 054001,China)

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U448.21+7

A

1007-9467（2016）08-0113-02

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.028

2016-02-26

盧煥光（1981～），男，河北邢臺人，工程師，從事公路工程施工及管理研究，（電子信箱）76355561@qq.com。