軟基地段狹小場地預制梁場規(guī)劃及臺座優(yōu)化改建技術

許智林 （中鐵十七局集團第六公司有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

湄渝高速公路莆田段A3合同段路線全長2.628km，工程內(nèi)容為0.5座黃石高架橋和1座三江口樞紐互通，計劃工期18個月。本合同段共有預制梁片1494片，其中T梁508片，箱梁610片，板梁376片。本文主要介紹預制T梁場的場地規(guī)劃及臺座優(yōu)化改建技術。

2 梁場選址

2.1 梁場選址影響因素

2 .1 .1 地質(zhì)條件限制

本項目位于莆田東部沿海，屬沖海積平原地貌，全線水田、河道及池塘眾多，地質(zhì)條件較差，淤泥及軟弱土層厚達15～20m。

2 .1 .2 路基長度不足

本合同段主線上沒有路基，紅線內(nèi)可以供預制梁場使用的路基只有黃石高架橋和下穿福廈鐵路匝道橋之間的約420m長匝道路基，路床寬度約36～75m，基底設計采用PTC預制管樁處理，路床填筑高度約1～3m。

2 .1 .3 軟基影響

由于工程所在地周邊水田和河道發(fā)育，軟基層較厚，如果在紅線外征地建設梁場成本高、工期長。經(jīng)過初步估算，紅線外征用10畝臨時用地，軟基處理費用達1000元/m2，只計算征地和軟基處理費用即達到驚人的700多萬，還不包括土方填筑、場地硬化等施工內(nèi)容。

2.2 梁場選址確定

根據(jù)本標段路基、橋梁實際分布情況，結(jié)合現(xiàn)場詳細勘察情況，項目最終確定把靠近黃石高架橋的240m長路基用來建設箱梁預制區(qū)，靠近福廈鐵路橋的180m路基和10m匝道橋整合共190m長，作為T梁預制區(qū)。選擇該段作為預制梁場具有以下優(yōu)勢：

①本段路基處于黃石高架橋和互通匝道橋之間，有利于梁片向四周輻射架設；

②本段路基距離拌合站最近距離只有500m，且施工便道四通八達，材料供應較為便利，可以確保梁場正常施工；

③本段路基基底需要進行軟基PTC樁處理，在此設置梁場可以節(jié)省軟基處理費用，同時為路基起到預壓作用。

3 梁場規(guī)劃

3.1 梁片生產(chǎn)計劃

湄渝高速公路莆田段2013年11月18日下開工令，計劃通車時間為2015年12月20日，也就是說留給路基和路面標的時間總和只有2年，建設工期十分緊張，梁場軟基處理和土方填筑又耗時較久，正常的梁片預制時間只有8個月。

3.2 梁場建設成本分析

3 .2 .1 軟基處理費用

采用傳統(tǒng)預制臺座方案，紅線內(nèi)T梁預制區(qū)面積不足，需要在紅線外增加大量臨時用地，按10畝臨時用地估算，軟基處理費用高達1000元/m2，征地加軟基處理成本達到驚人的700多萬。而通過T梁預制臺座改造技術，把臺座全部設置在紅線路基上，節(jié)省了大量額外的征地費用和軟基處理費用。

3 .2 .2 梁場建設費用

若按傳統(tǒng)方案設計需要80個臺座，通過合理的規(guī)劃T梁預制場及臺座優(yōu)化改建技術僅需要臺座24個，而且改造時間短，不僅減少場地使用面積，還能節(jié)約臺座和基礎混凝土，大大提高施工效率，加快施工進度。

3.3 預制T梁總體規(guī)劃

經(jīng)過詳細規(guī)劃和布局，本標段計劃在T梁預制區(qū)內(nèi)先行建設23個40mT梁預制臺座，1個臨時存梁區(qū)，1個檢測區(qū)，1個半成品鋼筋存放區(qū)，1個胎膜臺座區(qū)。待40mT梁預制完成再把臺座改造成其余型號。

經(jīng)過規(guī)劃后，T 梁預制區(qū)內(nèi)共有 A、B、C、D、E5種臺座基礎，改造后臺座累計可以達到80個。其中40mT梁臺座23個，20mT梁臺座28個，25mT梁臺座20個，30mT梁臺座9個。

4 臺座設計及施工

預制T梁臺座基礎的作為T梁的主要受力部分，為確保預制T梁質(zhì)量，臺座合理分布尤為重要。這關系到后期的可變動臺座的改造施工，及合理利用有效場地、降低成本、加快進度使得預制T梁在順利施工的同時，確保經(jīng)濟效益達到最大化。

4.1 預制T梁臺座基礎布置規(guī)劃

T梁臺座基礎分為A、B、C、D、E5種基礎（詳見圖4-1），其中A型基礎為40mT梁臺座與20mT梁臺座公用整體條形基礎，規(guī)格為14×3共計4條；B型基礎為40mT梁臺座與20mT梁臺座共用整體條形基礎，規(guī)格為14×6共計2條；C型基礎為40mT梁臺座與20mT梁臺座共用整體條形基礎，規(guī)格為10×3共計4條；D1型基礎為40mT梁臺座與20mT梁臺座共用整體條形基礎，規(guī)格為10×6共計2條；E型基礎為40mT梁臺座與20mT梁、25mT梁、30mT梁臺座共用整體條形，規(guī)格為10×2共計10條。

4.2 預制T梁臺座基礎施工

湄渝A3標T梁臺座基礎為整體式條形基礎（見圖2），以整體式條形基礎作為T梁臺座基礎有利于T梁預制及張拉的整體受力，防止T梁臺座不均勻沉降。

圖1 預制T梁整體條形基礎

由于預制T梁型號繁多，每種梁型對基礎受力均不相同，所以根據(jù)最大錨下控制張拉力和T梁自重及預制T梁模板重量設計預制T梁臺座基礎，同時臺座基礎以傳統(tǒng)矩形基礎設計，既能防止預制T梁臺座不均勻下沉，又能為后期臺座改造施工打好基礎。

5 預制T梁可變動臺座設計

5.1 設計思路和方案

預制T梁的可變動臺座設計能解決預制T梁場地狹小、種類繁多、施工轉(zhuǎn)換困難等施工難題，同時也能有效降低成本、加快施工進度。

預制T梁的可變動臺座采用型鋼制作，由Ⅰ10工字鋼、10cm×10cm方鋼、6mm厚鋼板組成（見圖2），使用Ⅰ10工字鋼和10cm×10cm方鋼主要用于臺座變動和預防后期臺座變形可進行修改；使用6mm厚通長鋼板密貼在10cm×10cm方鋼上面，確保梁底光滑，不會出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象。

在可變動臺座施工時，還應該注意以下幾個方面問題，以滿足質(zhì)量和工期的要求：

①預制臺座要設置反拱度，由中部向兩端漸變按二次拋物線布置。根據(jù)設計提供的跨中反拱度計算出各點反拱度，公式為：yh=H中(1-4×2/L2)，其中x為y點距跨中的距離，L為梁長。同時在施工時先按照參考的反拱度預制幾片試驗梁。

②臺座露出的棱角用三角鐵(角鋼)包邊以防止在使用過程中掉角損傷輪廓，角鋼焊接時應特別注意控制標高和線型。臺座頂面和兩側(cè)必須平整光滑，以保證側(cè)模的安裝就位和T梁底的平整度。

③臺座的兩端應加密Ⅰ10工字鋼，以防止在后期制梁過程中臺座發(fā)生不均勻沉降，影響梁片質(zhì)量。

圖2 預制T梁可變動臺座轉(zhuǎn)換圖

5.2 優(yōu)點

利用可變動臺座，可以實現(xiàn)40m臺座與20mT梁臺座的互換，40m臺座與25mT梁臺座的互換，40m臺座與30mT梁臺座的互換。預制T梁臺座的轉(zhuǎn)換可以實現(xiàn)預制T梁場面積僅為34×190=6460m2，轉(zhuǎn)換成40mT梁臺座14個，轉(zhuǎn)換成20mT梁臺座28個，25mT梁臺座20個，30mT梁臺座9個。

使用該組合能提高臺座利用率和施工效率，后期臺座改造和變形修整也比較方便快捷，大大改變了傳統(tǒng)臺座變形就要返工處理的缺點，達到優(yōu)化工期、降低成本的目的。

6 施工總結(jié)

通過合理的規(guī)劃梁場、T梁臺座的科學設計以及可變動臺座的優(yōu)化改建技術，打破了傳統(tǒng)的梁場建設方案，同時克服了軟基地段的梁場建設難、場地狹小、T梁種類繁多、施工轉(zhuǎn)換難度大等諸多困難，在規(guī)定的工期內(nèi)圓滿完成了T梁預制施工任務，得到各參建單位的一致好評，同時取得了較大的經(jīng)濟效益和社會效益。