預制箱梁場站建設淺析

李強

摘 要 本文主要分析了預制箱梁在橋梁施工中的重要性與預制梁場站建設的重要性，重點介紹了預制箱梁場站的場址選擇與預制箱梁的制作方法，很好地提高了預制箱梁的制作效率與成品質量。希望能夠通過對本次預制箱梁場站建設的研究，大大推動行業在預制箱梁技術上的發展。

關鍵詞 預制箱梁;選址;制作;設計

引言

現如今，我國交通行業發展十分迅速，橋梁施工建設的規模和數量也正在不斷增加。在橋梁施工中，預制箱梁施工是一項十分重要的環節，關系到整體橋梁結構的穩定性。同時，各個地區的市政工程建設都離不開橋梁施工，因為橋梁施工不僅可連接復雜地段的交通，還能夠為人們出行、經濟發展做出貢獻。預制箱梁能夠保證施工的質量，加快施工的工期，現在已經成為橋梁上部的一種主要結構形式。基于此，本文圍繞預制箱梁場站建設展開具體探究，以期促進橋梁建設的順利完工。

預制箱梁的預制是橋梁上部結構施工的一個主要的因素和環節，預制場站的建設也對工程的總體施工安全、進度、施工成本的降低、文明施工的保障起到了決定性的作用。在我國的大中型橋梁建設當中，很多都選擇使用預制箱梁模式，而預制箱梁也是橋梁結構當中至關重要的一種外露承重單元。預制箱梁無論是從施工技術方面還是從質量方面，都對建筑物整體穩定性和建筑物的安全性造成了直接影響，在綜合橋梁施工環節有著非常重要的作用與價值。本文中就將以貴州雙龍臨空經濟區貴龍縱線道路工程1#、2#、3#橋梁工程施工為例，對預制箱梁場站建設進行詳細的分析與探討。

1工程概況

貴州雙龍臨空經濟區貴龍縱線工程是新規劃雙龍臨空經濟區環線路網中環的東環，道路等級為城市快速路，規劃道路紅線寬40米，設計車速為60公里/小時。起點接規劃建設大道與原貴龍縱線立交，沿線主要構筑物包括三座橋梁（分別為1#、2#、3#橋梁），橋面全寬為25m，為雙向6車道，橋梁上部結構采用預應力預制混凝土箱梁，其他單位工程包括道路工程、排水工程、電力工程、弱電工程、交通工程、綠化工程及照明工程等。

2選址、場地規模及主要設備

2.1 場址選擇

首先，交通便利。場址的選擇不僅要方便成品預制箱梁出場，還要便于鋼材、地材、設備等進場，不適合選在其他施工項目的主要道路上，以免因此造成預制場內交通擁堵，干擾正常施工。其次，水源方便，排水通暢。選址不能遠離水源，如果造成缺水，就會對混凝土施工質量造成影響，而且，施工用過的廢水和雨水一定要及時排出去。一旦場內積水和雨水不能及時排出，預制場內的設施就會受到破壞，造成巨大的經濟損失。最后，電力要方便。由于預制場內的各種電器設備功率大、數量多，靠近變壓器能夠縮短低壓線路的長度，減少電損，保證施工需要的電壓。

2.2 場地規模

首先，根據投標文件箱梁預制及安裝的總體工期要求，箱梁預制進度需要達到4片/天，根據設計圖紙要求混凝土強度及彈性模量達到設計強度的90%后，方可進行第一次預應力張拉，第一次預應力張拉完成后，方可將箱梁吊出制梁臺座。單片預制箱梁占用制梁臺座時間為6天，其中：模板修整及支搭3h、吊放鋼筋骨架1h、安裝內模及端模2h、綁扎頂板鋼筋及預埋件4h、砼澆筑前準備工作1h、砼澆筑5h、達到第一次預應力張拉條件120h、吊出制梁臺座2h，總計138小時，5.75天。

其次，根據設計圖紙要求箱梁砼強度及彈性模量達到設計要求的100%，且齡期不小于10天方可進行第二次預應力張拉，計算預制箱梁存梁時間為10+28=38天，則施工現場需要存梁38×4=152片，每個存梁臺座存放2片箱梁，則需要76個存梁臺座。

最后，預制場長度確定：為節省工程投資，減少運梁龍門吊投入，考慮將制梁區和存梁區設置在同一生產線內。雙線梁頂寬4.4米，單線梁頂寬5.3米。

制梁區長度：設置6個單線梁制梁臺座，18個雙線梁制梁臺座。

需要長度=6×（5.3+4.4模板操作空間）+18×（4.4+4.4模板操作空間）=216.6m

鋼筋綁扎區長度=50（滿足同時綁扎3片梁骨架和頂板鋼筋的空間）×2=100m

存梁區長度：設置25個單線梁存梁臺座，52個雙線梁存梁臺座。

需要長度=25×（5.3+0.5操作空間）+52×（4.4+0.5操作空間）=400m

則預制場最小長度=216.6+100+400=716.6m，現實選擇預制場長度800m滿足施工需要。

預制場寬度確定：布置一條生產線，預制梁臺座最大寬度31m，設置模板吊裝用龍門吊軌道1條，吊梁軌道1條。10m寬場內道路1條，鋼筋加工區寬度18m，預計施工人員500人，為方便統一管理將生活區設置在場內一側，需要寬度50m。

需要寬度=31+7（龍門吊運行間距離）+10+18+50=116m

現實選擇預制場寬度120m，滿足施工需要。

2.3 主要設備

3門吊軌道基礎、制梁臺座、存梁臺座設計與技術參數的確定

3.1 門吊軌道基礎設計

（1）設計要求

在最大載重量下，鋼筋混凝土基礎的強度和配筋必須滿足施工安全。檢驗地基承載力是否滿足施工要求，是否需要進行基底處理。

（2）設計依據

依據工具書《基礎工程》、《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011[1]）、 《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）、《路橋施工計算手冊》及地基承載力試驗記錄、龍門吊生產廠家提供的相關資料。

（3）受力驗算

地基承載力驗算：

結合現場實際情況，基礎最大埋深0.55m。場地內1.5m深度的最小地基承載力為249Kpa。龍門吊軌道基礎采用鋼筋混凝土條形基礎，為減輕基礎自重，基礎采用倒T型截面，混凝土強度等級C30。龍門吊軌道根據廠家設計要求采用P50型起重鋼軌，基礎設計中不考慮軌道與基礎的共同受力作用，忽略鋼軌承載能力不計;基礎按彈性地基梁進行分析設計。

根據龍門吊廠家提供資料，220噸龍門吊行走臺車最大輪壓Pmax=25t×9.8kN/t=245kN。結合現場實際情況，龍門吊自重110噸，最大吊重210噸，合計：320噸。計算輪壓P=320t÷16×9.8kN/t=196kN。

龍門吊軌道基礎沿臺座兩端進行布設，基礎分段長度25m，兩端各設伸縮縫20mm。根據220t龍門吊資料顯示，支腿縱向距離8m。

輪距：0.9m+0.91m+0.9m+5.29m+0.9m+0.91m+0.9m

按梁中心布置輪壓，見下圖：

根據文克爾地基上梁計算原理計算地基反力。

綜合考慮基礎自重和回填土自重后的地基最大反力如下：

103.420+11.05+1.89=116.36 Kpa<，地基承載力滿足施工要求。

軌道基礎強度驗算：

C30混凝土標準抗壓強度值：14.3Mpa=14.3N/mm2

計算輪壓下的混凝土強度值：

196KN/150×150mm2=196000/22500 mm2=8.7Mpa<14.3Mpa

（C30混凝土標準抗壓強度值），經計算C30混凝土基礎滿足施工要求。

軌道基礎配筋驗算

通過計算及構造的要求，基礎底面配筋4φ16;箍筋選取φ6@400;考基礎頂面配置4φ12與箍筋共同構成頂面鋼筋網片，以提高基礎的承載能力及抗裂性;其他按構造要求配置架立筋。基礎頂面預埋鋼筋用于固定軌道鋼。

根據《基礎工程》中相應計算公式計算基礎內力（彎矩、剪力），通過驗算基礎正截面受彎配筋和基礎斜截面受剪配筋均滿足受力要求，軌道基礎配筋能滿足施工要求[2]。

3.2 制梁臺座設計

（1）設計要求

由于箱梁的自重大，在設計制梁臺座時，充分考慮臺座的強度、剛度、沉降變形及其穩定性。

（2）設計依據

根據施工設計圖紙和《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010相關參數及計算公式，驗算制梁臺座強度。

（3）受力驗算

C30鋼筋混凝土制梁臺座強度驗算：矩形截面受壓承載力計算公式采用《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010：N≤0.9φ，經計算制梁底座抗壓承載力滿足施工要求。

結構由上至下為：8mm厚鋼板，40cm厚C40鋼筋混凝土。80cm厚，40cm寬混凝土條形基礎，條形基礎端部厚度加深至1.5m，條形基礎混凝土標號C30。使用5號熱扎等邊角鋼對底座兩邊包邊，在鋼板兩側設置焊孔與8mm厚鋼板焊接。在底座頂面下8cm處設置Φ50mm的對拉螺栓孔。

3.3 存梁臺座設計

（1）設計要求

施工現場共有存梁臺座77個，滿足存梁140片則需要進行雙層存梁，存梁臺座必須滿足抗壓強度及地基承載力要求。

（2）設計依據

根據施工圖紙、工具書《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011及施工現場地基承載力試驗記錄。

（3）受力驗算

按單線梁存梁臺座進行驗算，結構形式由上至下為：

2.3×0.8×0.3mC30混凝土，3×3×0.5mC30混凝土，3.5×3.5×0.5m砂礫。

地基承載力驗算：

地基承載力驗算采用《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2011，當軸心荷載作用時應滿足：pk≤fa，經計算地基承載力滿足施工要求。存梁底座抗壓承載力驗算：矩形截面受壓承載力計算公式采用《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010，應滿足公式：N≤φfccAC，經計算抗壓承載力滿足施工要求[3]。

4結束語

在橋梁施工當中，預制箱梁的生產是一項非常重要的環節。由于預制箱梁具有剛度大、抗扭性強等優勢，在我國現階段，很多橋梁上層架構都是選用預制箱梁。而且，做好預制箱梁場站的選址，并對預制場進行合理的布置，不但能夠保證預制箱梁的施工質量，加快施工的進度，保證工程施工的安全，同時，還可以降低施工的成本，做到真正的文明施工，使社會效益與經濟效益雙豐收。

參考文獻

[1] 最新規范《公路橋涵施工技術規范》：JTG/T F50-2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 公路路基施工技術規范：JTG/T 3610-2019[S].北京：人民交通出版社，2019.

[3] 最新規范《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》：JGT 3362-2018[S].北京：人民交通出版社，2018.