市政工程箱梁預制場規劃與實施

李禹歆，武曉萌

北京市政建設集團有限責任公司第一工程處，北京 100176

1 工程概況

東風路南段（永定路—寧通高速）快速化改造工程位于泰州市海陵區和高港區，路線起于鳳凰路交叉口，由北向南依次與永定路、海軍大道、姜寺路、人民路、藥城大道、健康大道、創新大道、創業大道和寧通高速等道路相交，止于春港大道交叉口，路線全長15.153km。主線采用城市快速路標準，輔道采用城市主干道標準，斷面為主輔分離，主線設計速度為80km/h，輔道設計速度為40km/h。該標段為東風路第三施工標段，即創新大道至通寧高速段，樁號范圍為K10+120～K13+800，長3.68km。該工程預制梁共計160片，其中30m長的預制箱梁共計104片，35m長的預制箱梁共計56片。預制梁采用預制場集中預制，混凝土采用外購商品混凝土。預制梁利用運梁車運至現場后，采用架橋機架設。

2 箱梁預制場總體布置及臺座設計

2.1 箱梁預制梁場位置選擇原則

（1）預制場地址選擇應重點考慮橋跨及梁型布置、整體工期、地質狀況、架梁時間和速度等。為了便于大量材料和大型制梁設備運輸進場，在考慮梁場位置時，應盡量選擇與既有公路或施工便道相連的地方，并且方便用水、用電等配套設施建設，同時考慮防洪排澇，確保雨季施工安全。對于施工現場附近農田，應盡可能保護，減少對周邊耕地影響，梁場位置應均勻分布，避免過密、重復覆蓋，以最大運梁半徑確定。

（2）根據工地實地調查，避免受高壓線拆遷對梁場建設工期的影響和制約，考慮減少施工過程中的擾民因素，盡量縮短運梁半徑，減小連續梁對安裝的制約；同時考慮材料運輸進出便利，綜合橋梁設置情況及地形條件，以及制梁場按照緊鄰線路布置，平面布置要適應臺后路基運梁方案等，通過技術經濟比較分析，將制梁場選擇在道路樁號K13+630主線的左側處。

2.2 箱梁預制場功能分區及布置形式

（1）功能區的劃分。預制梁場必須進行功能分區的劃分建設,并且能滿足各分區功能合理，各功能區劃分清晰。預制場主要由三部分組成，分別為預制梁生產區、生產輔助區及現場辦公生活區。其中，預制梁生產區包括制梁區和箱梁保管區。制梁區內需設置鋼筋存放區、鋼筋加工制作區、底腹板鋼筋綁扎區、頂板鋼筋綁扎區、制梁臺座及模板清理存垃圾放區；箱梁保管區內需設置箱梁裝車區、存梁臺座及靜載試驗區。生產輔助區內需設置鋼構件存放區、鋼絞線存放區、材料庫房、機械修理區。現場辦公生活區包括施工生活區、辦公區及場內停車場。

（2）臺座布置的形式。預制梁場臺座分為兩種布置形式，即橫列式及縱列式。垂直于線路走向布置的是橫列式臺座，順線路走向布置的是縱列式臺座。針對不同性質場地，采用不同形式布置方式。比較常見的長條形場地一般選用縱列式布置；對于方形場地，一般選用橫列式布置。東風路三標箱梁預制場場地較寬闊，故采用橫列式布置。

2.3 制梁臺座數量的設計

（1）箱梁制作工序。該工程預制1片箱梁的占用制梁臺座的時間約6d；綁扎底腹板鋼筋骨架約48h；綁扎頂板鋼筋骨架約36h，制梁工序為底模清理并涂隔離劑→底腹板鋼筋綁扎、金屬波紋管安裝→立側模→吊裝鋼筋架入模→立端模→安裝內模→頂板鋼筋綁扎→穿入芯棒→梁體混凝土澆筑→拔除芯棒→拆內模、側模→混凝土養護→張拉→移梁至存梁區壓漿→封端→等待裝車。

（2）單臺座制梁周期及單臺座制梁效率。制梁周期：1個臺座約8d可預制1片箱梁，因此單臺座制梁的效率η=0.125 片 /d。

（3）預制梁場制梁臺座的數量。臺座數量M的計算公式如下：

式中：N為梁場制梁效率，即按照計劃確定的預制梁場1d完成箱梁預制的數量，片/d；η為單臺座制梁的效率。

該工程預制場按3片/2d的生產進度要求，由上述公式計算規劃，共設置12個，按照30m長預制梁104片、35m長預制梁56片的比例，并結合橋區架設進度的安排，設置5個35m預制梁臺座、7個30m預制梁臺座，其中35m長預制梁臺座也可進行30m長預制梁的生產。為了方便施工，每個臺座間設置5m寬的施工便道。制梁區在制梁基礎施工完畢后，進行全面的制梁區場地硬化。

2.4 存梁臺座數量的設計

存梁區長70m、寬37m，占地面積約5069m2，為縱向4列布置，箱梁放置方向與工程走向平行。按存梁不少于28d，每天按3～4片箱梁考慮，故至少需要設置28個存梁底座（存梁按兩層存放）。該工程存梁區基礎采用平行條形擴大基礎（共4列，43個存梁底座），箱梁兩端落在2條條形基礎上，存梁臺座長度為30m，臺座中心距離為3.5m，分兩層上下疊加放置，累計可存放86片梁。

存梁臺座基礎：下層鋪筑1層30cm厚的5%灰土，墊層為3.5m寬、10cm厚的C20混凝土。臺座基礎采用4組C30鋼筋混凝土條形擴大基礎，基礎總長278m、寬3m、高0.9m，共計 550m3。

2.5 梁場地基處理

梁場內設施地基處理是重點根據地質情況、移梁方式及制存梁臺座所受荷載等情況，選擇具有相應勘察資質的單位進行地質勘察，選擇具有相應設計資質單位進行臺座的基礎設計及驗算，并且提供相關的數據報告，根據對地基承載力和沉降要求設計梁場制梁以及存梁臺座等設施基礎。

根據《巖土工程勘察報告》中選取預制梁場附近的地質情況，承載力土層為粉土夾粉砂，其地基承載力基本容許值為140kPa。取自重最大的35m預應力箱梁邊跨邊梁，混凝土方量V=46.5m3，取C50鋼筋混凝土，其容重γ=26kN/m3，梁重 g=1209kN。

（1）張拉前制梁臺座整體受力。受力面積A=35m2，其產生的壓強σ =1209÷35≈35kPa＜140kPa，滿足承載力要求。

（2）張拉后制梁臺座整體受力。受力長度為6m，受力面積為A=12m2，其產生的壓強σ =1209÷12≈101kPa＜140kPa，滿足承載力要求。

該工程梁場位于農田經濟作物區，地勢平坦、無溝塘。首先用推土機清除地表植被并整平初壓，然后在梁場全平面加鋪30cm厚的5%石灰土，最后進行混凝土硬化。鋼筋加工區、預應力加工區、倉庫區澆筑10cm厚的C20混凝土，場內便道設置一層15cm厚的碎石土，碾壓后澆筑15cm厚的C20混凝土。石灰土和原狀土的碾壓壓實度均達到90%。

為了便于排出雨水及養護水，梁場地面整體采用0.2%縱坡、1.5%橫坡設置；預制臺座單側設置縱向排水溝，小龍門吊軌道內側設置橫向排水溝，大吊軌道內側設置縱向主排水邊溝；存梁區條形基礎內側設置橫向排水溝，并在條形基礎末端與主排水溝匯合。地內積水、雨水沉淀處理后最終排入場外排水明渠中。

2.6 配套設備的選擇

根據移梁能力大于制梁能力、制梁速度大于架梁速度的原則，同時滿足箱梁預制、架設進度和制梁的要求進行設備配備。預制箱梁采用商品混凝土，制梁外模板為鋼模板，內模選擇可牽引鋼模板。內、外模板數量與制梁臺座的比例按照1∶4考慮。生產區設置1臺MH10龍門吊負責吊裝任務。臺座布置為多列布置，箱梁在制梁臺座上進行初張，設置1臺ME160龍門吊縱跨制臺座，完成后，由龍門吊將箱梁直接提吊到存梁臺座上保存。運梁、架梁應分開進行，以便于平行作業。該工程架梁設備采用上導梁式LBQJ140-40架橋機。地面運輸采用120t輪胎式運梁車運輸，橋面選用運梁炮車運輸。

3 結束語

混凝土箱梁預制是橋梁工程中的重點工序，對全線建設的工期和質量有決定性影響。泰州東風路快速化改造工程三標預制梁場通過科學合理的規劃設計，使各功能相互協調，各區域劃分清晰，不僅在最大程度上降低了投入，使人、材、機各資源得到了充分利用，還確保了施工質量，方便了機械材料運輸，節約了施工成本，為后續施工打下了堅實的基礎。