雷文斌

（廣州瀚陽工程咨詢有限公司，廣東 廣州5100620）

高架結(jié)構(gòu)是軌道交通工程在非城市中心或市郊地區(qū)經(jīng)常選擇的敷設(shè)方式，同地下結(jié)構(gòu)相比，高架結(jié)構(gòu)在節(jié)省工程投資、縮短建設(shè)工期、便于維修養(yǎng)護(hù)等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨著時(shí)代的發(fā)展，目前我國的工程建設(shè)項(xiàng)目中提出綠色建設(shè)，即在建設(shè)期間最大限度地節(jié)約資源，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境并減少污染。節(jié)段預(yù)制拼裝與整孔預(yù)制吊裝作為橋梁綠色建設(shè)的代表工法，將在未來逐漸替代對(duì)環(huán)境影響大的原位現(xiàn)澆工法。針對(duì)廣州某標(biāo)段的軌道交通高架結(jié)構(gòu)對(duì)以上兩種綠色建設(shè)工法進(jìn)行對(duì)比，旨在找出最合理的施工工法。

1 項(xiàng)目背景介紹

廣州某標(biāo)段軌道交通高架區(qū)間沿國道中間綠化帶敷設(shè)，國道兩邊一般為民居及商鋪等民用建筑，房屋較密集，多為2～6層的建筑物。本區(qū)間的高架全長約為7 270m，平面上最小曲線半徑為600m。

典型高架推薦采用30m跨的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，局部橋位受限制采用25m跨和35m跨的簡支梁，結(jié)構(gòu)形式為單箱單室箱梁（見圖1）。

2 施工工法介紹

整孔預(yù)制梁施工是指將梁體按起吊安裝設(shè)備的能力先在預(yù)制場(chǎng)逐孔預(yù)制，然后用各種安裝方法將預(yù)制構(gòu)件安裝在墩臺(tái)和輕型的臨時(shí)支架上，再現(xiàn)澆接頭混凝土，最后通過張拉部分預(yù)應(yīng)力筋使梁體安裝到位的施工方法。

橋梁節(jié)段預(yù)制施工方法是將橋梁按縱橋向分成若干節(jié)段進(jìn)行預(yù)制，然后逐段拼裝組合成橋的施工方法。

圖1 典型高架標(biāo)準(zhǔn)斷面

根據(jù)北京、上海、廣州等城市交通高架區(qū)間橋梁的統(tǒng)計(jì)，采用施工工法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表1）。

表1 國內(nèi)軌道交通施工工法統(tǒng)計(jì)表

3 節(jié)段預(yù)制拼裝與整孔預(yù)制吊裝綜合對(duì)比

3.1 兩種工法的共同優(yōu)點(diǎn)

整孔預(yù)制吊裝、節(jié)段預(yù)制拼裝具有共同的優(yōu)勢(shì):

1）工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量有保證；

2）施工工期短；

3）制造的大規(guī)模使其具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；

4）現(xiàn)場(chǎng)管理難度較?。?/p>

5）對(duì)周圍環(huán)境影響較小。

3.2 預(yù)制場(chǎng)地比選

3.2.1 預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)地比選

預(yù)制場(chǎng)選址應(yīng)根據(jù)所需架設(shè)橋梁的區(qū)段內(nèi)橋梁及周圍結(jié)構(gòu)物的分布情況，從滿足工期、造價(jià)合理等綜合因素分析，確定預(yù)制場(chǎng)位置，主要應(yīng)考慮以下原則:

1）永久和臨時(shí)相結(jié)合，盡可能利用站場(chǎng)和其他工程永久用地，或?qū)㈩A(yù)制場(chǎng)設(shè)置在地方規(guī)劃或工程規(guī)劃中的永久建設(shè)用地上。

2）征地拆遷及復(fù)墾量少。預(yù)制場(chǎng)宜選擇占用耕地少、拆遷量少以及工程完工后復(fù)墾小的場(chǎng)地。

3）供梁距離短。預(yù)制場(chǎng)一般宜選擇在橋群集中地段或特大橋梁端位置，以減少運(yùn)梁距離。箱梁供梁距離不宜超過20km。

4）交通方便。預(yù)制場(chǎng)應(yīng)充分考慮交通、用電、用水等要求，盡量與既有路網(wǎng)或施工便道相連，以利于大型設(shè)備和材料進(jìn)場(chǎng)。

5）預(yù)制場(chǎng)宜選擇在地質(zhì)條件好、地質(zhì)處理工程量小的地基上。區(qū)間共計(jì)標(biāo)準(zhǔn)梁7 270m，等效于30m簡支梁，孔數(shù)為243孔，并綜合考慮工期、架梁速度、梁場(chǎng)產(chǎn)梁速度、運(yùn)距及國內(nèi)既有經(jīng)驗(yàn)。節(jié)段預(yù)制梁場(chǎng)的占地面積約為25 000m2，預(yù)制場(chǎng)的面積為25 000m2，其中存梁區(qū)面積為8 760m2，運(yùn)輸便道寬8m，采用6套模板制梁；整孔預(yù)制梁場(chǎng)占地面積為50 000m2，預(yù)制場(chǎng)面積為50 000m2，其中存梁區(qū)面積約為30 000m2，運(yùn)輸便道寬約13m，共采用7套模板制梁。

對(duì)于整孔預(yù)制工法，由于預(yù)制場(chǎng)面積較大，選擇預(yù)制場(chǎng)較困難，并且伴有預(yù)制場(chǎng)的用地風(fēng)險(xiǎn)。而節(jié)段預(yù)制工法預(yù)制場(chǎng)面積較小，選擇范圍廣，用地寬松。

3.2.2 預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)地處理及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸

預(yù)制場(chǎng)地需進(jìn)行土地硬化，節(jié)段預(yù)制單片梁段的重量約為40t，預(yù)制場(chǎng)內(nèi)一般采用50t龍門吊進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸與提升。由于梁段相對(duì)較輕，場(chǎng)地內(nèi)的地基不進(jìn)行換土或巖渣填筑，直接開挖平整后壓路機(jī)碾壓定型（對(duì)回填部分需分層碾壓），運(yùn)輸通道設(shè)置30cm厚的C20混凝土。

整孔預(yù)制梁的重量約為450t，預(yù)制場(chǎng)內(nèi)采用450t輪胎式提梁機(jī)進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸與提升。場(chǎng)地內(nèi)道路頂面自上而下設(shè)置瀝青混凝土封閉層、混凝土硬化層和墊層。此外，對(duì)于梁場(chǎng)外市政道路也需要進(jìn)行硬化及加固處理，費(fèi)用較高。存梁的臺(tái)座基地采用Φ1.2m樁基礎(chǔ)，進(jìn)入中風(fēng)化巖層；場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)梁通道采用CFG樁加固，樁底進(jìn)入全風(fēng)化巖層，均長約為10m。

整體預(yù)制場(chǎng)對(duì)場(chǎng)地地基的處理要求較高，工程造價(jià)較大，場(chǎng)內(nèi)需要大型提升與運(yùn)輸設(shè)備。節(jié)段預(yù)制場(chǎng)的場(chǎng)地處理相對(duì)簡單，工程造價(jià)較低，小型提升設(shè)備即可滿足場(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)要求。

3.3 梁體的運(yùn)輸與架設(shè)

3.3.1 運(yùn)輸、架設(shè)設(shè)備

1）梁體運(yùn)輸設(shè)備。節(jié)段預(yù)制梁的梁片重量約為40t，采用常規(guī)平板拖車即可滿足要求（見圖2）；整孔預(yù)制梁體重量約為450t，需采用專用運(yùn)梁設(shè)備，如DCY450型運(yùn)梁車（見圖3）。

圖2 節(jié)段預(yù)制梁片運(yùn)輸（平板拖車）

圖3 整孔預(yù)制梁體運(yùn)輸（DCY450運(yùn)梁車）

2）架設(shè)設(shè)備。節(jié)段預(yù)制梁片重量輕，采用小噸位架設(shè)設(shè)備，如LG450t上行式架橋機(jī)（見圖4）；整孔預(yù)制梁提重量重，需采用大噸位架設(shè)設(shè)備，如DF450型架橋機(jī)（見圖5）。費(fèi)用相對(duì)節(jié)段預(yù)制梁高。

圖4 節(jié)段預(yù)制梁架設(shè)

圖5 整孔預(yù)制梁架設(shè)

3.3.2 運(yùn)輸、架設(shè)條件

節(jié)段預(yù)制梁片運(yùn)輸所用常規(guī)平板拖車可在現(xiàn)有道路及廣汕公路上通行，對(duì)現(xiàn)有廣汕公路交通影響較小，因此采用地面運(yùn)梁至架設(shè)點(diǎn)的運(yùn)輸方式，且不受節(jié)點(diǎn)橋、車站、門式墩及偏心墩的影響。

整孔預(yù)制梁體所用的DCY450型運(yùn)梁車重量大、轉(zhuǎn)彎半徑大、通行速度慢，對(duì)現(xiàn)有廣汕公路交通影響大，因此采用定點(diǎn)上橋、梁上運(yùn)梁的運(yùn)輸方式。受節(jié)點(diǎn)橋、車站、門式墩及偏心墩的影響，局部偏心墩、門式墩需進(jìn)行局部加固。

通過對(duì)比節(jié)段預(yù)制工法與整孔預(yù)制工法運(yùn)架設(shè)備、運(yùn)輸條件及梁上運(yùn)梁工況對(duì)梁體材料的影響，可知節(jié)段預(yù)制施工工法運(yùn)架設(shè)備輕便，運(yùn)輸與架設(shè)方式靈活，受影響因素小。整體預(yù)制施工工法運(yùn)輸與架設(shè)設(shè)備較龐大，只能采用梁上運(yùn)梁的方式，受節(jié)點(diǎn)橋時(shí)影響較大。

3.4 曲線段的景觀性比選

曲線段的景觀性比較如表2所示。

表2 曲線段景觀性比較

3.5 工期比選

對(duì)于需要比較的7 090m長典型高架段，節(jié)段預(yù)制拼裝工法平均吊裝速度為3d一孔，理論架設(shè)工期為220d，但由于運(yùn)輸與架設(shè)方式靈活，可多點(diǎn)架設(shè)，且不受節(jié)點(diǎn)橋、車站結(jié)構(gòu)或其它突發(fā)因素的影響，符合工期要求。

整孔預(yù)制吊裝工法架設(shè)速度約每天一孔，單孔架設(shè)速度較塊，理論架設(shè)工期為180d，但受節(jié)點(diǎn)橋、偏心墩及框架墩對(duì)施工工期的影響，實(shí)際施工工期可能會(huì)長于理論施工工期。工期比較如圖3所示。

表3 工期比較

3.6 經(jīng)濟(jì)性比選

基于上述的比較，7 270m長的典型高架段，針對(duì)30m節(jié)段預(yù)制簡支梁及30m整孔預(yù)制簡支梁兩種工法，綜合考慮制造、運(yùn)輸、安裝及材料等因素，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選，考慮如下因素:

1）工期一致性，整孔預(yù)制考慮一套運(yùn)架設(shè)備，節(jié)段預(yù)制考慮兩套吊裝設(shè)備，并考慮各工法運(yùn)輸、架設(shè)設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)一次；

2）節(jié)段預(yù)制、整孔預(yù)制保持構(gòu)造一致（如表4所示）；

3）預(yù)制場(chǎng)考慮選擇同一位置空地，空地多為農(nóng)田，因此整孔預(yù)制梁場(chǎng)需考慮地基加固措施；

表4 節(jié)段預(yù)制與整孔預(yù)制經(jīng)濟(jì)比較表

4）整孔預(yù)制場(chǎng)內(nèi)設(shè)備考慮大型運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行梁體轉(zhuǎn)運(yùn)，節(jié)段預(yù)制的預(yù)制場(chǎng)考慮采用50t龍門吊進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，并各自考慮其他運(yùn)輸設(shè)備。

4 結(jié) 論

通過以上工法比較，可得到以下結(jié)論:

1）節(jié)段預(yù)制、整孔預(yù)制工法作為橋梁綠色建設(shè)的代表工法，優(yōu)點(diǎn)突出，在市政橋梁工程施工中值得推薦采用。

2）結(jié)合該線路特點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、預(yù)制場(chǎng)地、運(yùn)輸架設(shè)條件及工期可保證性等因素，節(jié)段預(yù)制較適合于本線路高架，因此推薦采用節(jié)段預(yù)制拼裝工法作為標(biāo)準(zhǔn)梁的施工工法。

3）通過以上比選，對(duì)于線路低于7.0km的高架段，預(yù)制施工工法的節(jié)段預(yù)制具有一定優(yōu)勢(shì)，建議采用。

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