摘 要：本文結(jié)合某高速公路項(xiàng)目T梁預(yù)制梁場(chǎng)建設(shè)選址、工藝、工期、工程造價(jià)、施工安全等因素，考慮橋面預(yù)制場(chǎng)建設(shè)及原有小箱梁預(yù)制梁場(chǎng)臺(tái)座改制兩種方案，在滿足工期、安全、質(zhì)量管理目標(biāo)前提下，通過各項(xiàng)因素比選，最終確定適合本項(xiàng)目T梁預(yù)制場(chǎng)建設(shè)的施工方案。

關(guān)鍵詞：40mT梁;預(yù)制梁場(chǎng)建設(shè);安全;質(zhì)量;成本

1.工程概況

某高速公路工程項(xiàng)目某互通1#橋YZ21#、YZ22#、YY19-21#跨為40m預(yù)制T梁，共計(jì)37片。T梁高度2.5m，隔板間距0.64m+6.36m+6.5m×4+6.36m+0.64m，馬蹄寬度60cm，頂板寬度1.7m（2.05m），單片T梁重量最大136.5t，最大梁長(zhǎng)40.1m。合同總體工期截止2020年6月份。項(xiàng)目共有小箱梁2324片，已完成2161片，現(xiàn)有小箱梁預(yù)制臺(tái)座34個(gè)，分為兩個(gè)預(yù)制區(qū)，每個(gè)預(yù)制區(qū)設(shè)置17個(gè)預(yù)制臺(tái)座，2個(gè)綁扎臺(tái)座，1個(gè)提梁臺(tái)座，每個(gè)預(yù)制區(qū)設(shè)有80t龍門吊2臺(tái)（起吊凈空8.5m），設(shè)有10t龍門吊1臺(tái)，橋面設(shè)有輪胎式80T龍門吊一對(duì)用于存梁梁板吊裝，預(yù)制梁鋼筋加工廠及拌合站、生活區(qū)設(shè)置在現(xiàn)有梁場(chǎng)兩側(cè)，距離50-20m以內(nèi)，梁板養(yǎng)護(hù)采用大魁河河流水，用電采用附近50m處630KW變壓器供電。施工按照某高速公路項(xiàng)目?jī)呻A段施工圖第二冊(cè)第七分冊(cè) 《主梁施工通用圖》TY10-9-01進(jìn)行施工。

2.T梁預(yù)制梁場(chǎng)建設(shè)方案

結(jié)合本項(xiàng)目施工環(huán)境及地形地貌，擬定兩個(gè)方案進(jìn)行T梁預(yù)制比選，第一是在原有箱梁預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行臺(tái)座改制，綜合節(jié)點(diǎn)工期、運(yùn)梁通道等因素;第二是在已經(jīng)施工完橋面整體化層大雁2#橋27#至35#跨橋面進(jìn)行T梁預(yù)制，須考慮龍門吊設(shè)置、電力供應(yīng)、材料轉(zhuǎn)運(yùn)、臺(tái)座安裝拆除等因素。

2.1方案一

將現(xiàn)有預(yù)制Ⅱ區(qū)小箱梁臺(tái)座改制為40mT梁臺(tái)座，原有預(yù)制梁場(chǎng)為25m、30m小箱梁共用臺(tái)座支墩破除，臺(tái)座承載力及結(jié)構(gòu)尺寸與T梁預(yù)制臺(tái)座不相符，基礎(chǔ)需進(jìn)行木樁（直徑10cm）+C30鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)加固處理，并考慮F匝道縱坡運(yùn)梁通道建設(shè)、存梁區(qū)設(shè)置及施工工期要求。

40mT梁最大重量136.5t，較預(yù)制箱梁118t重17.5t，地基承載力須重新驗(yàn)算。

梁場(chǎng)區(qū)表面多為素填土，下為淤泥層，（地基土強(qiáng)度較低），地基承載力采用60Kpa，用打入木樁的方法加強(qiáng)地基承載力，木樁采用φ10cm-4m長(zhǎng)的松木。

2.1.1預(yù)制臺(tái)座地基設(shè)計(jì)

40米T梁臺(tái)座基礎(chǔ)：從上往下依次為：梁底模板采用5mm不銹鋼復(fù)合板，寬度60cm，梁底模板按3m一節(jié)，梁底模板下分布3根[10槽鋼分配梁，槽鋼兩側(cè)采用L30mm角鋼包邊。臺(tái)座采用I25工字鋼，工字鋼長(zhǎng)為53cm，中間部分間距為50cm，端頭擴(kuò)大基礎(chǔ)間距35cm;臺(tái)座基礎(chǔ)厚度30cm，寬150cm;梁端擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸為長(zhǎng)3.0m，寬3.0m，高0.5m，采用C30混凝土澆筑。

2.1.2臺(tái)座基礎(chǔ)驗(yàn)算荷載

（1）梁體自重荷載：G=V*R，

V：梁體體積，

R：鋼筋混凝土容重，按2.6t/m3取值。40mT梁邊梁重量最大，取邊梁梁重136.5t/片計(jì)算。

（2）驗(yàn)算項(xiàng)目：制梁臺(tái)座擴(kuò)大基礎(chǔ)地基承載驗(yàn)算

驗(yàn)算取按最不利工況條件下受力情況進(jìn)行驗(yàn)算，其余情況不再進(jìn)行驗(yàn)算。

2.1.3復(fù)合地基承載力計(jì)算

地基均采用打入木樁加強(qiáng)承載力，打入木樁后的地基按復(fù)合地基計(jì)算，打入木樁其容許承載力按摩擦樁計(jì)算其單樁承載力，摩擦樁單樁承載力按下式計(jì)算：

Ra=U*∑α* li *τi

Ra：?jiǎn)螛冻休d力（KN）

U：樁周長(zhǎng)（m）

α：土體影響系數(shù)，打入樁取1.0

li ：樁在第i層土內(nèi)的長(zhǎng)度（m）

τi：第i層土的樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa）

現(xiàn)場(chǎng)采用松木木樁，松木胸徑為10cm，稍徑不小于6cm，平均直徑取8cm，單根長(zhǎng)4m，松木。

根據(jù)地質(zhì)狀況計(jì)算臺(tái)座地基打入木樁單樁承載力。

Ra1=0.08*3.14*1.0*4*20=20.1KN（樁長(zhǎng)范圍全部按淤泥質(zhì)層計(jì)算）。

采用面積比法計(jì)算復(fù)合地基承載力如下

Pf=m*P1+λ（1-m）P2

Pf：復(fù)合地基承載力（KPa）

m：面積置換率

P1：木樁的換算承載力（KPa）

P2： 樁間土的承載力（KPa）

λ：樁間土支承力發(fā)揮系數(shù)，取值0.7。

復(fù)合地基承載力計(jì)算表

綜上計(jì)算：復(fù)合地基承載力均為166.6KPa。

2.1.4基礎(chǔ)底承載力驗(yàn)算

a.制梁臺(tái)座荷載分析

臺(tái)座受力情況1：臺(tái)座梁長(zhǎng)范圍內(nèi)全部受力，即混凝土澆筑完成，還未拆除模板。

此情況下，由于梁體未進(jìn)行張拉，預(yù)制臺(tái)座承受的荷載為均布荷載，荷載取值為梁體的鋼筋混凝土和模板的自重之和。

臺(tái)座受力情況2：梁臺(tái)座兩端受力，即在梁體預(yù)制后，梁體混凝土達(dá)到了設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，完成了對(duì)梁體的張拉。張拉前已經(jīng)拆除了梁模板。

梁體在張拉后，梁中段產(chǎn)生上撓，中段部位有一定上拱量，因此梁體中段與臺(tái)座分離，梁體重量由臺(tái)座全長(zhǎng)承受變?yōu)榕_(tái)座兩端承受梁體的全部重量。因此臺(tái)座兩端的地基承載力計(jì)算按臺(tái)座受力情況2的荷載進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于臺(tái)座中間段，按臺(tái)座受力情況1的荷載進(jìn)行計(jì)算。

在臺(tái)座受力情況1下，制梁臺(tái)座梁長(zhǎng)范圍內(nèi)承受均布荷載，荷載計(jì)算時(shí)按梁長(zhǎng)方向取一延米進(jìn)行計(jì)算。荷載按每延米的梁體、模板的自重，及臺(tái)座及基礎(chǔ)混凝土的自重相加，在計(jì)算荷載時(shí)混凝土容重取值按2.6t/m3。

在臺(tái)座受力情況2下，僅計(jì)算梁體自重產(chǎn)生的荷載，梁體全部荷載分布在臺(tái)座兩端，即每端承受的荷載為梁重荷載的1/2， 40mT梁進(jìn)行驗(yàn)算，邊梁自重最大，本次驗(yàn)算按邊梁的梁自重進(jìn)行驗(yàn)算。

制梁臺(tái)座基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算表

b.結(jié)論：由上表得出，各部位擴(kuò)大基礎(chǔ)承載力均大于荷載總和，且安全系數(shù)大于規(guī)范要求，滿足施工要求。

計(jì)劃改制預(yù)制T梁臺(tái)座8個(gè)，綁扎臺(tái)座2個(gè)（腹板+頂板綁扎臺(tái)座各1個(gè)），預(yù)制梁臺(tái)座采用定制型鋼臺(tái)座拼裝，目前材料已經(jīng)具備，T梁模板已經(jīng)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)具備施工條件。預(yù)制臺(tái)座布置具體詳見下圖。

該方案優(yōu)缺點(diǎn)：投入相對(duì)較小，且施工組織簡(jiǎn)便，臨近生活區(qū)、鋼筋加工區(qū)、拌合站，材料無(wú)需轉(zhuǎn)運(yùn)，施工工效相對(duì)較高;工期風(fēng)險(xiǎn)較大，可能會(huì)造成小箱梁工期滯后進(jìn)而影響橋面系整體施工計(jì)劃，需加強(qiáng)施工組織及管理，橋面存梁及匝道梁板運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)相比較大。

2.2規(guī)劃方案二

在已完成橋面施工段大雁2#橋28-35#跨左右幅設(shè)置預(yù)制區(qū)及存梁區(qū)，可設(shè)置預(yù)制梁臺(tái)座6個(gè)，胎架臺(tái)座2個(gè)，存梁臺(tái)座3排，龍門吊采用30m跨徑，跨越左右幅中間護(hù)欄，右幅設(shè)置為預(yù)制區(qū)，左幅設(shè)置為存粱區(qū)，預(yù)制區(qū)、存粱區(qū)需預(yù)留行車通道。臺(tái)座基礎(chǔ)采用C40細(xì)石混凝土找平，安裝型鋼定制臺(tái)座。安裝跨徑30m的80t龍門吊2臺(tái)（需外租），并配置10t龍門吊1臺(tái)（需外租），龍門吊軌道基礎(chǔ)為0.6×0.2m，軌道長(zhǎng)度165m，并考慮超高段縱橫坡影響。梁場(chǎng)距離變壓器300m。

該方案優(yōu)缺點(diǎn)：利用橋面進(jìn)行橋面預(yù)制場(chǎng)建設(shè)，施工場(chǎng)地受限，龍門吊投入較大，原材料、半成品需轉(zhuǎn)運(yùn)，成本相對(duì)較大，橋面污染嚴(yán)重，需進(jìn)行臺(tái)座基礎(chǔ)建設(shè)及后續(xù)拆除，橋面安裝龍門吊安全風(fēng)險(xiǎn)較大，受承載力限制，不可在同一排臺(tái)座進(jìn)行梁板張拉施工，對(duì)成品有一定的影響。

3.方案比選

預(yù)制梁場(chǎng)選擇考慮施工進(jìn)度，施工配套設(shè)施及機(jī)械設(shè)備、人員等因素影響，以“場(chǎng)地布局科學(xué)合理，各工序有序施工無(wú)相互干擾，場(chǎng)內(nèi)材料運(yùn)輸?shù)缆纷疃?，各工種人員及機(jī)械配置合理，確保制梁進(jìn)度計(jì)劃，保證制梁質(zhì)量安全，同時(shí)梁場(chǎng)的建設(shè)費(fèi)用最低”為目的。因此，預(yù)制場(chǎng)布置原則主要考慮以下幾個(gè)因素。

3.1進(jìn)度及生產(chǎn)因素

預(yù)制梁場(chǎng)的選址和梁場(chǎng)布置，首先應(yīng)該滿足施工進(jìn)度要求，根據(jù)橋梁總體施工計(jì)劃，按排好梁的預(yù)制進(jìn)度計(jì)劃，在確定了梁的預(yù)制計(jì)劃后，再進(jìn)行梁場(chǎng)的整體布局和臺(tái)座數(shù)量的確定。同時(shí)還應(yīng)考慮梁場(chǎng)的供水、供電、交通運(yùn)輸、場(chǎng)地地形地質(zhì)、周邊環(huán)境等條件因素。

按方案一（原有梁場(chǎng)改制臺(tái)座）：按計(jì)劃需在2019年12月25日開始臺(tái)座改制，屆時(shí)按施工計(jì)劃完成小箱梁預(yù)制2248片，剩余小箱梁76片，剩余小箱梁預(yù)制臺(tái)座14個(gè)，綁扎臺(tái)座2個(gè)，按每月每個(gè)臺(tái)座生產(chǎn)2.5片梁計(jì)，完成剩余小箱梁施工生產(chǎn)需要65天，考慮春節(jié)假期影響（30天計(jì)），2020年3月底可完成小箱梁預(yù)制。T梁臺(tái)座改制2020年1月15日完成施工，設(shè)置8個(gè)預(yù)制臺(tái)座，T梁預(yù)制2020年2月15日開始，每個(gè)臺(tái)座每月完成2片T梁預(yù)制，完成T梁預(yù)制需70天，故2020年4月底完成T梁預(yù)制。改制臺(tái)座方案施工工期能滿足總體施工計(jì)劃要求。

按方案二（橋面設(shè)置預(yù)制T梁臺(tái)座）：按計(jì)劃需在2019年11月25日開始梁場(chǎng)建設(shè)，包括龍門吊安裝，需45天，2020年1月初完成T梁梁場(chǎng)建設(shè)，根據(jù)施工場(chǎng)地條件可設(shè)置6個(gè)預(yù)制臺(tái)座，春節(jié)后2月15日開始進(jìn)行梁板預(yù)制，按每個(gè)臺(tái)座每月完成2片T梁預(yù)制，完成T梁預(yù)制需90天，故2020年5月中旬完成T梁預(yù)制。橋梁梁板預(yù)制施工工期能滿足總體施工計(jì)劃要求，但相對(duì)方案一較滯后，而且橋面制梁可能存在材料、半成品銜接不暢，造成窩工等損失。

如考慮橋面建設(shè)T梁場(chǎng)，原有預(yù)制梁場(chǎng)生產(chǎn)小箱梁，按計(jì)劃可在2020年1月中旬完成全部小箱梁預(yù)制，較方案二可提前2個(gè)月完成小箱梁預(yù)制，考慮T梁施工生產(chǎn)完成較晚，場(chǎng)地拆除復(fù)墾較方案二晚3個(gè)月，方案二較方案一臨時(shí)租地費(fèi)用較少。

故從施工工期及進(jìn)度角度考慮，選擇在原有梁場(chǎng)改制臺(tái)座制梁更合理。

3.2交通因素

場(chǎng)內(nèi)施工所用的各種材料包括鋼材成品、半成品，混凝土、預(yù)應(yīng)力材料、倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn)等，以適應(yīng)場(chǎng)地運(yùn)輸?shù)淖钚【嚯x為宜，杜絕二次運(yùn)輸，保證材料運(yùn)輸暢通。在原有梁場(chǎng)預(yù)制T梁不發(fā)生材料及半成品二次倒運(yùn);預(yù)制梁成品需轉(zhuǎn)運(yùn)至橋面存儲(chǔ)，方案二較方案一平均運(yùn)距增加1.5km。

3.3費(fèi)用因素

預(yù)制梁建設(shè)考慮征地費(fèi)用，材料及設(shè)備投入費(fèi)用，設(shè)施安裝拆除費(fèi)用。

場(chǎng)地租賃：按當(dāng)?shù)刈赓U費(fèi)用每平方每月8元計(jì)，原有預(yù)制梁場(chǎng)占地8200平方，方案一較方案二比較，多投資19.6萬(wàn)元。

半成品材料：方案一在原有預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)行T梁臺(tái)座建設(shè)施工，材料一次運(yùn)輸存貯到位，不發(fā)生二次倒運(yùn)費(fèi)用。方案二在橋面進(jìn)行梁場(chǎng)建設(shè)，由于預(yù)制梁鋼筋、水泥、混凝土、鋼絞線存儲(chǔ)在現(xiàn)有梁場(chǎng)內(nèi)，需進(jìn)行二次倒運(yùn)，每片梁發(fā)生二次倒運(yùn)費(fèi)用1.26萬(wàn)元，故方案二較方案一多發(fā)生二次倒運(yùn)費(fèi)用46.6萬(wàn)元。

梁板二次倒運(yùn)：方案二不發(fā)生預(yù)制梁二次倒運(yùn)，方案一需將成品梁板運(yùn)至橋面存儲(chǔ)，每片梁二次倒運(yùn)費(fèi)0.15萬(wàn)元，故方案一多發(fā)生梁板二次倒運(yùn)費(fèi)用5.55萬(wàn)元。

設(shè)備：方案二需增設(shè)80t龍門吊一對(duì)，10t龍門吊一個(gè)，按進(jìn)退場(chǎng)時(shí)間計(jì)算，需使用6個(gè)月，按租賃計(jì)算，一對(duì)80t龍門吊每月租賃費(fèi)用5萬(wàn)元，10t龍門吊每月租賃費(fèi)用2萬(wàn)元，龍門吊檢驗(yàn)費(fèi)用每臺(tái)0.65萬(wàn)元，故方案二較方案一多發(fā)生費(fèi)用44萬(wàn)元。

臺(tái)座建設(shè)：測(cè)算方案一每個(gè)臺(tái)座建設(shè)費(fèi)用2.5萬(wàn)元，設(shè)置8個(gè);方案二每個(gè)臺(tái)座安拆費(fèi)用3.2萬(wàn)元，設(shè)置6個(gè)。故方案一較方案二多投入0.8萬(wàn)元。

綜合第3.3節(jié)方案二較方案一多投入65萬(wàn)元。

3.4安全因素

預(yù)制場(chǎng)布置時(shí)考慮成品運(yùn)輸通道安全性能及保證安全的措施費(fèi)用。方案二需在橋面設(shè)置龍門吊，且龍門吊跨度較大，在考慮風(fēng)力（臺(tái)風(fēng)地區(qū)）等條件影響下，方案二安全風(fēng)險(xiǎn)較方案一更大，不確定因素較多，且橋面制梁在張拉后，橋面受荷載集中，可能會(huì)造成成品梁板承載超限。故選擇在現(xiàn)有預(yù)制梁場(chǎng)建設(shè)T梁臺(tái)座較為合理。

3.5環(huán)境影響因素

預(yù)制梁場(chǎng)存在振搗噪音，應(yīng)遠(yuǎn)離居民居住區(qū)及辦公場(chǎng)所，橋面制梁距離大魁村北街居民民房較近，晚間施工混凝土?xí)绊懼苓吘用裥菹ⅰ?/p>

4.結(jié)束語(yǔ)

通過現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，結(jié)合本工程施工進(jìn)展及成本、安全等方面，分析2個(gè)T梁預(yù)制場(chǎng)建設(shè)的各項(xiàng)影響因素，包括進(jìn)度、安全、交通運(yùn)輸、費(fèi)用及環(huán)境因素，通過分析可知，本工程在原有梁場(chǎng)改制原有預(yù)制小箱梁臺(tái)座，建設(shè)T梁梁場(chǎng)更合理、更經(jīng)濟(jì)、更有效，故選擇方案一實(shí)施T梁梁場(chǎng)建設(shè)。建議在梁場(chǎng)建設(shè)時(shí)，考慮T梁運(yùn)輸合理選用運(yùn)梁機(jī)械，保證施工順利推進(jìn)，在梁場(chǎng)建設(shè)時(shí)考慮提高功效，需設(shè)置T梁鋼筋綁扎胎架，節(jié)省臺(tái)座占用時(shí)間，加快梁板預(yù)制施工。

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作者簡(jiǎn)介：

嚴(yán)艷芬，女，1986年8月出生，江西新余人，中鐵二十四局集團(tuán)新余公司工程師。