俞嵩 YU Song

（中交一公局第二工程有限公司，蘇州 215000）

0 引言

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件。預(yù)制梁場(chǎng)就是路橋中裝配式建筑的工廠，裝配作業(yè)將比現(xiàn)澆作業(yè)大大減少工作量，能夠使得設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化。這將是未來(lái)的一種很大的趨勢(shì)。臺(tái)座和存梁在預(yù)制的時(shí)候極大影響著預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。提高預(yù)制梁的質(zhì)量，能夠提高橋的整體質(zhì)量。而預(yù)制梁的附屬工程——臺(tái)座和存梁枕影響著整體質(zhì)量。下面以某高速TJ二標(biāo)預(yù)制梁場(chǎng)為例，分析臺(tái)座的技術(shù)要點(diǎn)。

1 工程概況

①預(yù)制場(chǎng)總占地面積約30畝，預(yù)制場(chǎng)共設(shè)置2條生產(chǎn)線，2條龍門跨度15m，起重量30t/10t，負(fù)責(zé)橋面板預(yù)制和存放，2條龍門跨度35m，起重量120t/50t，負(fù)責(zé)T梁及箱梁的預(yù)制和存放。（圖1）

圖1 某高速TJ二標(biāo)梁場(chǎng)地址勘察報(bào)告

②預(yù)制梁場(chǎng)施工方案。本項(xiàng)目預(yù)制梁廠結(jié)合實(shí)際工程及路線，經(jīng)研究決定，選址于主線K34+700左側(cè)約10m處，毗鄰鋼筋加工廠及拌和站。

本工程預(yù)制梁的類型有預(yù)制橋面板（長(zhǎng)10.125m，寬2.17m）、預(yù)制T梁（長(zhǎng)16m、13m，寬1m）、預(yù)制箱梁（25m、26m，寬2.85）。項(xiàng)目根據(jù)總體的施工計(jì)劃結(jié)合實(shí)際的施工將預(yù)制梁場(chǎng)的臺(tái)座布置如下：箱梁預(yù)制臺(tái)座12個(gè)，T梁預(yù)制臺(tái)座27個(gè)，橋面板預(yù)制臺(tái)座30個(gè)。

2 預(yù)制臺(tái)座的計(jì)算

2.1 基本參數(shù)

本項(xiàng)目的預(yù)制T梁的長(zhǎng)度主要是13m、16m，箱梁的長(zhǎng)度主要是由20m、25m。

臺(tái)座選用最不利荷載工況進(jìn)行計(jì)算，本工程最不利荷載工況為16mT梁預(yù)制臺(tái)座和26m箱梁臺(tái)座。

2.2 地基承載力計(jì)算

2.2.1 地基承載力計(jì)算公式

P—梁及基礎(chǔ)自重重量kN；

A—基礎(chǔ)作用于地基上有效面積mm2；

σ—土基受到的壓應(yīng)力MPa；

σ0—土基容許的應(yīng)力MPa。

通過(guò)地質(zhì)觸探并經(jīng)過(guò)計(jì)算得出土基容許的應(yīng)力σ0=140kPa。

2.2.2 16mT梁預(yù)制臺(tái)座地基承載力計(jì)算

16mT梁重18.58t，臺(tái)座的有效受力面積P=0.4*16=6.4m2。臺(tái)座的厚度為30cm。P/A=（18.58+0.4*0.3*16*2.5）*10/6.4=36.53kPa≤σ0=220kPa

2.2.3 26m箱梁預(yù)制臺(tái)座地基承載力計(jì)算

26m箱梁重78t，臺(tái)座有效受力面積為P=1*26=26m2。

P/A=（78+1*0.3*26*2.5）*10/26=37.5kPa≤σ0=220kPa。

2.3 存梁枕地基承載力

2.3.1 說(shuō)明

本工程預(yù)制梁場(chǎng)存梁枕采用C25混凝土，分兩種類型，一種為箱梁枕（與T梁共用），一種為橋面板枕。箱梁枕設(shè)置60cm寬、高40cm、長(zhǎng)94m，枕梁下設(shè)置寬200cm、厚50cm的混凝土基礎(chǔ)；箱梁最大存放量52片，總重量p=52*78=4056t。預(yù)制T梁枕與箱梁相同，T梁最大存放量為30片，總重量p=30*18.58=557.4t。預(yù)制橋面板單個(gè)重量為8.1*2.5=20.25t，按6層存放考慮，預(yù)制橋面板單處有效承壓面積為1*（2+0.5），橋面板存放在寬1m，高40cm的混凝土枕上面，枕梁下部設(shè)置200cm寬、高50cm的混凝土基礎(chǔ)。

2.3.2 地基承載力計(jì)算公式

P/A=≤σ0

P—梁及存梁枕的重量kN；

A—基礎(chǔ)作用于地基施工前先對(duì)地基進(jìn)行換填處理，處理后現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，測(cè)得的地基承載力超過(guò)；

σ—土基受到的壓應(yīng)力MPa；

σ0—土基容許的應(yīng)力MPa。

通過(guò)地質(zhì)觸探并經(jīng)過(guò)計(jì)算得出土基容許的應(yīng)力σ0=244kPa

2.3.3 箱梁枕地基承載力計(jì)算

P/A=≤σ0

P=40560/2+（0.6*0.4*94+0.5*2*94）*2.5*10=23194kN

A=2*94=188m2

P/A=23194（/2*94）=123.37kPa

2.3.4 T梁地基承載力計(jì)算

P/A=≤σ0

P=5574/2+（0.6*0.4+0.3*1）*22*2.5*10=3084kN

A=1*22=22m2

P/A=3084/22=140.18kPa

2.3.5 橋面板存梁枕的地基承載力計(jì)算

P/A=≤σ0

P=6*20.25*10/2+（1*0.4+2*0.5）*2.5*2.5*10=695kN

A=2*2.5=5m2

P/A=695/5=139kPa。

3 存梁枕計(jì)算

3.1 T梁布置（圖2）

圖2 T梁布置圖

每片16mT梁間隔1.8m，選取長(zhǎng)28m存梁枕作為計(jì)算。為滿足經(jīng)濟(jì)效益，T梁存梁時(shí)宜堆放使用，不能超過(guò)兩片。（圖3）

圖3 T梁堆放示意圖

3.2 存梁枕的內(nèi)力計(jì)算方案（倒梁法）

倒梁法是把基礎(chǔ)梁板看成倒置的梁或樓蓋，而各個(gè)立柱是梁板的支點(diǎn)，假設(shè)反力為均勻分布而求出基礎(chǔ)的彎矩和剪力的一種簡(jiǎn)化方法。這種方法求得的剪力與柱荷載之間不完全能夠滿足靜力平衡條件。改進(jìn)的方法在于根據(jù)反力的實(shí)測(cè)資料對(duì)反力分布作適當(dāng)調(diào)整，以提高計(jì)算精度。（圖4）

圖4 計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算基礎(chǔ)沿縱向的地基凈反力：

將存梁枕內(nèi)力分解為兩個(gè)圖解（圖5、圖7）。

圖5 存梁枕內(nèi)力分解圖（a）

采用力矩分配法求彎矩。

對(duì)于AB，BC相當(dāng)于一段鉸接一段固定。

截面A的彎矩

M=1/2*ql^2=0.5*115*1*1=-57.5kN·m

用彎矩分配法得出：（圖6）

圖6 彎矩圖

同理：（圖7）

圖7 存梁枕內(nèi)力分解圖（b）

M12=-1/8*q*l^2=32.343kN·m

M21=1/12*q*l^2=1/12*115*1.5^2=21.56kN·m

表1 彎矩表

將兩個(gè)圖相互疊加（表2）。

由表2可知最大彎矩發(fā)生在1號(hào)支座為129（kN·m）。

表2 疊加圖彎矩

3.3 正截面配筋計(jì)算

基礎(chǔ)梁截面尺寸為1*0.6m；有效高度為h0=h-a=1-0.04=0.96m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；鋼筋未HPB400。（表3）

表3 配筋計(jì)算表

由表3可以看出存梁枕僅需滿足構(gòu)造配筋即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

臺(tái)座和存梁枕作為預(yù)制梁場(chǎng)的附屬工程極大的影響預(yù)制梁的質(zhì)量，長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)和施工更關(guān)注的預(yù)制梁本身的施工與控制，在設(shè)計(jì)圖紙中也不會(huì)出現(xiàn)預(yù)制臺(tái)座和存梁枕的圖紙。而施工單位的人員良莠不齊；多數(shù)臺(tái)座和存梁枕根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工，質(zhì)量難以把控。梁的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，存梁枕與預(yù)制臺(tái)座也能根據(jù)不同地區(qū)的狀況進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與施工，進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量把控。