梁宏伟
中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江杭州 310004
摘要:本文结合缙云金谷至方溪道路工程Ⅱ标项目,探讨了在山区地形条件复杂,地貌起伏变化大,土地资源稀缺,预制场规划建设选址困难,需权衡利弊,综合考虑征地、工期、成本、环境、材料、设备、运梁安装等因素,简要叙述了预制场在陡峭山区、场地狭窄区域选址规划及建设,为类似工程施工提供借鉴参考。
关键词:山区、预制场、狭窄区域、T梁运输
1.工程概况
缙云金谷至方溪道路工程Ⅱ标项目,位于浙江省丽水地区缙云县方溪乡,按二级公路60km/h标准设计,含深坑隧道1座和桥梁共2座及明线段;其后坑桥位于R=500m的圆曲线和左偏缓和曲线上,桥面宽度为10m,全桥长374.77m;上部结构为40mT梁合计为45片,梁高2.7m,腹板下部局部加大,呈“马蹄形”,单片梁C50混凝土51.16~52.38m3,最大吊装重量约136t;下部结构为桩柱式,其中3#~6#墩采用6m×2.5m等截面实心墩,墩高66m~78.3m。
2.预制场建设
2.1预制场选址原则
本着安全适用、经济合理、绿色环保的原则,统筹规划,合理设计,根据本工程的路线走向、地形地貌、桥梁位置分布、工期计划、梁板数量、拌合站位置、地理交通及材料供应等方面考虑,因地制宜,以达到梁板预制快速、质量高、运输安装方便、场地建设费用低和节约占地的目的,进行选址和规划。
2.2预制场选址
由于本工程位于深山峡谷,山峰与沟谷相对高差较大,且山坡陡峻,沟壑纵横,而当地的地形地貌特点则对预制场的布局有很大的限制,怎样解决预制场的规划及建设问题,成为制约工程施工的首要问题。
结合本工程桥梁高度、T梁运输及周边地形及环境等因素,为满足施工质量安全等要求,经过几个地方的综合考虑比选,定于在8#桥台后K13+731~K13+876段路基上设置预制场,但由于路基长度有限,为满足后期运梁的需要,保证运输的安全及可操作性,所以T梁的预制与运输区域考虑分台阶建设。
2.3预制场设计
考虑T梁预制区空间、工期及桥台至预制场距离仅约130m,高差约13m等T梁运输纵坡原因,预制区设置在路基开挖二级平台,按照设计要求开挖至高程339m二级平台后进场场内建设,然后在K13+735.3~K13+788段左侧开挖设置场内道路,右侧继续下挖约10m,设置运梁通道,在预制场用龙门吊吊梁运输至该段后,从预制场平台下落T梁至该运梁通道炮车上装梁运输,可以有效解决T运输纵坡设计的技术难题及安全风险;见预制场及场内道路开挖横断面图如下。
开挖完成后,按照标准化工地建设要求,场内四周(除挖方边坡)用隔离网封闭,运输道路临边设置防撞墩+隔离网双道防护。永久边坡,严格按照设计要求开挖,再进行边坡防护,一次防护到位,以免预制场拆除后二次返工防护施工带来不便及成本浪费;场内运输通道等临时边坡,根据现场边坡岩石情况进行网+喷砼或锚杆+网+砼结合厚层基材绿化进行防护。
2.4预制场建设原则
⑴对预制场进行砼硬化处理,使用不小于15cm厚的片、碎石垫层,不小于20cm厚的C15砼进行硬化处理,行车道硬化使用不小于20cm厚的C25砼进行硬化;
⑵场地硬化按照四周低、中心高的原则进行,面层排水坡度不小于1.0%,排水沟底面采用M7.5砂浆抹面,做到雨天场地不积水、不泥泞,晴天不扬尘;
⑶场地内根据梁板养护时间及台座数量设置足够的梁体养护用的自动喷淋设施,喷淋水加压泵应能保证提供足够的水压,确保梁片的每个部位都能养护到位,尤其是翼缘板底面及横隔板部位,养护用水需进行过滤,避免出现喷嘴堵塞现象;
⑷预制场设置2台100t及1台10t龙门吊,主要用于梁场内T梁运输、钢筋运输、模板吊装及混凝土施工等;
⑸设置2列共10片扩大基础C30混凝土预制台座,台座横向间距3.7m;
⑹满足安全、质量、进度的原则。
2.5预制场功能区划分
预制场主要由制梁区、装运区、零星材料及小型设备停放区三部分组成,因场地空间限制,主要原材从桥梁钢筋场统一加工后运输至现场安装。
⑴制梁区按照工艺流程分区划块,结构紧凑,尽量减少中间环节作业量,并有足够的施工作业和活动空间,各区块间由道路相连,互不干扰;
⑵电力线、养护管道等要尽可能在预制场硬化时预埋在地下;
⑶预制场采用混凝土硬化,设置自动喷淋系统、排水系统;
⑷预制场四周用隔离网封闭,运输道路临边设置隔离网和防撞墩双层防护。
2.6预制台座设置
根据预制T梁数量、工期规划台座的数量;《公路桥涵施工技术规范》中规定T梁张拉强度不小于设计强度75%,但随着公路技术研究的不断深入,质量意识的不断提高,大家对预应力和混凝土龄期、强度有了更高求,现在设计图纸中一般都要求对预制T梁张拉都采用双控措施,而且还特别规定混凝土龄期必须达到7d,所以一般一榀梁从混凝土施工到具备吊装约10d,本工程因场地原因,无法存梁,所以根据总体进度要求,梁板预制及安装总时长按4个月控制,按15片/月做为预制指标,预制场安排承担45片梁预制,计划设置预制台座10个,控制工期内生产量为15×4=60片梁>45,满足进度要求。
2.7预制场布置方案
根据工程特点及周边环境,为满足施工要求,选择在K13+731~K13+876段路基上布置预制区及吊运梁作业区,预制区长90m,宽25m(龙门吊跨24m),占地面积2250m2;见T梁预制区及场内道路布置图如下。
⑴龙门吊布置
该预制场共配置24m跨2台100t、1台10t龙门吊,轨道均选用P43钢轨。龙门吊轨道基础为宽60cm,厚10cm 的C15混凝土垫层,然后浇筑20cm×50cm的C25扩大基础混凝土,上部为30cm×30cm 的C30钢筋混凝土轨道梁,并按要求配筋及预埋施工;100t龙门吊主要用于T梁运输吊装,10t龙门吊主要用于场内钢筋运输、模板吊装、混凝土施工等。
⑵T梁台座布置及反拱值预设分析
在预制区设置2列共10片预制台座,台座横向间距3.7m,台座底部采用扩大基础,两端底部扩大基础宽200cm,高80cm,中间部分宽150cm,高30cm的C30混凝土基础,且根据地质情况增加C12钢筋网,钢筋网间距15cm×15cm,进行加强处理;台座高出地面约28cm,端部130cm处设置40cm宽的预留穿兜梁底所需的吊带孔槽口,槽口采用活动底模的形式进行设置,底座顶面用6mm钢板作为底模,台座两侧各设一道[5的护边槽钢,槽钢翼缘外露6mm钢板5mm左右,侧面粘50mm止水胶垫。底模以下10㎝左右预留直径5cm间距100㎝的下拉杆预埋孔,台座两张拉端设置C12钢筋网两层,钢筋网间距10cm×10cm的混凝土台座。
台座施工时应设置合理预拱度,预拱度设置根据现场实际情况、设计图纸要求及以往总结按照二次抛物线设置,根据以往南水北调工程85片T梁施工资料统计,40m边跨T梁在预应力状态下起拱度为4.2cm左右,中跨T梁在预应力状态下起拱度为3.5cm左右,结合本项目T梁设计技术要求,实际施工时,40m边跨T梁台座预设4cm反拱度,中跨T梁预设3.6cm反拱度。
反拱抛物线坐标公式:Y=AX2(X为跨中到梁端距离,A为反拱度值)
40mT梁台座预设值为0.036m,则A=0.036/(40/20)2=0.009
则该台座的二次抛物线方程为:Y=0.009X2
⑶施工通道
施工通道布置在路基左侧,顺山势进场,路基宽不小于4.5m,最大纵坡7%;运梁通道设置在路基右侧,路基宽不小于4.5m,最大纵坡不大于3%,且在K13+735.3~K13+788段高程329m处设置装梁通道;按照标准硬化建设,场内采用15cm厚碎石垫层+20cm厚C15混凝土面层;施工通道采用20cm厚碎石垫层+20cm厚C20混凝土面层。
⑷自动喷淋养护设施
自动喷淋养护系统包括蓄水池、压力泵、主出水管、支出水管、淋喷头以及薄膜、土工布等。从附近溪流用高压泵抽水至预制场右侧二级开挖平台布置的两个30m3(5×6=30 m3)储水桶作为蓄水池,利用水池与预制场的高差形成高压水,并增设增压设备一台备用;在台座两侧设置排水沟,排水沟用格栅板封闭,所有喷淋用水经排水沟后,汇集于预制场端部设置的10m×5m×1.5m方形沉淀池,在沉淀池过滤后循环使用。
用Φ75橡胶管作为引水管,场内主水管道采用Φ75mm橡胶管从水池引出后穿龙门轨道基础延排水沟铺设,次水管道采用Φ50mm橡胶管,每50cm间距设置一个喷头,喷头采用Φ25橡胶管连接而成。
⑸排水系统布置
在平面位置上,预制场两侧设置30cm×30cm主排水沟,场内横向设置30cm×20cm主排水沟,两台座间设置10cm×10cm矩形次排水沟,场内水沟采用ф200PVC管预埋穿过龙门吊及台座基础与两侧主排水沟相连接。排水沟施工前,先施工两侧的纵向主排水沟,按设计对水沟进行开挖后,用M7.5砂浆进行硬化,场内排水沟在场地硬化前开挖预留硬化成型,然后按照设计施工台座区域内的纵向和横向排水沟构成排水系统。
⑹供电系统布置
预制场用电从1#变压器配电箱中接出电缆至预制区,在每个作业区域分别安装配电箱,供施工时使用,所有的用电设备按安全生产的要求进行标准化安装,穿过施工便道的电线路采用从硬化地面下预埋管路穿过,另配备1台250KW柴油发电机备用。
⑺其他
按照《浙江省公路施工标准化管理指南》的要求制作各类标志牌,设置环保、水保、安全警示牌、设备操作规程、及交通安全警示等牌。
结束语
预制场的建设,要结合现场的实际情况,有条不紊的进行建设,在建设过程中,要对辅助设施进行良好的规划,场地要遵循“布局合理、安排紧凑、综合考虑、留有余地”的原则。山区桥梁预制场因场地原因,目前主要在路基上建设,这样既节约征地,又方便架梁,取得了良好的效果,但本工程因无存梁区等原因,大型设备进场时间长,机械成本高,在今后类似工程投标及预制场选择方面应高度重视。
参考文献:[1]《预制梁厂的规划和筹建》姜立贵、邓国才 《隧道建设》第25卷第2期2005年4月