李禹歆,武曉萌
北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司第一工程處,北京 100176
東風(fēng)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(qū)和高港區(qū),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(chuàng)新大道、創(chuàng)業(yè)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(biāo)準(zhǔn),輔道采用城市主干道標(biāo)準(zhǔn),斷面為主輔分離,主線設(shè)計速度為80km/h,輔道設(shè)計速度為40km/h。該標(biāo)段為東風(fēng)路第三施工標(biāo)段,即創(chuàng)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(yù)制梁共計160片,其中30m長的預(yù)制箱梁共計104片,35m長的預(yù)制箱梁共計56片。預(yù)制梁采用預(yù)制場集中預(yù)制,混凝土采用外購商品混凝土。預(yù)制梁利用運(yùn)梁車運(yùn)至現(xiàn)場后,采用架橋機(jī)架設(shè)。
(1)預(yù)制場地址選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮橋跨及梁型布置、整體工期、地質(zhì)狀況、架梁時間和速度等。為了便于大量材料和大型制梁設(shè)備運(yùn)輸進(jìn)場,在考慮梁場位置時,應(yīng)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(shè)施建設(shè),同時考慮防洪排澇,確保雨季施工安全。對于施工現(xiàn)場附近農(nóng)田,應(yīng)盡可能保護(hù),減少對周邊耕地影響,梁場位置應(yīng)均勻分布,避免過密、重復(fù)覆蓋,以最大運(yùn)梁半徑確定。
(2)根據(jù)工地實(shí)地調(diào)查,避免受高壓線拆遷對梁場建設(shè)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(yùn)梁半徑,減小連續(xù)梁對安裝的制約;同時考慮材料運(yùn)輸進(jìn)出便利,綜合橋梁設(shè)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(yīng)臺后路基運(yùn)梁方案等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,將制梁場選擇在道路樁號K13+630主線的左側(cè)處。
(1)功能區(qū)的劃分。預(yù)制梁場必須進(jìn)行功能分區(qū)的劃分建設(shè),并且能滿足各分區(qū)功能合理,各功能區(qū)劃分清晰。預(yù)制場主要由三部分組成,分別為預(yù)制梁生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)及現(xiàn)場辦公生活區(qū)。其中,預(yù)制梁生產(chǎn)區(qū)包括制梁區(qū)和箱梁保管區(qū)。制梁區(qū)內(nèi)需設(shè)置鋼筋存放區(qū)、鋼筋加工制作區(qū)、底腹板鋼筋綁扎區(qū)、頂板鋼筋綁扎區(qū)、制梁臺座及模板清理存垃圾放區(qū);箱梁保管區(qū)內(nèi)需設(shè)置箱梁裝車區(qū)、存梁臺座及靜載試驗(yàn)區(qū)。生產(chǎn)輔助區(qū)內(nèi)需設(shè)置鋼構(gòu)件存放區(qū)、鋼絞線存放區(qū)、材料庫房、機(jī)械修理區(qū)。現(xiàn)場辦公生活區(qū)包括施工生活區(qū)、辦公區(qū)及場內(nèi)停車場。
(2)臺座布置的形式。預(yù)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(zhì)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(fēng)路三標(biāo)箱梁預(yù)制場場地較寬闊,故采用橫列式布置。
(1)箱梁制作工序。該工程預(yù)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?yàn)榈啄G謇聿⑼扛綦x劑→底腹板鋼筋綁扎、金屬波紋管安裝→立側(cè)?!跹b鋼筋架入?!⒍四!惭b內(nèi)?!敯邃摻罱壴┤胄景簟后w混凝土澆筑→拔除芯棒→拆內(nèi)模、側(cè)?!炷琉B(yǎng)護(hù)→張拉→移梁至存梁區(qū)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(yù)制1片箱梁,因此單臺座制梁的效率η=0.125 片 /d。
(3)預(yù)制梁場制梁臺座的數(shù)量。臺座數(shù)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(yù)制梁場1d完成箱梁預(yù)制的數(shù)量,片/d;η為單臺座制梁的效率。
該工程預(yù)制場按3片/2d的生產(chǎn)進(jìn)度要求,由上述公式計算規(guī)劃,共設(shè)置12個,按照30m長預(yù)制梁104片、35m長預(yù)制梁56片的比例,并結(jié)合橋區(qū)架設(shè)進(jìn)度的安排,設(shè)置5個35m預(yù)制梁臺座、7個30m預(yù)制梁臺座,其中35m長預(yù)制梁臺座也可進(jìn)行30m長預(yù)制梁的生產(chǎn)。為了方便施工,每個臺座間設(shè)置5m寬的施工便道。制梁區(qū)在制梁基礎(chǔ)施工完畢后,進(jìn)行全面的制梁區(qū)場地硬化。
存梁區(qū)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(shè)置28個存梁底座(存梁按兩層存放)。該工程存梁區(qū)基礎(chǔ)采用平行條形擴(kuò)大基礎(chǔ)(共4列,43個存梁底座),箱梁兩端落在2條條形基礎(chǔ)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(chǔ):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(chǔ)采用4組C30鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ),基礎(chǔ)總長278m、寬3m、高0.9m,共計 550m3。
梁場內(nèi)設(shè)施地基處理是重點(diǎn)根據(jù)地質(zhì)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(yīng)勘察資質(zhì)的單位進(jìn)行地質(zhì)勘察,選擇具有相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)單位進(jìn)行臺座的基礎(chǔ)設(shè)計及驗(yàn)算,并且提供相關(guān)的數(shù)據(jù)報告,根據(jù)對地基承載力和沉降要求設(shè)計梁場制梁以及存梁臺座等設(shè)施基礎(chǔ)。
根據(jù)《巖土工程勘察報告》中選取預(yù)制梁場附近的地質(zhì)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(yù)應(yīng)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(chǎn)生的壓強(qiáng)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(chǎn)生的壓強(qiáng)σ =1209÷12≈101kPa<140kPa,滿足承載力要求。
該工程梁場位于農(nóng)田經(jīng)濟(jì)作物區(qū),地勢平坦、無溝塘。首先用推土機(jī)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(jìn)行混凝土硬化。鋼筋加工區(qū)、預(yù)應(yīng)力加工區(qū)、倉庫區(qū)澆筑10cm厚的C20混凝土,場內(nèi)便道設(shè)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(shí)度均達(dá)到90%。
為了便于排出雨水及養(yǎng)護(hù)水,梁場地面整體采用0.2%縱坡、1.5%橫坡設(shè)置;預(yù)制臺座單側(cè)設(shè)置縱向排水溝,小龍門吊軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向排水溝,大吊軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置縱向主排水邊溝;存梁區(qū)條形基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向排水溝,并在條形基礎(chǔ)末端與主排水溝匯合。地內(nèi)積水、雨水沉淀處理后最終排入場外排水明渠中。
根據(jù)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(yù)制、架設(shè)進(jìn)度和制梁的要求進(jìn)行設(shè)備配備。預(yù)制箱梁采用商品混凝土,制梁外模板為鋼模板,內(nèi)模選擇可牽引鋼模板。內(nèi)、外模板數(shù)量與制梁臺座的比例按照1∶4考慮。生產(chǎn)區(qū)設(shè)置1臺MH10龍門吊負(fù)責(zé)吊裝任務(wù)。臺座布置為多列布置,箱梁在制梁臺座上進(jìn)行初張,設(shè)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(yùn)梁、架梁應(yīng)分開進(jìn)行,以便于平行作業(yè)。該工程架梁設(shè)備采用上導(dǎo)梁式LBQJ140-40架橋機(jī)。地面運(yùn)輸采用120t輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)輸,橋面選用運(yùn)梁炮車運(yùn)輸。
混凝土箱梁預(yù)制是橋梁工程中的重點(diǎn)工序,對全線建設(shè)的工期和質(zhì)量有決定性影響。泰州東風(fēng)路快速化改造工程三標(biāo)預(yù)制梁場通過科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計,使各功能相互協(xié)調(diào),各區(qū)域劃分清晰,不僅在最大程度上降低了投入,使人、材、機(jī)各資源得到了充分利用,還確保了施工質(zhì)量,方便了機(jī)械材料運(yùn)輸,節(jié)約了施工成本,為后續(xù)施工打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。