小箱梁预制梁场经济合理建设方案在工程实际施工中的应用_夏漫力.pdf

工程管理 1182023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究1 工程概况1.1 工程简介揭阳市某景观大桥由引道工程、引桥工程及主桥工程组成1。主桥设计为飞燕式钢箱梁中承式拱桥2，跨榕江北河，将引桥工程分割为南、北引桥两部分。小箱梁预制梁场经济合理建设方案在工程实际施工中的应用夏漫力广东省水利水电第三工程局有限公司，广东 东莞 523710摘要：文章以揭阳市某景观大桥南岸预制梁场为例，主要从预制梁场选址、预制台座、场内布置方面优化选择经济合理的小箱梁预制梁场建设方案。通过前述各方面的优化，提高小箱梁架设效率，降低施工成本，并为其他类似工程预制梁场建设的相关研究及应用提供参考。关键词：预制梁场；小箱梁；生产计划；方案优化Abstract:Taking the precast beam field on the south bank of a landscape bridge in Jieyang City as an example,this paper mainly optimizes and selects the economic and reasonable construction scheme of small box girder precast beam field from the aspects of precast beam field location,precast pedestal,and field layout.Through the optimization of the above aspects,the efficiency of small box girder erection is improved,and the construction cost is reduced,which can provide reference for the related research and application of precast beam field construction of other similar projects.Key Words:precast beam field;small box girder;production plan;scheme optimization分类号：U445.47+1The Application of Economic and Reasonable Construction Scheme of Small Box Girder Precast Beam Field in Practical Engineering ConstructionXIA ManliGuangdong Water Conservancy and Hydropower Third Engineering Bureau Co.,Ltd.,Dongguan 523710,Guangdong,China038.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：夏漫力，女，本科，工程师，研究方向为市政路桥施工。引桥工程除榕江北河南岸跨越环岛路段设计为现浇混凝土连续箱梁桥外，其他部位均设计为 30 m 预应力小箱梁装配式桥梁，桥梁设 4%纵坡，横向沿桥中心对称设 2%横坡，全桥共设计 23 跨，其中南引桥 10 跨，北引桥 13 跨，每跨内均布置 10 片小箱梁及 8 道湿接缝，全桥共布置 230 片预制箱梁3，其中外边梁 46 片，中梁 138 片，内边梁 46 片。引桥预制箱梁4设计为先简支后桥面连续结构体系，箱梁断面为单箱单室截面，由顶板、腹板及底板组成，顶板设横坡 2%，底板横坡按平板设计。1.2 地质条件施工区域覆盖层为第四系松散沉积层，基底由燕山期花岗岩及其风化层组成。（1）第四系松散沉积层（Q）。广泛分布于三角洲平原及榕江，主要为粉质黏土、淤泥、砂类土、碎石土等。根据钻孔资料，第四系沉积层厚约 25 75 m。（2）燕山期花岗岩（52-3）。广泛分布于项目区地下，岩体一般较为完整，局部较为破碎，受断裂影响，局部存在轻微蚀变现象。2 小箱梁预制梁场布局设计由于此项目跨越榕江北河，南北两岸均有预制小箱梁5，主桥若未完成合龙，运梁车只能通过市政路将箱梁运至另一岸，运输距离远，且均为县道，车道少，车流量大，运输不便。同时，为保证施工进度要求，需在南北岸分别设置一座预制梁场6。以南岸预制场为例，预制梁场分为制梁区、存梁区、模板存放区、工程管理119工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月3 小箱梁预制预制梁场优化方案3.1 预制梁场选址优化3.1.1 遵循的原则（1）预制梁场应设置在桥群集中地段7。综合考虑设计要求、现场条件、施工工艺水平和施工进度需要，确保制梁、存梁、运梁施工高效经济有序。（2）梁场的临时工程量要小。预制梁场的场址应选在地质条件较好、不影响施工和当地居民生产生活的地段，尽量减少基础处理工程量，降低工程造价。（3）预制梁场按照有关要求进行建设，确保面积、台座数量、机械配备等满足要求。（4）运输路线便捷安全，梁场与场内场外交通线路平顺相接，方便起重机、运梁车、模板、钢筋等大型施工设备及材料的来往运输。（5）尽量缩短预制梁运输距离，从而有效降低运钢筋堆放及加工区、钢绞线及波纹管存放区，做到经济合理、整齐有序，方便运输，减少二次倒运，缩短运输距离。制梁区的钢筋绑扎、安装预应力管道、立模、箱梁混凝土浇筑、养护拆模、预应力张拉、封锚等工序整体为流水线设计，方便施工；存梁区中移梁、存梁、提梁布局合理，满足施工要求。总体工期计划如表 1所示，30 m 小箱梁预制计划如表 2 所示。表 1 总体工期计划表梁安全风险和降低运输及安装成本，提高施工效率。3.1.2 预制梁场选址根据工程现场实际及以往经验，有以下两种预制箱梁场选址方案8：（1）选址于项目部附近：优点是场地大，便于布置；缺点是需利用运梁车二次转运至架设区域，需要对拟建梁场场地进行软基处理，建设成本大。（2）选址于引道路基上：优点是可以直接利用经过软基处理的路基，省去了梁场基础处理环节，节省成本，同时梁场可对现有路基进行预压，减少后期路基的沉降，距离架桥点近，可直接利用龙门吊到运梁车上，然后送达架设区域，运梁距离短，运梁时直线行驶、安全风险低；缺点是场地小。预制梁场不同选址建设周期费用对比如表 3 所示。根据以上梁场情况的优缺点，结合总工期安排，将预制梁场布置在经过软基处理后的引道路基上。在预制箱梁全部施工完成后再拆除梁场，进行引道基层和面层部分的施工，预制梁场的建设及拆除较为方便，施工工艺流程合理，经济成本低。3.2 制作、存放台座的经济合理化设计根据规范要求，预制小箱梁属于大型构件，可双层叠放。双层叠放首先保证了下层存梁始终处于饱和状态，能够有效提高台座利用率，同时上层梁的存放必定是在架梁施工速度小于制梁速度的情况下出现。在此情况下，根据制梁、运梁和架梁三者之间的效率分析对比，合理计算出最经济高效的生产运输设备套数和架梁工期，并以此计算出最优的制梁区台座数量，实现制作、存放台座的经济合理化设计目标。3.2.1 制梁能力的确定预制小箱梁的制作工序9包括底部、侧面钢筋制安（包括预应力管道）、侧模和内模安装、顶板钢筋制安、浇筑混凝土10、养护、拆模、张拉等，按箱梁的制作工序生产周期不少于 10 d 的施工经验，第 5 天拆模板，计划每天生产 1 片梁，则需要配备 5 套侧模、内模和项目名称工期/d计划开始日期 计划结束日期预制梁场规划和设计32020-6-152020-6-18预制梁场建设452020-6-192020-8-3预制梁场验收52020-8-42020-8-930 m 小箱梁预制1002020-8-102020-11-18南岸预制梁架设152020-11-192020-12-4项目名称数量月生产能力工期30 m 小箱梁预制 100 片30 片/月10030/30=100 d制梁方案建设工期（供应周期）/d建设梁场费用备注项目部附近52基础处理费用 3033169.72+梁场建设费用 1 500 000+预制梁费用37.7510.88100+6.673 872.51=4 106 727.20 元梁场尺寸为 303 m31 m；基础处理 30 cm 碎石基层（55.12 元/m2）、10 cm 石屑（14.60 元/m2）；单片梁 C50 混凝土方量为 37.7 m3；钢筋用量为 6.67 t。螺纹钢 2020 年第二季度揭阳市信息价为 3 872.51 元/t引道路基上45梁场建设费用 1 500 000+梁场预制梁费37.7510.88100+6.673 872.51=3 451 847.24 元C50 混凝土信息价：510.88 元/m3表 3 预制梁场建设周期费用对比表表 2 30 m 小箱梁预制计划工程管理 1202023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究制作台座。根据箱梁预制工期安排，梁场生产能力按1 片/d 进行规划设计，从而确定预制台座所需数量最少为 10 个。3.2.2 存梁能力的确定预制场存梁区的存梁能力是根据预制梁生产效率和架梁速度分析计算。其中最关键的两个影响因素是每片梁预制完成后具备的最早架设时间（45 d）和计划开始架梁的最早时间。考虑以上两个因素及施工现场不确定因素的影响，梁场应具备 2 个月最大产量的存梁能力。最大月生产能力为 30 片，则存梁数量约为302=60 片。按照规范要求，预制小箱梁双层叠放，则存梁台座最少应为 60/2=30 个。3.3 场内合理化布置预制梁场各分区的布置需结合桥梁施工进度、预制梁施工工艺、现场施工条件综合考虑，以“安全、经济、高效”的施工生产为目的。根据梁场地质条件，在满足生产及运输设备运行的基础上，尽可能缩小场地范围，以此减少场地平整硬化费用。同时，预制场采用“一”字形结构，使得钢筋加工区、制梁区、存梁区成流水线布置，提高生产加工效率。根据优化方案描述，对预制梁场、制存梁台座、场内布置等进行优化后，此工程南岸预制梁场布置如图 1 所示。4 结束语在预制梁场规划初期，需要反复思考各种影响因素，采用文章所述的思路规划设计梁场，基本能从整体上确保梁场的设计和布置合理，保证预制梁场按照预定生产能力进行生产，同时还由很多因素决定，因此在建场设计时，需要根据实际情况在规划和征地时保留一定的调整量。根据生产的计划强度，设计匹配经济合理的预制梁场，同时结合工程特性，合理选择预制梁场位置，严格把控模板工程、钢筋工程，以及混凝土浇筑及养护、预应力张拉、压浆和封锚、箱梁吊装等各环节工序，在保证质量和进度的同时，能够减少建设成本，工程经验也能够为其他工程预制梁场规划和设计提供有益参考。参考文献1 中交一公局集团有限公司.公路桥涵施工技术规范:JTG/T 36502020S.北京:人民交通出版社股份有限公司,2020.2 北京市政建设集团有限责任公司,北京市公路桥梁建设集团有限公司.城市桥梁工程施工与质量验收规范:CJJ 22008S.北京:中国建筑工业出版社,2008.3 于丹.梁场特大桥箱梁预制施工探讨J.广东水利电力职业技术学院学报,2021,19(2):14-18.4 张立华.公路桥梁预制梁梁场设置及架设方案综述J.施工技术,2017,46(S2):884-887.5 胡强,张勇,巴力.公路预制梁静载试验方法及评定标准研究J.铁道建筑,2018,58(9):4-7.6 董瑞,张彤锋.后张法预应力预制箱梁施工工艺及质量控制要点J.公路交通科技(应用技术版),2020,16(7):74-76.7 罗锦刚,徐仁智,刘玉超.山区高速公路预制梁场规划与设计J.公路,2018,63(10):145-148.8 王展望,杨一方.沿海发达城市周边预制梁场选址及规划布置研究J.工程技术研究,2020,5(22):227-228.9 刘敬坤.某大跨度梁桥的施工过程控制技术研究及评价J.广东土木与建筑,2020,27(2):33-37.10 陈叔,李世龙,王心利,等.高铁40 m 整孔预制箱梁运架设备关键技术J.建设机械技术与管理,2019,32(4):53-58.图 1 预制梁场平面布置示意图（单位：mm）4 5003 150搅拌桩起点路基边线内部通道龙门吊轨道桥台边线存梁区枕梁1 3356602 800边梁3 0003 0003 0003 0003 0003 0003 000北岸南岸先拼装架桥机，在存梁30 3001 000500500500500500500