中铁十七局集团第二工程有限公司 陕西西安 710043
摘 要:我国高速公路开始逐渐进入山区已经成为路网建设的重要内容,然而山区地形受限,桥梁工程中以装配式箱梁为主。因此,预制梁场的优化建设在山区高速公路建设中显的尤为重要,如何按照工厂化集中预制、经济合理的原则选址,方便混凝土运输及预制梁板架设将成为山区梁场建设的关键。本文结合水阳高速公路LJ-3合同段1#预制梁场建设为例,对山区高速公路小型梁场选址建设进行分析。
关键词:山区 梁场 建设
1.工程简介
水阳高速LJ-3合同段位于小岭镇境内,起止里程:K08+070~K12+754,线路起点位于小岭与LJ-2合同段终点相接线路向东南继续小岭特长隧道穿越小岭至仁家沟口,之后设小岭特大桥沿小岭河与S307并行而下至罗庄隧道进口,路线全长4.684km。
小岭特大桥位于小岭镇岭丰村,左幅全长2837m,起讫桩号为ZK9+950.5~ZK12+750.5,右幅全长2863.9m,起讫桩号为K9+853.5~K12+720.45。桥梁上部构造主要采用预应力混凝土组合箱梁,预制箱梁748片,桥面宽12.15m,最大墩高35m,桥梁下部桥墩采用圆柱式墩,桩基础;桥台采用肋板式,群桩基础。
2.梁场选址
2.1本标段实际情况
小岭特大桥桥址区地处河谷阶地区人口居住较为集中,可耕土地稀少,环保要求较高,且沿线地形复杂,山体陡峭,岩石破碎,植被茂密,穿越重工业镇小岭镇,两侧分布着众多的厂矿企业和居民住宅,施工场地狭小,梁场选址成为重点。
2.2选址总体原则
2.2.1现场预制场预制梁生产与桥梁主体工程施工互不干扰
现场预制场生产与桥梁主体工程施工之间的关系是局部与整体的关系。局部要服从整体的安排,为整体服务,保证整体目标的实现;整体也要为局部创造条件,让局部完成其特定的任务。因此,在桥梁主体工程施工组织设计确定了现场预制场生产任务之后,如果两者之间相互干扰,不但现场预制场生产任务完成不了,更严重的是影响桥梁主体工程施工目标的实现。因此,在桥梁主体工程施工组织设计确定了现场预制场生产任务之后,如果两者之间相互干扰,不但预制场生产任务完成不了,更严重的是影响桥梁主体工程施工目标的实现。
2.2.2现场预制梁场尽量位于施工区域边缘或施工区域内
现场预制场尽量位于施工区域边缘或施工区域内,可以缩短成品梁的运输距离,确保成品梁运输安全,提高架梁的施工进度,降低运输费用和架梁的成本。
2.2.3充分利用主体工程施工的资源
由于现场预制梁场尽量位于施工区域边缘或施工区域内,为现场预制梁场充分利用主体工程施工的资源创造了条件,如预制梁场的水电系统可以从主体工程施工现场接入,与主施工现场共用进出场交通线路等,从而减少重复建设,利于大型制梁设备和大量制梁材料运输进场,节约施工总成本。
2.2.4预制场所在地的地形和地质条件满足生产要求且临时工程量较小
制梁场的位置应尽量选在地质条件好、地形较平坦的地方,避免滑坡地段、泥石流地区,减少土石方工程量和基础加固工程量,降低工程费用,避免运梁车的爬坡度超过3%。考虑防洪排涝要求,避开低洼地及洪水沟口或泄洪区等自然灾害频发地段,确保雨季施工安全。
本标段结合现场地形、地面特征,小岭特大桥左幅起点为100m分离式路基,且左线为高边坡挖方段,同时桥梁左右幅中心区域和梁面可作为临时存梁区域,项目进场后确定在此段路基上建设1#预制梁场,并先行施工此段。
3.梁场规划布局
梁场采用封闭式管理,四周用砖墙或彩钢板封闭,设置办公区、钢筋加工区、制梁区、存梁区和运输通道。预制梁场作为桥梁工程的一部分,其主要任务就是为桥梁提供预制梁,规划时须按桥梁施工的特点、工期要求、施工场地、架运条件合理布局,确保满足桥梁施工进度。
4.本标段预制梁场建设
本标段因受地形因素影响,决定在小岭特大桥左幅起点路基段建设1#梁场,在线路红线内建设可以节约梁场征地、临建费用,箱梁安装可通过梁场运架通道直接架设作业。1#梁场设置30m台座12个(含绑扎台座2个,按制梁台座设计,便于补充制梁台座),30m存梁台座3个,设置办公区、原材料存放区,钢筋加工区,80吨龙门吊2台配合吊装箱梁。1#梁场平面布置图见下图1
图1 1#梁场平面布置图
4.1整体建设思路
开挖ZK9+870~ZK9+950段边坡→利用开挖土石方填筑梁场场区→边坡锚杆框架梁施工→梁场建设→架设小岭特大桥左线箱梁
4.2场地建设
规划梁场占地7.5亩(长126m×40m宽),包括ZK9+850~ZK9+950段路基、分离式路基中间区域和小岭特大桥1#跨梁面。
4.2.1 场地平整
场地平整前先开挖ZK9+870~ZK9+950段路基边坡,利用开挖土石方填筑梁场,并施工小岭特大桥0#桥台,完成桥台台背回填,采用压路机碾压,达到设计承载力要求,场地平整预留排水纵坡。
4.3台座建设
4.3.1台座布设
本标段1#梁场计划生产30m箱梁284榀,按照每个台座每月生产箱梁2.5榀计算,每月生产箱梁榀数10x2.5=25榀,完成284榀箱梁预制时间为11.4个月,基本满足工期要求。根据箱梁设计长度,规划台座长度30.5m,宽90cm,考虑到场地狭小,且边梁模板宽度为1.46m,为方便模板拆除和预应力张拉施工,制梁台座横向间距5m、纵向间距5m布置。
图2 台座布置图
4.3.2台座施工
(1)基础施工
本梁场地基采用开山石渣回填,回填时已分层碾压密实,台座基础开挖深度1.0m,宽度2.0m,开挖后进行地基承载检测(箱梁台座地基承载力见表1),若承载力不满足要求,则进行地基处理。按照扩大基础设计尺寸(箱梁扩大基础尺寸图见表2)开挖扩大基础,设置上下两层Ф16间距10×10cm的钢筋网,扩大基础端头宽度应超出梁底0.5m。台座基础、扩大基础均采用C20混凝土浇筑。
梁长(米) | 梁重(千牛) | 台座重(千牛) | 地基承载力(千帕) |
20 | 700 | 150 | 85 |
25 | 1000 | 187.5 | 95 |
30 | 1240 | 225 | 98 |
35 | 1500 | 262.5 | 101 |
40 | 1860 | 300 | 108 |
表1 箱梁台座地基承载力
梁长(米) | 扩大基础尺寸(米) | 扩大基础容许荷载(千牛) | |||
长 | 宽 | 高 | |||
20 | 2.5 | 2.5 | 0.2 | ≥350 | |
25 | 2.5 | 2.5 | 0.25 | ≥500 | |
30 | 3 | 3 | 0.3 | ≥620 | |
35 | 3.5 | 3.5 | 0.35 | ≥750 | |
40 | 3.5 | 3.5 | 0.4 | ≥930 |
表2 箱梁扩大基础尺寸
(2)台座浇筑
台座统一采用C25混凝土浇筑,距台座顶面9cm处,每隔1m设置一个长90cm的PVC管,PVC管直径为5cm,作为穿箱梁模板对拉螺栓的孔道;为了解决梁底边缘漏浆现象,在台座两侧预埋5×5cm槽钢,槽钢采用Ф16螺纹钢斜向固定。
浇筑到顶面时,按照图纸要求设置预拱度,浇筑完毕后,将表面抹光、压平,平整度控制在5mm以内。台座表面铺设90cm宽、6mm厚度的钢板,钢板与预埋槽钢焊接,作为箱梁底模,需接缝焊接严密,表面打磨光滑洁净。同时在台座两端1.3m位置处预留吊装孔,吊装处铺设单独的台座钢板,方便操作,钢板宽度为30cm。
4.4龙门吊设置
梁场布设2台80吨/30m龙门吊,用于支模板、浇筑混凝土、钢筋和箱梁吊装作业,龙门吊基础下层地基承载力不小于350KPa,采用扩大基础浇筑C20混凝土,上层基础尺寸40×40cm,绑扎钢筋骨架,采用C30混凝土浇筑。
4.5场地硬化及排水设施
梁场场地采用C20混凝土硬化,硬化厚度不小于15cm,主道路采用C30混凝土硬化厚度不小于20cm;梁场台座横向通道之间设置20×20cm横向排水沟,排水沟上铺盖雨水箅子,台座纵向通道之间设置10×10cm纵向排水沟,排水沟施工时预留坡度,确保雨水和养护用水及时排出。
4.6运梁通道的设置
考虑箱梁运输距离最短和直线运输,且不影响梁场正常施工,在梁场左侧第一排与第二排台座之间设置运梁通道,宽度4.5米,运梁通道距离制梁台座2.5m。
本梁场利用以上选址、布局原则,对梁场进行建设,根据实际生产情况,本标段预制梁场建设和生产未与主体桥梁工程施工相互干扰,且箱梁运架距离最短,避免高空提梁架设的危险,且各功能区域的布置比较合理,台座布设间距也能较好的满足施工要求。
5 结束语
本文通过水阳高速公路LJ-3合同段1#梁场的建设情况,分析了山区高速公路梁场的选址、布设原则及建设方案,山区受地形限制,场地较狭小,可作为山区高速公路预制梁场建设的参考。
参考文献
[1]柞水至山阳高速公路建设管理处五化管理办法
[2]姜立贵,邓国才.预制梁厂的规划和筹建.隧道建设,2002(02)
[2]贺帮锋.桥梁施工现场预制梁场选址原则及影响因素研究,科技信息
4