预制梁场规划及方案设计

预制梁场规划及方案设计

杨飏高建斌

摘要预制梁场施工是桥梁施工的一个重要环节，预制梁场的生产进度与质量直接影响整

个桥梁的生产进度与质量，结合人文路跨贾鲁河大桥预制梁场实际情况，因地制宜的对预制梁

场进行设计，保证了箱梁预制的顺利进行，为类似预制梁场的规划施工提供了经验。

关键词预制梁场规划设计

1 工程概况

人文路跨贾鲁河大桥位于人文路与贾鲁河相交处，桥梁全长526.0m，全宽55m。其中主桥为整体式一幅桥，引桥横向分为三幅桥，其中中幅桥为机动车桥，两侧边幅桥为辅道桥。

本工程预制箱梁布置在中牟绿博园区跨贾鲁河大桥引桥段，共有149片，预制箱梁分为28.49m、29.96m两种形式。预制箱梁梁高1.5m，顶板宽度2.5m，底板宽0.99m，顶板厚度15cm,伸缩缝一侧厚40cm，其中在0、3、5、8、11、14轴处设有伸缩缝，伸缩缝一端预留伸缩缝预留槽。

1.1 自然条件

1.1.1 气象条件

工程所在地年平均气温为14.2℃。一月份为全年最冷月，平均气温为-0.5℃。七月份为全年最热月，平均气温为27.1℃。极端最低气温为-16℃（1971年12月27日），极端最高气温为42.9℃（1966年7月19 日）；年平均降水量 627.5 mm，相对变率为 21%，属全省变率高值区。降水四季分配不均，多集中在夏季 7、8 月份。降水强度变化较大。在各级降水中，小雨出现的概率最多，占总降水日数的 68.2%。年平均相对湿度为 69%，年平均无霜期240天，全年日照时间2400 小时。区域水系比较发达，场地内地下水属第四系潜水，资源丰富，潜水埋深一般为 1.5～4.9m，主要受大气降水补给，地下水位变幅约1.0m。

1.1.2 水文条件

郑州地区地下水按含水层性质及埋藏条件分为孔隙潜水和孔隙承压水两种类型。潜水一般埋藏于地表下2～60m范围之内，潜水受大气降水补给，东部水位变化主要受季节性降水和灌溉的影响，水位变化幅度为 1.0～1.5m。含水层岩性由粉土、粉细砂组成，粉土层渗透系数K为0.54m/d，粉细砂层的渗透系数K为6.6m/d，水化学类型属低矿化度重碳酸钙型水。承压水埋藏深度大于60m，承压水补给条件复杂，水化学类型属重碳酸型水。

实测地下水稳定水位绝对标高为76.79～77.37m（水位埋深0.50～5.70m），本层地下水类型属潜水，其补给来源主要来自大气降水，同时接受贾鲁河河水下渗补给，渗流蒸发

排泄。根据水文地质调查结果，本场地历史最高水位接近自然地面。

场地地下水及贾鲁河河水对混凝土结构的腐蚀性等级属弱腐蚀；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水环境下的腐蚀性等级均属微腐蚀性；在干湿交替环境下的腐蚀性等级均属弱腐蚀性。

1.2 工程主要技术指标

（1）场地类别：Ⅲ类

（2）承载力基本容许值：施工场地经碾压压实后，根据标准贯入度试验测得场地地基承载力fa≥250kPa。

共计149榀箱梁，根据总进度计划，预制梁工期安排如下：

2015年5月1日～2015年6月20日完成预制梁场建设。

2015年6月25日～2016年2月10日完成箱梁预制。

2 梁场位置选择

一般较为常见预制梁场的选址及优缺点：

（1）引道及附近预制梁场：优点是预制箱梁运输方便。缺点是对地基承载力要求较高，需要征地。

（2）桥上预制梁场：一般在城市内桥梁施工场地限制较大时使用，不单独设置预制梁场，要求制梁台座可移动，但施工较为复杂，一般不适用于大型预制梁场。

（3）桥下预制梁场：当引道及附近预制梁场无法使用时，可以考虑桥下预制梁场，对地基承载力要求较高，桥下预制梁场必须在枯水期完成施工任务。桥下梁场作业与桥上施工存在相互影响及干扰，管理难度较大。

（4）远距离预制梁场：此类梁场一般不受征地限制，便于集中管理，制梁数量大时优势明显，但运输费用较高。

结合以上梁场情况的优缺点，结合总工期安排，将预制梁场在施工场地引道部分。决定在预制箱梁全部的施工完成后进行引道部分的施工，预制梁场的建设及拆除较为方便，对预制梁场的地基进行处理，保证承载力满足要求。

3 箱梁预制场平面布置及建设方案

根据施工计划和现场实际情况，将预制场设置在14#桥台以北至现有人文路，到北岸施工现场运距为0.5km，北引桥78榀预制梁；到南岸施工现场运距为10.2km（备用线路24.8km），南引桥71榀预制梁，共149榀，预制箱梁台座考虑预制箱梁钢筋绑扎梁场位置图1。

图1

3.1 预制场地布设

根据施工进度计划安排，计划每月生产箱梁15片。根据生产能力需求，预制场内设置80t龙门吊2台，10t龙门吊1台，张拉设备4套、压浆设备1套。在预制场适当位置设置接线电箱，同时安装漏电、触电保护装置并由专门电工负责管理，布线时充分考虑预制梁施工时机械的影响，做到安全合理布线。预制场外设置专门钢筋加工场。根据安全文明施工要求，在预制场内设置有关的标志牌、消防设施，在预制场两端设置小型机具及小型材料存放区，做到机具设备和材料堆放整齐、有序。

预制场场地范围内，填至预设的标高，然后采用推土机平整，用18吨振动压路机进行碾压，压实整平后，基层铺设30cm厚三七灰土并碾压夯实，上部采用10cm厚C15混凝土进行硬化。

3.2 制梁台座施工

预制梁的总数量149榀，计划每月生产15榀。预制箱梁以及现场实际情况每一榀预制箱梁从钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、模板拆除到强度满足要求张拉完成后运输至存梁区平均需要花费18天，所以考虑在预制场布置12个制梁台座（前期考虑将台座不对称布置，台座间预留出足够模板安拆空间，但施工场地限制采取图1布置方法布置制梁台座）。其中29.96m台座9座，28.49m台座3座，宽与箱梁底面同宽，外露部分高出地面0.3m，台座横向间距5m，纵向间距2m。台座布置满足施工工期计划要求。

制梁台座采用C30混凝土，基础采用三七灰土换填。台座施工时,在基础上用墨线弹出台座边线，台座采用C30混凝土浇筑，台座制作时，跨中向下设2cm的反拱，反拱线为二次抛物线。

台座顶面边角采用[50槽钢保护，防止棱角在施工中破坏。台座顶面满铺5mm钢板作为箱梁底模，直接与边角[50槽钢焊接牢固，施工时可重复周转使用。

另外考虑预制梁张拉后，底模两端支点处将承受预制梁的全部重量，且张拉时梁底支点会产生部分向趋向中间收缩的形变。因此该范围内的底模两端支点将承受预制梁的全部重量，因此在台座两端基础3m×2m范围内进行加厚处理，采用C30混凝土并增设钢筋，确保梁板张拉起拱后台座不出现断裂、下沉，同时在台座与预制箱梁接触的内侧做好缓冲措施（垫足柔性缓冲材料），施工扩大基础混凝土前，基底夯填50cm厚三七灰土以保证台座牢固不开裂且箱梁无损伤。