预制T梁梁厂设计

郑庆坂 严清明

1 工程概述

保山(大官市)—龙陵(龙山卡)高速公路工程项目,是国家重点规划建设的“五纵七横”国道主干线中上海—瑞丽公路在云南境内的一段,是连接中国和缅甸、泰国及东盟自由贸易区的主要交通运输通道,也是云南省“十五”期间公路建设的重点工程之一。

工程起点位于保山市隆阳区大官市附近,即大理—保山高速公路起点,终点位于保山市龙陵县龙山卡西北侧3 km处,接规划后期建设的龙陵—芒市高速公路起点。

我单位施工的合同段为第9合同段,起止点桩号为:K563+940～K568+000,路线长度4.06 km。桥梁单幅总长4750 m,占线路总长的58.5%,预应力T形梁数量多,共630片,地形条件复杂,线路条件差,沿线地形陡峻,施工场地狭小,给场地布置和施工带来较大困难,因此预制场地的设计和建设显得异常重要。

2 梁厂选址及平面布置

2.1 场地建设改造

该段路线设计纵坡为5.5%,为保证龙门吊行走,将该段路基保山端 K567+187～K567+350段超填、龙陵端K567+350～K567+498段超挖使线路纵坡降至3%。K567+440～K567+500段线路左幅为挡墙、右幅为挖方边坡,挡墙已砌筑至设计标高,内侧为1∶0.5的坡度,此段又处于超挖段,致使梁厂宽度不够,为保证龙门吊轨道宽度,将右侧原设计1∶1.0的边坡改为 1∶0.75,路基加宽2.5 m。

2.2 场地布置

1)轨道布置。龙门吊轨道:在 K567+192～K567+498段布置跨度为20 m的龙门吊行走轨道。运梁轨道:在K567+192～K567+250段靠左边龙门吊轨道布置轨距220 cm的喂梁轨道,K567+192往小里程接台尾。轨道采用43 kg/m的钢轨。2)制梁台座。在K567+288～K567+473段龙门吊轨道内设置5个制梁台座区,各制梁区以台阶式布置,各区分别设前两区4个、后三区3个制梁台座。确定台座的长度分别为25.7 m,26 m,26.2 m,26.5 m,27 m,27.2 m,27.5 m,28 m等共计17个。3)存梁区。在K567+218～K567+288段设置A,B两个存梁区,因 A区半边为喂梁轨道,故存梁两层共10片,B区共存16片,存梁区可存梁26片。4)钢筋加工场。因一片T梁钢筋为6 t多,考虑人工搬运困难,将钢筋加工场设置在K567+473～K567+498段的龙门吊轨道内,用龙门吊提运加工好的钢筋至各台座区。5)线状材料堆放场地。在K567+232～K567+300段龙门吊外侧路基上设线状材料堆放场地。6)拌合站。在主线K567+550～K567+600段路基上设置拌合站。

3 相关临时工程设计

3.1 台座设计

本梁厂处于路基填方地段,为防止台座不均匀下沉而断裂,台座基础宽140 cm,深 50 cm,两端头加深30 cm,并且基础配了φ 16为主筋、φ 8为箍筋的钢筋骨架。地面以上台座混凝土高度为20 cm,混凝土等级为C25。台座两侧沿纵向铺一根∠5的角钢与台座基础预留的钢筋焊牢,混凝土表面铺一块5 mm厚的钢板与∠5角钢焊接,浇筑完台座混凝土后在台座两侧粘一层5 mm厚的橡胶泡沫,以防止漏浆。台座内预埋φ 50@50的PVC管作为T梁侧模的对拉孔道。在梁体的吊点处采用d10的钢板设活动底板,以便于T梁吊装。相邻台座的中心距离为400 cm。底模台座顺线路布设,使T梁与线路方向一致进行预制,便于出梁、移梁、架设。台座底模根据设计要求预留了反拱度,设计值为27 mm,按二次抛物线设置。

3.2 施工用电设计

1)电力来源及供电的基本原理。直接从高压电网上拉线,经变压器变压后提供。为防止突然停电,备用一台发电机组,供电原理如图1所示。a.变压器选型。变压器选型应根据用电荷载来确定。整个施工用电主要有预制厂机械负荷、桥面施工负荷、施工照明和生活用电等方面。按照额定功率的50%～60%作为比较理想的负荷来计算需用电功率:P需=P额×(50%～60%)。根据计算结果,对照相关规范,确定采用S7-315油浸户外型变压器。b.柴油发电机。利用已有的150 kW发电机,主要供混凝土搅拌机、小龙门吊、振动器、施工照明、生活用电。

2)主要用电负载及分布情况。a.机械负载。搅拌站:搅拌电机、输送电机、提升电机、抽水机;钢筋加工厂:调直机、切断机、弯曲机、电焊机;预制前场:电焊机、附着式振动器、插入式振动器、切割机、张拉油泵、水泥浆搅拌机、注浆机、小型龙门吊、大型龙门吊。b.其他负载。施工照明:预制厂施工照明、机械照明;道路照明:行人路灯、运输便道照明;生活用电:家用电器、室内照明。

3)线路的设计与安装。根据预制厂平面布置图及其负载的安排情况,参考《电路设计手册》和《施工手册》,电路原理图设计见图2。

4 生产能力及主要料具投入设计

1)主要料具投入。

注:必须在白天完成的工序为 17 h。

台座占用天数÷模板占用天数=7.2÷2.5=2.88倍,如表1所示。按60片/月的计划生产能力设计,则得表1中有关数值。

表1 台座模板配套设计表

考虑到设备及料具的利用率(台座利用率14.4÷17×100%=85%,模板利用率5÷6×100%=83%)、雨季施工、施工投入和施工场地等因素,设台座17个,模板 6套,其中中梁模板 4套,边梁模板2套。

2)生产能力。梁厂的生产能力由台座生产能力和模板生产能力共同决定。梁厂台座生产总能力=采用台座个数×每个台座月生产能力×利用率;梁厂模板生产总能力=采用模板套数×单套模板月生产能力×利用率;则,梁厂生产能力计算见表2。

注:a.台座生产总能力计算:

梁厂生产总能力取台座总能力与模板总能力中的较小者作为设计控制能力。

表2 梁厂生产能力计算表 片/月

5 结语

通过系统全面的设计,保龙九标预制厂建设很好地为T梁预制奠定了基础,加快了制梁进度,保证了施工按工艺流程进行,使施工过程易控制、易管理,取得了较明显的经济效益和社会效益。

[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册:桥涵(上册)[M].北京:交通出版社,1999.