软基地段狭小场地预制梁场规划及台座优化改建技术

许智林 （中铁十七局集团第六公司有限公司，福建 厦门 361000）

1 工程概况

湄渝高速公路莆田段A3合同段路线全长2.628km，工程内容为0.5座黄石高架桥和1座三江口枢纽互通，计划工期18个月。本合同段共有预制梁片1494片，其中T梁508片，箱梁610片，板梁376片。本文主要介绍预制T梁场的场地规划及台座优化改建技术。

2 梁场选址

2.1 梁场选址影响因素

2 .1 .1 地质条件限制

本项目位于莆田东部沿海，属冲海积平原地貌，全线水田、河道及池塘众多，地质条件较差，淤泥及软弱土层厚达15～20m。

2 .1 .2 路基长度不足

本合同段主线上没有路基，红线内可以供预制梁场使用的路基只有黄石高架桥和下穿福厦铁路匝道桥之间的约420m长匝道路基，路床宽度约36～75m，基底设计采用PTC预制管桩处理，路床填筑高度约1～3m。

2 .1 .3 软基影响

由于工程所在地周边水田和河道发育，软基层较厚，如果在红线外征地建设梁场成本高、工期长。经过初步估算，红线外征用10亩临时用地，软基处理费用达1000元/m2，只计算征地和软基处理费用即达到惊人的700多万，还不包括土方填筑、场地硬化等施工内容。

2.2 梁场选址确定

根据本标段路基、桥梁实际分布情况，结合现场详细勘察情况，项目最终确定把靠近黄石高架桥的240m长路基用来建设箱梁预制区，靠近福厦铁路桥的180m路基和10m匝道桥整合共190m长，作为T梁预制区。选择该段作为预制梁场具有以下优势：

①本段路基处于黄石高架桥和互通匝道桥之间，有利于梁片向四周辐射架设；

②本段路基距离拌合站最近距离只有500m，且施工便道四通八达，材料供应较为便利，可以确保梁场正常施工；

③本段路基基底需要进行软基PTC桩处理，在此设置梁场可以节省软基处理费用，同时为路基起到预压作用。

3 梁场规划

3.1 梁片生产计划

湄渝高速公路莆田段2013年11月18日下开工令，计划通车时间为2015年12月20日，也就是说留给路基和路面标的时间总和只有2年，建设工期十分紧张，梁场软基处理和土方填筑又耗时较久，正常的梁片预制时间只有8个月。

3.2 梁场建设成本分析

3 .2 .1 软基处理费用

采用传统预制台座方案，红线内T梁预制区面积不足，需要在红线外增加大量临时用地，按10亩临时用地估算，软基处理费用高达1000元/m2，征地加软基处理成本达到惊人的700多万。而通过T梁预制台座改造技术，把台座全部设置在红线路基上，节省了大量额外的征地费用和软基处理费用。

3 .2 .2 梁场建设费用

若按传统方案设计需要80个台座，通过合理的规划T梁预制场及台座优化改建技术仅需要台座24个，而且改造时间短，不仅减少场地使用面积，还能节约台座和基础混凝土，大大提高施工效率，加快施工进度。

3.3 预制T梁总体规划

经过详细规划和布局，本标段计划在T梁预制区内先行建设23个40mT梁预制台座，1个临时存梁区，1个检测区，1个半成品钢筋存放区，1个胎膜台座区。待40mT梁预制完成再把台座改造成其余型号。

经过规划后，T 梁预制区内共有 A、B、C、D、E5种台座基础，改造后台座累计可以达到80个。其中40mT梁台座23个，20mT梁台座28个，25mT梁台座20个，30mT梁台座9个。

4 台座设计及施工

预制T梁台座基础的作为T梁的主要受力部分，为确保预制T梁质量，台座合理分布尤为重要。这关系到后期的可变动台座的改造施工，及合理利用有效场地、降低成本、加快进度使得预制T梁在顺利施工的同时，确保经济效益达到最大化。

4.1 预制T梁台座基础布置规划

T梁台座基础分为A、B、C、D、E5种基础（详见图4-1），其中A型基础为40mT梁台座与20mT梁台座公用整体条形基础，规格为14×3共计4条；B型基础为40mT梁台座与20mT梁台座共用整体条形基础，规格为14×6共计2条；C型基础为40mT梁台座与20mT梁台座共用整体条形基础，规格为10×3共计4条；D1型基础为40mT梁台座与20mT梁台座共用整体条形基础，规格为10×6共计2条；E型基础为40mT梁台座与20mT梁、25mT梁、30mT梁台座共用整体条形，规格为10×2共计10条。

4.2 预制T梁台座基础施工

湄渝A3标T梁台座基础为整体式条形基础（见图2），以整体式条形基础作为T梁台座基础有利于T梁预制及张拉的整体受力，防止T梁台座不均匀沉降。

图1 预制T梁整体条形基础

由于预制T梁型号繁多，每种梁型对基础受力均不相同，所以根据最大锚下控制张拉力和T梁自重及预制T梁模板重量设计预制T梁台座基础，同时台座基础以传统矩形基础设计，既能防止预制T梁台座不均匀下沉，又能为后期台座改造施工打好基础。

5 预制T梁可变动台座设计

5.1 设计思路和方案

预制T梁的可变动台座设计能解决预制T梁场地狭小、种类繁多、施工转换困难等施工难题，同时也能有效降低成本、加快施工进度。

预制T梁的可变动台座采用型钢制作，由Ⅰ10工字钢、10cm×10cm方钢、6mm厚钢板组成（见图2），使用Ⅰ10工字钢和10cm×10cm方钢主要用于台座变动和预防后期台座变形可进行修改；使用6mm厚通长钢板密贴在10cm×10cm方钢上面，确保梁底光滑，不会出现蜂窝麻面现象。

在可变动台座施工时，还应该注意以下几个方面问题，以满足质量和工期的要求：

①预制台座要设置反拱度，由中部向两端渐变按二次抛物线布置。根据设计提供的跨中反拱度计算出各点反拱度，公式为：yh=H中(1-4×2/L2)，其中x为y点距跨中的距离，L为梁长。同时在施工时先按照参考的反拱度预制几片试验梁。

②台座露出的棱角用三角铁(角钢)包边以防止在使用过程中掉角损伤轮廓，角钢焊接时应特别注意控制标高和线型。台座顶面和两侧必须平整光滑，以保证侧模的安装就位和T梁底的平整度。

③台座的两端应加密Ⅰ10工字钢，以防止在后期制梁过程中台座发生不均匀沉降，影响梁片质量。

图2 预制T梁可变动台座转换图

5.2 优点

利用可变动台座，可以实现40m台座与20mT梁台座的互换，40m台座与25mT梁台座的互换，40m台座与30mT梁台座的互换。预制T梁台座的转换可以实现预制T梁场面积仅为34×190=6460m2，转换成40mT梁台座14个，转换成20mT梁台座28个，25mT梁台座20个，30mT梁台座9个。

使用该组合能提高台座利用率和施工效率，后期台座改造和变形修整也比较方便快捷，大大改变了传统台座变形就要返工处理的缺点，达到优化工期、降低成本的目的。

6 施工总结

通过合理的规划梁场、T梁台座的科学设计以及可变动台座的优化改建技术，打破了传统的梁场建设方案，同时克服了软基地段的梁场建设难、场地狭小、T梁种类繁多、施工转换难度大等诸多困难，在规定的工期内圆满完成了T梁预制施工任务，得到各参建单位的一致好评，同时取得了较大的经济效益和社会效益。