预制箱梁场站建设浅析

李强

摘 要 本文主要分析了预制箱梁在桥梁施工中的重要性与预制梁场站建设的重要性，重点介绍了预制箱梁场站的场址选择与预制箱梁的制作方法，很好地提高了预制箱梁的制作效率与成品质量。希望能够通过对本次预制箱梁场站建设的研究，大大推动行业在预制箱梁技术上的发展。

关键词 预制箱梁;选址;制作;设计

引言

现如今，我国交通行业发展十分迅速，桥梁施工建设的规模和数量也正在不断增加。在桥梁施工中，预制箱梁施工是一项十分重要的环节，关系到整体桥梁结构的稳定性。同时，各个地区的市政工程建设都离不开桥梁施工，因为桥梁施工不仅可连接复杂地段的交通，还能够为人们出行、经济发展做出贡献。预制箱梁能够保证施工的质量，加快施工的工期，现在已经成为桥梁上部的一种主要结构形式。基于此，本文围绕预制箱梁场站建设展开具体探究，以期促进桥梁建设的顺利完工。

预制箱梁的预制是桥梁上部结构施工的一个主要的因素和环节，预制场站的建设也对工程的总体施工安全、进度、施工成本的降低、文明施工的保障起到了决定性的作用。在我国的大中型桥梁建设当中，很多都选择使用预制箱梁模式，而预制箱梁也是桥梁结构当中至关重要的一种外露承重单元。预制箱梁无论是从施工技术方面还是从质量方面，都对建筑物整体稳定性和建筑物的安全性造成了直接影响，在综合桥梁施工环节有着非常重要的作用与价值。本文中就将以贵州双龙临空经济区贵龙纵线道路工程1#、2#、3#桥梁工程施工为例，对预制箱梁场站建设进行详细的分析与探讨。

1工程概况

贵州双龙临空经济区贵龙纵线工程是新规划双龙临空经济区环线路网中环的东环，道路等级为城市快速路，规划道路红线宽40米，设计车速为60公里/小时。起点接规划建设大道与原贵龙纵线立交，沿线主要构筑物包括三座桥梁（分别为1#、2#、3#桥梁），桥面全宽为25m，为双向6车道，桥梁上部结构采用预应力预制混凝土箱梁，其他单位工程包括道路工程、排水工程、电力工程、弱电工程、交通工程、绿化工程及照明工程等。

2选址、场地规模及主要设备

2.1 场址选择

首先，交通便利。场址的选择不仅要方便成品预制箱梁出场，还要便于钢材、地材、设备等进场，不适合选在其他施工项目的主要道路上，以免因此造成预制场内交通拥堵，干扰正常施工。其次，水源方便，排水通畅。选址不能远离水源，如果造成缺水，就会对混凝土施工质量造成影响，而且，施工用过的废水和雨水一定要及时排出去。一旦场内积水和雨水不能及时排出，预制场内的设施就会受到破坏，造成巨大的经济损失。最后，电力要方便。由于预制场内的各种电器设备功率大、数量多，靠近变压器能够缩短低压线路的长度，减少电损，保证施工需要的电压。

2.2 场地规模

首先，根据投标文件箱梁预制及安装的总体工期要求，箱梁预制进度需要达到4片/天，根据设计图纸要求混凝土强度及弹性模量达到设计强度的90%后，方可进行第一次预应力张拉，第一次预应力张拉完成后，方可将箱梁吊出制梁台座。单片预制箱梁占用制梁台座时间为6天，其中：模板修整及支搭3h、吊放钢筋骨架1h、安装内模及端模2h、绑扎顶板钢筋及预埋件4h、砼浇筑前准备工作1h、砼浇筑5h、达到第一次预应力张拉条件120h、吊出制梁台座2h，总计138小时，5.75天。

其次，根据设计图纸要求箱梁砼强度及弹性模量达到设计要求的100%，且龄期不小于10天方可进行第二次预应力张拉，计算预制箱梁存梁时间为10+28=38天，则施工现场需要存梁38×4=152片，每个存梁台座存放2片箱梁，则需要76个存梁台座。

最后，预制场长度确定：为节省工程投资，减少运梁龙门吊投入，考虑将制梁区和存梁区设置在同一生产线内。双线梁顶宽4.4米，单线梁顶宽5.3米。

制梁区长度：设置6个单线梁制梁台座，18个双线梁制梁台座。

需要长度=6×（5.3+4.4模板操作空间）+18×（4.4+4.4模板操作空间）=216.6m

钢筋绑扎区长度=50（满足同时绑扎3片梁骨架和顶板钢筋的空间）×2=100m

存梁区长度：设置25个单线梁存梁台座，52个双线梁存梁台座。

需要长度=25×（5.3+0.5操作空间）+52×（4.4+0.5操作空间）=400m

则预制场最小长度=216.6+100+400=716.6m，现实选择预制场长度800m满足施工需要。

预制场宽度确定：布置一条生产线，预制梁台座最大宽度31m，设置模板吊装用龙门吊轨道1条，吊梁轨道1条。10m宽场内道路1条，钢筋加工区宽度18m，预计施工人员500人，为方便统一管理将生活区设置在场内一侧，需要宽度50m。

需要宽度=31+7（龙门吊运行间距离）+10+18+50=116m

現实选择预制场宽度120m，满足施工需要。

2.3 主要设备

3门吊轨道基础、制梁台座、存梁台座设计与技术参数的确定

3.1 门吊轨道基础设计

（1）设计要求

在最大载重量下，钢筋混凝土基础的强度和配筋必须满足施工安全。检验地基承载力是否满足施工要求，是否需要进行基底处理。

（2）设计依据

依据工具书《基础工程》、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011[1]）、 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《路桥施工计算手册》及地基承载力试验记录、龙门吊生产厂家提供的相关资料。

（3）受力验算

地基承载力验算：

结合现场实际情况，基础最大埋深0.55m。场地内1.5m深度的最小地基承载力为249Kpa。龙门吊轨道基础采用钢筋混凝土条形基础，为减轻基础自重，基础采用倒T型截面，混凝土强度等级C30。龙门吊轨道根据厂家设计要求采用P50型起重钢轨，基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用，忽略钢轨承载能力不计;基础按弹性地基梁进行分析设计。

根据龙门吊厂家提供资料，220吨龙门吊行走台车最大轮压Pmax=25t×9.8kN/t=245kN。结合现场实际情况，龙门吊自重110吨，最大吊重210吨，合计：320吨。计算轮压P=320t÷16×9.8kN/t=196kN。

龙门吊轨道基础沿台座两端进行布设，基础分段长度25m，两端各设伸缩缝20mm。根据220t龙门吊资料显示，支腿纵向距离8m。

轮距：0.9m+0.91m+0.9m+5.29m+0.9m+0.91m+0.9m

按梁中心布置轮压，见下图：

根据文克尔地基上梁计算原理计算地基反力。

综合考虑基础自重和回填土自重后的地基最大反力如下：

103.420+11.05+1.89=116.36 Kpa<，地基承載力满足施工要求。

轨道基础强度验算：

C30混凝土标准抗压强度值：14.3Mpa=14.3N/mm2

计算轮压下的混凝土强度值：

196KN/150×150mm2=196000/22500 mm2=8.7Mpa<14.3Mpa

（C30混凝土标准抗压强度值），经计算C30混凝土基础满足施工要求。

轨道基础配筋验算

通过计算及构造的要求，基础底面配筋4φ16;箍筋选取φ6@400;考基础顶面配置4φ12与箍筋共同构成顶面钢筋网片，以提高基础的承载能力及抗裂性;其他按构造要求配置架立筋。基础顶面预埋钢筋用于固定轨道钢。

根据《基础工程》中相应计算公式计算基础内力（弯矩、剪力），通过验算基础正截面受弯配筋和基础斜截面受剪配筋均满足受力要求，轨道基础配筋能满足施工要求[2]。

3.2 制梁台座设计

（1）设计要求

由于箱梁的自重大，在设计制梁台座时，充分考虑台座的强度、刚度、沉降变形及其稳定性。

（2）设计依据

根据施工设计图纸和《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010相关参数及计算公式，验算制梁台座强度。

（3）受力验算

C30钢筋混凝土制梁台座强度验算：矩形截面受压承载力计算公式采用《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010：N≤0.9φ，经计算制梁底座抗压承载力满足施工要求。

结构由上至下为：8mm厚钢板，40cm厚C40钢筋混凝土。80cm厚，40cm宽混凝土条形基础，条形基础端部厚度加深至1.5m，条形基础混凝土标号C30。使用5号热扎等边角钢对底座两边包边，在钢板两侧设置焊孔与8mm厚钢板焊接。在底座顶面下8cm处设置Φ50mm的对拉螺栓孔。

3.3 存梁台座设计

（1）设计要求

施工现场共有存梁台座77个，满足存梁140片则需要进行双层存梁，存梁台座必须满足抗压强度及地基承载力要求。

（2）设计依据

根据施工图纸、工具书《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011及施工现场地基承载力试验记录。

（3）受力验算

按单线梁存梁台座进行验算，结构形式由上至下为：

2.3×0.8×0.3mC30混凝土，3×3×0.5mC30混凝土，3.5×3.5×0.5m砂砾。

地基承载力验算：

地基承载力验算采用《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011，当轴心荷载作用时应满足：pk≤fa，经计算地基承载力满足施工要求。存梁底座抗压承载力验算：矩形截面受压承载力计算公式采用《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010，应满足公式：N≤φfccAC，经计算抗压承载力满足施工要求[3]。

4结束语

在桥梁施工当中，预制箱梁的生产是一项非常重要的环节。由于预制箱梁具有刚度大、抗扭性强等优势，在我国现阶段，很多桥梁上层架构都是选用预制箱梁。而且，做好预制箱梁场站的选址，并对预制场进行合理的布置，不但能够保证预制箱梁的施工质量，加快施工的进度，保证工程施工的安全，同时，还可以降低施工的成本，做到真正的文明施工，使社会效益与经济效益双丰收。

参考文献

[1] 最新规范《公路桥涵施工技术规范》：JTG/T F50-2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 公路路基施工技术规范：JTG/T 3610-2019[S].北京：人民交通出版社，2019.

[3] 最新规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》：JGT 3362-2018[S].北京：人民交通出版社，2018.