低山深丘区预制梁场的选择(2011.9.8)

内容摘要：结合广元至南充高速公路预制梁场场址及建场方案的选择，对预制梁场几种方案从安全、经济、环保水保等方面作分析比较，确定经济实用的最佳方案。

关键词：预制梁场  场址选择  建场方案  半成型路基   环保水保

1、工程简介：

1.1 工程概况：

广元至南充高速公路GN2合同段，主线共6.290km，有特大桥2533.3m/1座，大桥922.5m/2座，共计：20m预应力砼小箱梁148片、25m预应力砼T梁900片，40m预应力砼T梁185片，路线位于嘉陵江右岸，昭化风景保护区牛头山山坡坡麓，地形陡峻，地面高程起伏变化大，施工沿线没有足够的场地建设预制梁场，为确保工程进度、降低施工成本，减轻对风景保护区的影响，需要对梁场场址和建场方案的选择进行分析比较。

1.2 GN2合同段主要结构物分布示意图

1.3 工期要求：

本项目合同工期24个月，根据现场实际情况和下部结构的工期安排，预制梁的施工时间：最早开始架设时间为第9个月，最晚结束架设时间为第22月，制安预制梁最大施工工期为14个月。

2、初步方案设想：

2.1 预制场场址选择：

2.1.1 采用征用山区土地：

根据本合同段所处的位置，线路左侧为县级公路和嘉陵江，无法利用，线路右侧是牛头山，可在

地势相对平坦的地方临时征地建预制场。

2.1.2 利用半成型路基：

将预制场布置在结构物之间的半成型路基上，从《GN2合同段主要结构物分布示意图》上看，可供选择预制场的位置有：A区、B区、C区、D区、E区、F区共六个区域，根据现场实际情况A区、B区位于天雄关隧道两侧，需要建设混凝土搅拌站、钢筋加工场、拱架加工场，且有一道大冲沟阻断，完成大冲沟改造工程需要工期较长，故A、B两区均不适合建预制场，F区左侧为桥梁结构，仅有右侧半幅路基可利用，场地过于狭小,且该处山地陡峻，无法扩建，亦不适合建预制场。C区、D区、E区位于桥台后路基上，场地长度大约在170~200m之间，可设置预制场。

2.2 初步方案设想：

根据选址的不同，形成以下几种方案：

2.2.1方案一：

    在C区右侧（山体较为平坦，土石方开挖和防护工程量都相对较少）临时征地，组建一个较大的预制场，可以将全标段的梁集中预制；

2.2.2方案二：

利用C区半成型路基作为预制场的一部分，另外在路基右侧临时征用部分林地， 组建一个较大的预制场，可以将全标段的梁集中预制；

2.2.3方案三：

    在C区、D区、E区半成型路基分别建设20m小箱梁、40mT梁、25mT梁预制场；

2.2.4方案四：

在E区建25mT梁预制场，在D区建20m小箱梁和40mT梁预制场，在桥面上增设存梁区。

3、方案比选：

3.1 总体方案比较：

3.1.1 方案一：

    吴家湾大桥右线地势相对平坦，先施工左线，预留右线为运梁通道，黄莲铺沟大桥从山谷上跨过，昭化沿江特大桥的运梁通道需从黄莲铺沟大桥上通过，按照本项目形象进度要求，先左线后右线， 25mT梁由黄莲铺沟大桥左线开始预制安装。

    黄莲铺沟大桥左线20孔25mT梁，施工至昭化沿江特大桥第75孔变为40mT梁，即25mT梁预制安装95孔（495片）后开始安装40mT梁，25mT梁工期为14个月，总共900片25mT梁平均每月65片，即40mT梁在25mT梁预制安装7个月后开始预制安装，由于昭化沿江特大桥尾部有30片25mT梁，则40mT梁（185片）的预制安装周期为6.5个月，平均每月需生产29片才能满足工期要求，由于运梁道路受限，20m小箱梁（148片）的施工工期与40mT梁同步，平均每月生产20 m小箱梁23片。

根据广元气候情况及施工经验，满足制梁目标，需25mT梁模板5套，预制台座24个；需40mT梁模板3套，预制台座12个；需20m小箱梁模板2套，预制台座12个，75t提梁龙门吊1对，5t工作龙门吊4台；满足架梁目标，需40m架桥机1台、30m架桥机2台。

方案一预制场平面布置示意图

3.1.2 方案二：

预制场利用了部分半成型路基，临时征地面积比方案一减少一半，实际布置了两个预制场，模板、预制台座、架梁设备数量同方案一，提梁龙门吊由1对增加到了2对。

方案二预制场平面布置示意图

3.1.3 方案三：

  由于三个预制场建设，40mT梁预制场和20m小箱梁预制场均有位置设置存梁区，故在安装之前可储存部分预制梁，由此计算出40mT梁平均每月预制24片即可满足工期，20m小箱梁平均每月预制16片可满足工期。计算出满足制梁目标需：25mT梁模板5套，预制台座24个； 40mT梁模板2套，预制台座12个； 20m小箱梁模板2套，预制台座8个，75t提梁龙门吊3对，5t工作龙门吊3台；满足架梁目标，需40m架桥机1台、30m架桥机2台。

方案三预制场平面布置示意图

3.1.4 方案四：

20m小箱梁预制场和40mT梁预制场合并为一个预制场，增加1对6m跨径存梁龙门吊，将存梁区建在桥面上，利用小龙门吊可在桥面上大量存梁（单片梁储存不超过3个月），可减少1台30m架桥机，即30m架桥机安装25mT梁时将20m小箱梁储存在桥面，2个月后转场安装20m小箱梁同时储存25mT梁。则满足制梁目标需：25mT梁模板5套，预制台座24个；需40mT梁模板3套，预制台座12个； 20m小箱梁模板2套，预制台座12个，75ｔ提梁龙门吊2对，5t工作龙门吊4台；满足架梁目标需：40m架桥机1台、30m架桥机１台。

方案四预制场平面布置示意图

综上所述，预制场场址选择不同，梁体预制安装方案会发生相应变化，模板设备数量会发生变化。

3.2 环保水保比较：

    方案一预制场地全部征用林地，开山砍树，对环境、水文破坏非常严重；方案二部分征用林地，对环境、水文亦造成一定程度的破坏；方案三和方案四利用半成型路基，保护了自然环境。

3.3 经济性比较：

方案四较方案一和方案二节约了征地费、土石方施工费、林地恢复费，比方案三减少了一台30m架桥机，经比较可以得出方案四最经济。

预制场经济性比较一览表

4、结论

4.1 随着国家对水保环保的重视，现代公路工程从设计到施工，水保环保贯穿了整个建设过程。特别是山区在设计时就采取了多桥涵少路基、绿色防护的做法，从而减少环境破坏和水土流失。作为施工单位，在确保工程安全、进度的情况下，如何降低施工成本、达到环保水保要求，已经成为施工组织中的重要环节。作为山区预制场，利用半成型路基，是很好的选择。

4.2 设备成本在工程施工中占很大的比例，如何提高设备使用率，减少使用设备数量，是承包商需要认真考虑的问题之一。合理利用成型桥面作为存梁区，降低设备使用成本，也是不错的选择。

4.3 山区公路设计一般路基宽度较窄、纵坡大，需利用龙门吊行走的优势合理布置预制梁场，不要随意增加设计以外的土石方。

参考文献：

1、公路桥涵施工规范（JTJ 041-2004）人民交通出版社，北京.2004

2、公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）人民交通出版社，北京.2006