60m预制拼装简支梁应用前景分析

卢焕光

（邢台路桥建设总公司，河北邢台 054001）

60m预制拼装简支梁应用前景分析

卢焕光

（邢台路桥建设总公司，河北邢台 054001）

概述60m预制拼装梁的应用条件、结构和、经济情况及梁的性能和优缺点等，分析其应用前景。

60m梁；预制拼装；前景分析

1 引言

目前，国内桥梁技术的发展已经较为全面，桥梁的结构类型较多且功能较完善，建造桥梁材料多种多样，完全能够满足现代桥梁工程建设的需要。一般情况下，中小跨径桥梁上部结构普遍使用预制空心板、预制箱梁、预制T梁等构造作为受力构件，承受公路荷载。这种构件在满足功能要求的同时，又能降低造价。

由于当前预制梁普遍的最大跨径仅为40m，最长的有50m，但是,实际设计应用的非常少。在一些特殊要求下需要跨越50～60m跨径的桥梁中，一般采用现浇箱梁、连续钢构、斜拉桥、悬索桥等结构型式，这种结构较预制的上部结构来说造价很大，投资成倍增加。当然，跨度超过60m的就另说了。

本文在通过成功计算论证和试验分析的基础上，对60m预制拼装简支梁的应用前景进行概述分析。

2 梁的应用条件

1）对造价控制比较严格，只需要一跨50～60m跨径需求的过路口高架桥，采用连续钢构和现浇两段最少需要3跨，增大桥梁工程量增加造价。例如，上跨6车道、8车道高速公路增加新桥梁，两侧进行基础施工，然后梁板吊装，减少中墩施工给交通带来影响，保证安全又能降低造价。

2）对于特殊山岭等特殊地带，采用60m梁能减少下部结构基础和墩数，减少下部工程量，对受施工现场条件限制的山区工程来说，在很大程度上减少施工摊销和其他人财力消耗，降低工程造价。

3）山区施工，由于受到地形和施工道路的限制，较长梁板运输比较困难，分段预制方便运输到现场，在现场进行拼装张拉，大大提高施工便捷性。

4）受造价控制的情况下的一些等级较低的公路跨河、沟50～60m跨度桥梁，只需要一跨就能满足要求，不用设置中建墩柱，施工便捷性较好。

5）需要快速施工的，又有跨径要求的城市中心区的桥梁。

3 梁的结构简述

3.1 长度L=60m。

经过力学计算，按照国内现有的施工条件、技术标准、材料性能，60m预制梁的承载能力和挠度控制均能够满足要求。

3.2 梁高

根据力学计算结果显示，采用C60混凝土，梁高达3m，断面尺寸较大，材料用量相对较多，自重也比较大。若采用C100混凝土，梁高可降低到2.5m，断面尺寸和材料用量相对较少。可见混凝土标号越高，梁高越低，材料用量越少，自重越轻。采用C60、C100混凝土造价相当，结构均能满足使用要求。

3.2 分段预制

由于梁长较大，考虑施工、运输、质量控制等各个环节的便捷性，采用分段预制，每段10～15m长度，按照设计要求进行预制施工。

3.3 梁的拼接

梁预制过程中预留预应力槽，安装时通过结合模块现场进行拼装，张拉钢绞线，然后进行吊装。

3.4 施工工艺

修建底模-制作结合模块-钢筋加工及配置波纹管-浇筑梁段混凝土及养生-搬运及堆放-梁段拼接及张拉-架设。

4 梁的经济性分析

根据国内现行公路工程预算定额，结合众多实际工程建设和设计经验，综合整理分析不同跨径和结构型式下桥梁的总体造价，按照2015年材料平均价格条件下进行计算，得出以下结论：

1）20 m跨径预制空心板桥造价2700～2800元/m2；

2）30 m预制箱梁、T梁桥造价3200～3400元/m2；

3）40 m预制T梁造价3 800～4 000元/m2；

4）60 m预制拼装简支梁桥造价5500～5900元/m2；

5）38 m+60m+38m连续钢构8000～8500元/m2。

由此可见，在同样60m跨径，同等施工条件和施工环境下，60m预制拼装梁比连续钢构、其它结构的造价更低廉，且桥梁所需规模和面积更小，经济效益明显。

5 梁的优点

1）工厂预制，减少现场施工作业，减少环境污染；集中生产管理有利于产品质量管理；梁的生产和下部结构可以同时进行，且不受季节和天气的影响，可根据工程进度调整工期，有利于缩短工期。

2）工厂化生产，构件的尺寸和形式趋于标准化，可以进行大规模的工业化生产，可以充分采用先进的自动化、半自动化设备代替人工，减少人为干扰对质量的影响，有利于流水化作业，减低工人的劳动强度，提高工作效率，降低劳动成本。

3）可以用同样的模板，模板的重复利用率较高，摊销小，减少不必要的材料消耗。可根据工程实际需要，制作不同长度的梁段，组合灵活，可以在极限梁长内生产出不同长度的梁。

4）分段生产，方便搬运，有利于组织施工。

5）与同跨度的连续钢构相比，单价更低，所需的桥梁面积更小，降低工程造价，经济效益明显。

6）能够通过高强材料的应用，减少构件截面尺寸，减少材料消耗，降低构件自重，具有跨径大，材料用量小，且性能稳定不易开裂等特点。

6 梁的缺点或不足

1）长度越长，所需梁高较大，在保证桥梁净空的情况需要加大桥梁的高度，对一些有高度限制要求的桥梁不适用。

2）对挠度控制较为严格。

3）对梁段之间结合块的质量要求较高。

4）对拼接质量和和张拉质量有更高的要求。

5）自重较大，对架桥设备和吊装设备有更高的要求。

7 应用前景分析

60m梁预制拼装梁，国外有些国家开始应用，国内目前普遍应用最大简支梁最大跨径仅为40m，60m梁在国内正在探索和试验阶段。从材料性能、结构受力，结构稳定性和可靠性模拟分析上来看，60m预制梁，通过分段预制后进行现场拼接安装，完全能够满足当前建设的需要。在成本增加不大的情况下，填补了这个跨径区间结构类型的空白，应用前景非常广阔。

40m以内的预制构件的建设有较快的发展，施工技术也比较成熟，材料性能和构件结构质量较以前有显著的提升，但50～60m跨径梁仅仅停留在设计探索和试验阶段，缺乏权威的设计依据和施工规范，大规模的推广应用还需要进一步研究和试验。

【1】JTGB01—2003公路工程技术标准[S].

【2】JTGD60—2004公路桥涵设计通用规范[S].

【3】JTGD62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

【4】JTG/TF50—2011公路桥涵施工技术规范[S].

60Meters Simply-supportedPrestressedAssemblyApplicationProspectAnalysis

LUHuan-guang
(Xingtai Road＆BridgeConstruction CorporationXingtai 054001,China)

Thisarticle from 60metersprecastbeam application conditions,structuralanalysis,econom icanalysis,theperformanceof the beam and theadvantagesanddisadvantagesofanalyzed itsapplicationprospect.

60metersbeam;prestressedassembly;prospectanalysis

U448.21+7

A

1007-9467（2016）08-0113-02

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.028

2016-02-26

卢焕光（1981～），男，河北邢台人，工程师，从事公路工程施工及管理研究，（电子信箱）76355561@qq.com。