高速公路箱梁在丘陵地区集中预制与运输施工

杨忠山

（中铁二十三局集团第四工程有限公司，成都610000）

1 高速公路箱梁在丘陵地区集中预制与运输施工的优势

通过对丘陵地区箱梁集中预制的进度、成本、质量、环保控制等因素进行分析，总结出以下优势：

1）建设大型标准化预制梁场（见图1），实现工厂化施工、标准化工艺流程、信息化管理，打造出项目的一大亮点。

2）便于统一管理、高标准控制，采用数控钢筋加工设备、胎具绑扎、智能喷淋养护、智能张拉、压浆等先进设备，有效保证了箱梁的工程质量；避免了建设多个小型预制场造成的标准化程度不高、梁板质量参差不齐、不便于管理等难题。

图1 标准化预制梁场实景图

3）集中预制，统筹协调生产，能有效保障总体施工进度，且突击应变能力强，能及时应对因突发情况造成的局部铺架调整。

4）集中预制可统筹资源，提高场地、人员、设备的利用率，减少临时用地、场建、设备及人员的投入，大大节约了工程成本。

5）集中预制可将施工产生的污水、垃圾、噪声等污染源进行集中处理，利用先进的施工工艺和环保设施进行有效控制，将施工对环境的影响降到最低。

2 高速公路箱梁在丘陵地区集中预制与运输的施工特点和难点

大面积的箱梁集中预制，结合丘陵为主的地形特点，使得箱梁集中预制与运输施工具有以下特点和难点：

1）预制梁场选址难度大：大型预制梁场占地面积较大，位置应选在线路中部、交通运输便捷、综合运距最短的地点为宜，但由于受到丘陵为主的地形限制，很难选到最优的预制梁场地点。

2）生产组织要求高：集中预制需向多个施工单位同时预制箱梁，且箱梁型号多、角度多、梁长不一、大部分箱梁不能通用；由于各桥梁下部施工单位对总体铺架计划的执行力度不一，预制梁场无法主观控制；为避免出现有梁的桥架不了，能架的桥没有梁的被动局面，给桥梁生产组织提出了较高要求。

3）标准化施工，质量要求高：集中预制的主要优势在于标准高和质量优，预制梁场必须从建场标准化到设备智能化，从管理精细化到数据信息化，从工艺先进化到操作规范化，全方位打造一流标准化梁场。

4）运输距离远、安全风险大、交通组织难度高：长线路的集中预制造成了桥梁运输距离远，超重、超长的运输车辆加大了运输风险，丘陵为主的地形特点加大了运输难度，给运梁交通组织提出了较高要求。

因此，要做好高速公路箱梁在丘陵地区集中预制与运输施工【1】，需制定一系列有效应对措施，才能扬长避短，充分发挥出集中预制的优势。

3 基于丘陵地区箱梁集中预制与运输特点的应对措施

3.1 科学选址、合理规划，实现综合效益最大化

预制梁场的科学选址要遵循的主要原则：一是综合运距要短，选址时要分析桥梁的分布情况，尽量缩短运输半径，减少运输成本；二是交通运输要便捷，预制梁场尽量靠近现有道路或与施工道路相连，便于大型设备、材料和成品桥梁的运输，减少改建、扩建道路工程量；三是临建工程量要少，预制梁场尽量选在地形、地质情况较好的地点，减少土石方工程和基础加固工程量，降低工程成本；四是征地拆迁工程量要小，预制梁场选址尽量选在较为空旷的地点，在满足生产和存梁的前提下，尽量减少用地面积和征拆数量。当以上条件不能都满足时，需对选址方案进行综合比选，分析利弊，择优选择。

以文莱高速为例，预制梁场负责1-6 合同梁板的预制与运输，路线全长70.26km，主要工程量为3 346 片箱梁的预制和运输，工期为488d；结合桥梁下部结构进度实际情况，梁场需建设5 条独立生产线，设计生产能力15 片/d、存梁能力900片，才能满足工期目标。因此，梁场规划占地约133 333.33m2，经过大量的现场调查，从调查的20 个地点中挑选出3 个备选方案进行了方案比选（见表1）。

表1 选址方案对比

梁场选址根据现场情况，对3 种备选方案的交通条件、综合运距、地形地质、征拆工程量和征拆难易程度等因素进行了分析对比，确定了备选方案一为最终方案。

3.2 严格铺架计划、实时动态调整，确保及时供梁

箱梁的集中预制与运输需向多个施工单位同时供应箱梁，涉及的单位多、协调工作量大；做好生产、运输和架设的“无缝连接”，是做好集中预制的一个难点。因此，要重点做好以下4 个方面：

1）科学合理的铺架计划能有效指导预制和架梁全过程，要提前与铺架单位做好对接工作，制定切实可行的铺架计划，指导预制梁板施工，铺架计划要综合考虑桥梁下部结构的进度安排、征拆难点、运梁通道和架梁方式，结合预制梁场的生产能力等因素制定，并实施节点考核，保证计划的严谨性。

2）根据铺架计划制定梁板预制计划，分解到每条生产线；制定计划时要保证各生产线的均衡性，充分考虑各生产线的生产能力、存梁能力和发运时间，避免造成部分生产线供应紧张、部分生产线存梁饱和的情况出现。

3）为保障铺架计划的时效性，预制梁场指定专人每周对全线桥梁工程实际进度和运梁通道情况进行实地考察，若发现进度滞后，及时与相关单位沟通，采取纠偏措施，若因特殊原因无法及时解决的，要实时调整铺架计划，确保计划的合理性和时效性，避免出现“梁等墩”“墩等梁”的被动情况。

4）若铺架计划出现大面积滞后，导致预制梁场存梁饱和，形成了前松后紧的铺架局面；为保证工期，预制梁场可采取临时征地扩大存梁能力、路基存梁、改造梁场扩大高峰期产能等办法，解决存梁和铺架高峰期供梁问题。

3.3 场站标准化，管理信息化，施工智能化，打造亮点工程

集中预制的主要优势在于标准高和质量优，要从建设标准化、管理信息化着手，打造标准化梁场（见图2）。

图2 预制标准化梁场整体实景图

钢筋加工车间采用全封闭钢结构彩钢棚，设置原材存放区、钢筋下料区、加工制作区等区域，负责桥梁钢筋的加工；拌和站及砂石料场采用全封闭彩钢棚，站内设置砂石料清洗区、原材料存放区，混凝土加工区、过磅区和污水处理区等，负责梁场混凝土生产和运输；工地试验室采用装配式活动板房，设力学室、集料室、混凝土室、标准养护室等，负责梁场的试验检测和质量检验任务；员工生活区采用装配式活动板房，每间房屋定员4 人；设置安全体验馆，分批次组织员工进行事故安全体验，通过实体体验，提高员工的安全意识。

钢筋制作采用自动弯箍机、全自动数控中心等智能设备，提高钢筋加工精度；钢筋绑扎采用在胎具上进行箱梁底腹板及顶板钢筋绑扎，整体吊装入模，提高钢筋绑扎的效率和绑扎施工的精度；混凝土养护采用自动喷淋养护系统，在生产台座内部预埋智能养护喷淋管道，通过外接喷嘴对箱梁进行养护，采用手机终端控制喷淋时间，既节约人力，又能提高养护质量；桥梁张拉和压浆采用预应力智能张拉系统和大循环智能压浆系统，实现预应力张拉和压浆的数字化自动控制，有效消除人为因素的影响，提高控制精度和质量管控效率；拌和站、钢筋场、试验室均安装视频在线监控系统，实时上传数据，并建立拌和站数据分级预警处置机制，实现对施工现场的实时监管【2】；桥梁铭牌采用二维码，并粘贴在每片箱梁的腹板处，只要扫一扫就能查询桥梁详细生产信息。

3.4 合理规划运输线路，科学组织交通运输

丘陵地区的梁板运输是集中预制的一大难点，运输路线的择优选择、安全可靠防护措施、高效的沟通协调是做好运输的关键。

规划运输线路时，首先要提前考察运梁主要通道，到交管部门调查线路上结构物的相关信息，并请有资质的单位对现有道路上的结构物进行受力验算，确保结构物安全和运输安全，必要时加固结构物或更改运输线路；其次要排查运输道路的平整度、坡度、转弯半径等是否满足桥梁运输要求，如需涉及道口扩宽、护栏拆除、道路整修的要提前与交管部门和路政管理部门做好备案对接工作。运梁主通道规划完成后，从主通道与主线的交叉点往主线两端规划运梁通道，要充分考虑桥涵、现浇天桥、隧道、深挖高填路基等制约因素的施工时间，施工顺序安排要紧紧围绕铺架计划，及时打通运梁通道，避免因一处结构物的滞后，影响后续桥梁的运输和架设【3】。

桥梁运输属于超长、超重运输，运输安全风险较大，安全可靠的防护措施必不可少。桥梁运输时，运梁车前后方分别安排小车进行押运，前方小车掌握前方道路畅通情况，后方押运车辆要确保运梁车后方无其他任何车辆尾随行驶，同时，后方押运车辆和运梁车保持不小于50m 的安全距离。运梁车通过平交路口时，先对路口交通进行临时管制，在来车方向设警告区、过渡区和缓存区，拦停来往车辆，拉设警示带，防止车辆强行通过，待运梁车完全通过平交路口，正常驶入运行车道后再放行车辆（见图3）。

桥梁运输施工对外涉及面广，高效的沟通协调必不可少，对桥梁运输的顺利进行至关重要。因此，一方面要加强与地方交管部门、路政部门和当地民众的联动，严格按照地方要求办理相关手续，取得他们的理解和支持，确保交通通道的畅通；另一方面要加强与铺架单位的沟通协调，每周调查主线运梁通道和桥梁工程的施工进度情况，及时采取纠偏措施，确保桥梁运输工作的顺利进行。

图3 平交道口交通布控平面示意图

4 结语

预制梁场作为高速公路建设必不可少的重点工程，对整个工程的质量影响极大，其工程质量的重要性不言而喻。本文通过对丘陵地区箱梁集中预制与运输施工的分析探讨，集中预制在标准化和质量控制方面优势明显，同时带来的规划、运输、排产难等问题可通过科学严谨的管理措施加以解决；在追求标准化和质量的今天，高速公路箱梁集中预制将成为主流，值得类似工程借鉴和参考。