填方路基作为预制梁场的技术分析

2021-04-15李发均

卷宗 2021年9期

李发均

（中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川成都 611130）

近年来，我国交通事业飞跃发展，随着国家宏观调控政策的改变，高速公路的设计理念、设计思路也随之发生了重大变化，由原来的适用性、经济性转变为科学性，最大限度地保护生态环境、保护农业耕地，因此高速公路从设计方面就提出了“致富路、生态路、环保路”的设计新概念、新理念。从而导致高速公路桥梁数量、隧道数量的比例增加较快，施工方面的预制梁场选址规划已成为山区高速公路建设施工中越来越重要的环节。

在山区复杂地形条件下，预制梁场的选址规划和建设施工往往面临着许多问题和制约。如何对预制梁场进行合理的规划布置，科学的建设施工，对施工单位的管理人员来说也是一个全新的课题和巨大的挑战。对于建设施工过程中的预制梁场来说，梁场规划布置的合理性和科学性，都将直接影响着梁场在高速公路施工中作用的发挥，对于工程项目的顺利进行以及施工单位的经济效益起着至关重要的作用。

梁场选址规划上又增加了难度，既要选择在离桥梁较近的地方，又要选择在场地较宽敞，沉降量较小的地段，所以不可避免选择在填方路基上。要保证梁场建设完成投入使用后，在预制梁的施工生产过程中，不会因为梁场建设过程中施工质量问题，从而影响到预制梁的施工生产质量，因此这就显现出来了路基填方地段作为梁场地址规划与建设的重要性越来越明显。本文结合天府仁寿大道三绕至大化段2#预制梁场的选址、台座设计、承载力检算等方面说明填方路基作为预制梁场的应用。

1 工程概况

天府仁寿大道三绕至大化段工程项目线路设计起点位于成都第三绕城高速公路黑龙滩立交以南，线路设计终点与已建成的天府仁寿大道大化段顺接，路线长度为12.459km。全线共有桥梁13座，共有T梁1033片，全线共设有2个梁场，1#梁场25mT梁471片，2#梁场25mT梁394片、40mT梁168片。路线穿越浅切丘陵地貌，路线通过处地形起伏不大，沿线地表基岩零星出露，覆盖层分布不均，山坡地段主要为坡残积粉质黏土，厚约0～1.2m，丘间平坝及沟谷地带主要为坡洪积、冲洪积层粉质黏土和软土，粉质黏土厚约1.5～6.0m，软土厚约0.5～2.5m。基岩为泥岩、砂岩、粉砂岩不等厚互层。

2 梁场的场址选择

2.1 预制底座计算

2#梁场预制25m预应力混凝土T形梁为394片，25mT梁梁高为175cm、底宽为60cm、顶宽为160cm；预制40m预应力混凝土T形梁为168片，40mT梁梁高为250cm、底宽为60cm、顶宽为160cm。T梁的预制生产时间按10个月计算，T梁架设安装时间延后1个月，工期也按10个月计算。T梁运输吊装设备考虑1.5个月的安拆时间，每片T梁的预制生产周期按10天进行计算，根据经上数据分析需要预制梁底座数量为：

25mT形梁底座：394×10÷10÷30=13.13，取15个

40mT形梁底座：168×10÷10÷30=5.6，取10个（含3个钢筋胎模）

底座面积：15×(25+2)×(1.6+1)+10×(40+2)×(1.6+1)=2145m2

2.2 吊装设备

经多方面考虑与多年的施工经验，为方便预制T梁施工生产、运输和安装等多方面的因素，按线路前进方向纵向设置制梁底座，纵向布置成5排，每排设置5个，台座与台座之间的净间距为2.5m，梁场宽度为5×1.6+4×2.5+2×2+1.5（10t龙门吊与80t龙门吊间的安全距离）+6.5（架梁通道宽度）=30m。提升预制梁2台80t龙门吊跨度为30m，高为12m。预制T梁双导梁架桥机按长40m梁配置，由于T梁预制与安装时间差为1个月，再考虑架桥机1.5个月的安拆时间，龙门吊的设备摊销时间按12.5个月计算；架桥机的设备摊销时间按11.5个月计算。

2.3 临时轨道及其他

存梁区长度考虑110m，钢筋加工棚按长60m设置，因此预制场的长度为：3×27+2×42+10×3（梁两端工作距离）+2×7（制梁区与存梁区及钢筋加工棚间的距离）+110+60=379m（此处取380m）。

考虑到T梁架设、运输的方便，预制梁场存梁区与桥头相接，同时应考虑到预留出架桥机拼装调试长度，按最大跨径T梁40m的两跨长度80m进行计算，则路基上80t龙门吊30m跨轨道长度为(380-60+80×2)×2=960(m)，10t龙门吊22m跨轨道长度为(380-110)×2=540(m)。因仓库办公生活等的需要，再增加70m。所以，平场地的面积：（30+2×2.5)×(380+70)=15750(m2)，占地面积为23.62亩。场地硬化的面积：450×32-2145=12255(m2)。全部铺20cm砂砾后，水泥混凝土硬化厚20cm。

2.4 梁场位置确定

天府仁寿大道三绕至大化段线路位于龙泉山脉二峨山低山地貌。除了桥梁与隧道，其他地段多为深挖高填，路基挖填变化频繁，挖方路基较短，选址十分困难。针对以上情况及现场实际情况，有下面方案可以选择。

1）选择在路线外，选取场地较平整、地质条件较好的山谷地作为预制梁场场地。

2）选择在路线红线内，尽量利用路基挖方段作为预制梁场场地用，因挖方路基长度不满足要求时，需要利用填方路基，才能保证预制梁场场地尺寸的要求。

经过多方案比选最终确定在府君大桥桥尾K22+120～K22+500段路基作为预制梁场（其中K22+280～K22+500段为填方地段）。

3 梁场处理

3.1 填前地表处理

进场后，先清理现场，地表附作物、伐树挖根，清除地表0.5～1.0m耕植土。

当场地清理结束后，立即进行路基基底回填碾压处理。同时对路基两侧进行临时排水沟开挖，形成贯通有效的排水系统，排除地表水和降低地下水位。采用平行与流水作业相结合的施工方法，确保路基填方顺利完成。

3.2 路基填筑施工

填方路段施工应严格按照设计图纸和施工规范要求进行施工，每一层填料按规范及试验路段要求的松铺厚度后进行碾压密实，压实后的实际路基宽度应大于设计路基宽度。路堤分层填筑时，必须从原地面最低处逐层分层填筑，分层压实。并每填筑3米进行冲击碾压一次，确保碾压质量，减小沉降量。梁场填方地段填筑到路基96区顶面后，设置好纵横向排水坡度，作好路肩挡水沿，及时施作填方坡面防护并作好绿化。

4 台座设计

路基填方填至96区顶后，反向开挖预制梁台座基础，设置C25混凝土基础，基础埋置深度60cm，宽度120cm；台座采用C35钢筋混凝土，台座尺寸高为35cm，宽为60cm。为了增加抗拉强度，降低和减少地基及预制梁台座及基础的不均匀沉降，造成对制梁台座的影响，以及预制T梁在预应力张拉时对台座压缩变形，考虑到预应力混凝土T梁在预应力张拉时，均布压应力逐渐向T梁两端的台座移动，逐渐将力传至台座基础上，在基础底部设置单层钢筋网片；台座设置钢筋骨架。台座顶面尺寸与预制T梁梁底面尺寸相同，台座顶面出露的棱角用槽钢包边，以防止台座在使用过程中掉块缺角，并在台座顶面设置厚6mm钢板，在台座两端支座位置附近预留宽30cm吊运梁用的钢丝绳穿槽口，同时在台座两侧设置固定模板用的对拉孔。台座顶面和两边必须平顺平整光滑，以保证侧模的安装就位和T梁底的平整度。为了有效防止预制T梁预应力张拉后上拱度过大，必须在预制T梁台座上设置向下的二次抛物线反拱（包括梁顶）。

台座设计如图1。