60m預(yù)制拼裝簡支梁應(yīng)用前景分析

盧煥光

（邢臺路橋建設(shè)總公司，河北邢臺 054001）

60m預(yù)制拼裝簡支梁應(yīng)用前景分析

盧煥光

（邢臺路橋建設(shè)總公司，河北邢臺 054001）

概述60m預(yù)制拼裝梁的應(yīng)用條件、結(jié)構(gòu)和、經(jīng)濟(jì)情況及梁的性能和優(yōu)缺點(diǎn)等，分析其應(yīng)用前景。

60m梁；預(yù)制拼裝；前景分析

1 引言

目前，國內(nèi)橋梁技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)較為全面，橋梁的結(jié)構(gòu)類型較多且功能較完善，建造橋梁材料多種多樣，完全能夠滿足現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)的需要。一般情況下，中小跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)普遍使用預(yù)制空心板、預(yù)制箱梁、預(yù)制T梁等構(gòu)造作為受力構(gòu)件，承受公路荷載。這種構(gòu)件在滿足功能要求的同時(shí)，又能降低造價(jià)。

由于當(dāng)前預(yù)制梁普遍的最大跨徑僅為40m，最長的有50m，但是,實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用的非常少。在一些特殊要求下需要跨越50～60m跨徑的橋梁中，一般采用現(xiàn)澆箱梁、連續(xù)鋼構(gòu)、斜拉橋、懸索橋等結(jié)構(gòu)型式，這種結(jié)構(gòu)較預(yù)制的上部結(jié)構(gòu)來說造價(jià)很大，投資成倍增加。當(dāng)然，跨度超過60m的就另說了。

本文在通過成功計(jì)算論證和試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上，對60m預(yù)制拼裝簡支梁的應(yīng)用前景進(jìn)行概述分析。

2 梁的應(yīng)用條件

1）對造價(jià)控制比較嚴(yán)格，只需要一跨50～60m跨徑需求的過路口高架橋，采用連續(xù)鋼構(gòu)和現(xiàn)澆兩段最少需要3跨，增大橋梁工程量增加造價(jià)。例如，上跨6車道、8車道高速公路增加新橋梁，兩側(cè)進(jìn)行基礎(chǔ)施工，然后梁板吊裝，減少中墩施工給交通帶來影響，保證安全又能降低造價(jià)。

2）對于特殊山嶺等特殊地帶，采用60m梁能減少下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和墩數(shù)，減少下部工程量，對受施工現(xiàn)場條件限制的山區(qū)工程來說，在很大程度上減少施工攤銷和其他人財(cái)力消耗，降低工程造價(jià)。

3）山區(qū)施工，由于受到地形和施工道路的限制，較長梁板運(yùn)輸比較困難，分段預(yù)制方便運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝張拉，大大提高施工便捷性。

4）受造價(jià)控制的情況下的一些等級較低的公路跨河、溝50～60m跨度橋梁，只需要一跨就能滿足要求，不用設(shè)置中建墩柱，施工便捷性較好。

5）需要快速施工的，又有跨徑要求的城市中心區(qū)的橋梁。

3 梁的結(jié)構(gòu)簡述

3.1 長度L=60m。

經(jīng)過力學(xué)計(jì)算，按照國內(nèi)現(xiàn)有的施工條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、材料性能，60m預(yù)制梁的承載能力和撓度控制均能夠滿足要求。

3.2 梁高

根據(jù)力學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示，采用C60混凝土，梁高達(dá)3m，斷面尺寸較大，材料用量相對較多，自重也比較大。若采用C100混凝土，梁高可降低到2.5m，斷面尺寸和材料用量相對較少。可見混凝土標(biāo)號越高，梁高越低，材料用量越少，自重越輕。采用C60、C100混凝土造價(jià)相當(dāng)，結(jié)構(gòu)均能滿足使用要求。

3.2 分段預(yù)制

由于梁長較大，考慮施工、運(yùn)輸、質(zhì)量控制等各個(gè)環(huán)節(jié)的便捷性，采用分段預(yù)制，每段10～15m長度，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)制施工。

3.3 梁的拼接

梁預(yù)制過程中預(yù)留預(yù)應(yīng)力槽，安裝時(shí)通過結(jié)合模塊現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，張拉鋼絞線，然后進(jìn)行吊裝。

3.4 施工工藝

修建底模-制作結(jié)合模塊-鋼筋加工及配置波紋管-澆筑梁段混凝土及養(yǎng)生-搬運(yùn)及堆放-梁段拼接及張拉-架設(shè)。

4 梁的經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行公路工程預(yù)算定額，結(jié)合眾多實(shí)際工程建設(shè)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，綜合整理分析不同跨徑和結(jié)構(gòu)型式下橋梁的總體造價(jià)，按照2015年材料平均價(jià)格條件下進(jìn)行計(jì)算，得出以下結(jié)論：

1）20 m跨徑預(yù)制空心板橋造價(jià)2700～2800元/m2；

2）30 m預(yù)制箱梁、T梁橋造價(jià)3200～3400元/m2；

3）40 m預(yù)制T梁造價(jià)3 800～4 000元/m2；

4）60 m預(yù)制拼裝簡支梁橋造價(jià)5500～5900元/m2；

5）38 m+60m+38m連續(xù)鋼構(gòu)8000～8500元/m2。

由此可見，在同樣60m跨徑，同等施工條件和施工環(huán)境下，60m預(yù)制拼裝梁比連續(xù)鋼構(gòu)、其它結(jié)構(gòu)的造價(jià)更低廉，且橋梁所需規(guī)模和面積更小，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

5 梁的優(yōu)點(diǎn)

1）工廠預(yù)制，減少現(xiàn)場施工作業(yè)，減少環(huán)境污染；集中生產(chǎn)管理有利于產(chǎn)品質(zhì)量管理；梁的生產(chǎn)和下部結(jié)構(gòu)可以同時(shí)進(jìn)行，且不受季節(jié)和天氣的影響，可根據(jù)工程進(jìn)度調(diào)整工期，有利于縮短工期。

2）工廠化生產(chǎn)，構(gòu)件的尺寸和形式趨于標(biāo)準(zhǔn)化，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，可以充分采用先進(jìn)的自動化、半自動化設(shè)備代替人工，減少人為干擾對質(zhì)量的影響，有利于流水化作業(yè)，減低工人的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，降低勞動成本。

3）可以用同樣的模板，模板的重復(fù)利用率較高，攤銷小，減少不必要的材料消耗。可根據(jù)工程實(shí)際需要，制作不同長度的梁段，組合靈活，可以在極限梁長內(nèi)生產(chǎn)出不同長度的梁。

4）分段生產(chǎn)，方便搬運(yùn)，有利于組織施工。

5）與同跨度的連續(xù)鋼構(gòu)相比，單價(jià)更低，所需的橋梁面積更小，降低工程造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

6）能夠通過高強(qiáng)材料的應(yīng)用，減少構(gòu)件截面尺寸，減少材料消耗，降低構(gòu)件自重，具有跨徑大，材料用量小，且性能穩(wěn)定不易開裂等特點(diǎn)。

6 梁的缺點(diǎn)或不足

1）長度越長，所需梁高較大，在保證橋梁凈空的情況需要加大橋梁的高度，對一些有高度限制要求的橋梁不適用。

2）對撓度控制較為嚴(yán)格。

3）對梁段之間結(jié)合塊的質(zhì)量要求較高。

4）對拼接質(zhì)量和和張拉質(zhì)量有更高的要求。

5）自重較大，對架橋設(shè)備和吊裝設(shè)備有更高的要求。

7 應(yīng)用前景分析

60m梁預(yù)制拼裝梁，國外有些國家開始應(yīng)用，國內(nèi)目前普遍應(yīng)用最大簡支梁最大跨徑僅為40m，60m梁在國內(nèi)正在探索和試驗(yàn)階段。從材料性能、結(jié)構(gòu)受力，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可靠性模擬分析上來看，60m預(yù)制梁，通過分段預(yù)制后進(jìn)行現(xiàn)場拼接安裝，完全能夠滿足當(dāng)前建設(shè)的需要。在成本增加不大的情況下，填補(bǔ)了這個(gè)跨徑區(qū)間結(jié)構(gòu)類型的空白，應(yīng)用前景非常廣闊。

40m以內(nèi)的預(yù)制構(gòu)件的建設(shè)有較快的發(fā)展，施工技術(shù)也比較成熟，材料性能和構(gòu)件結(jié)構(gòu)質(zhì)量較以前有顯著的提升，但50～60m跨徑梁僅僅停留在設(shè)計(jì)探索和試驗(yàn)階段，缺乏權(quán)威的設(shè)計(jì)依據(jù)和施工規(guī)范，大規(guī)模的推廣應(yīng)用還需要進(jìn)一步研究和試驗(yàn)。

【1】JTGB01—2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

【2】JTGD60—2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

【3】JTGD62—2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

【4】JTG/TF50—2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)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

盧煥光（1981～），男，河北邢臺人，工程師，從事公路工程施工及管理研究，（電子信箱）76355561@qq.com。