高鐵箱梁預制場建設中的幾點思考

張 潤

(中鐵一局集團第五工程有限公司,陜西 寶雞 721000)

1 概述

中鐵一局集團第五工程有限公司濟寧制梁場，地處山東省濟寧市汶上縣康驛鎮三十里鋪村，梁場中心里程為DK312+354.900線路左側，占地162畝。承擔著新建魯南高速鐵路QHTJ-2標梁濟運河特大橋128號墩至大里程方向菏方臺，總計527孔箱梁(其中32 m箱梁498孔，24 m箱梁29孔)預制任務。濟寧制梁場承擔梁濟運河特大橋128號墩至荷澤臺箱梁預制，本段有多處連續梁，橋跨類型多樣，結構復雜。梁體截面類型為單箱單室等高度簡支箱梁，梁端頂板、底板及腹板向內側加厚，橋梁寬12.6 m，該梁體箱梁鋼筋60 t/跨(見圖1)。

2 制梁場位置選定

1)場址的選擇應遵循滿足使用、交通方便、臨時設施處理費用低的原則。施工中著重從鋪架的均衡性、道路交通情況、基礎及地基情況、地面附著物情況、電力通訊施工用水情況等方面綜合考慮。

2)設計位置。根據以上原則，制梁場原設計位置在DK316+000處，位于線路左側，供梁范圍梁濟運河特大橋128號墩至荷澤臺。地面附著物主要為樹林，種植樹木大部分為白臘樹，樹徑8 cm～15 cm之間，樹間距約2 m×2.5 m，每畝地130棵～150棵，市場價格8 cm～15 cm不帶樹冠約80元/棵～100元/棵，8 cm～15 cm帶樹冠約100元/棵～380元/棵。該區域內地勢較平坦，通行條件主要為3 m～4 m寬泥路，2 km范圍外有3 m～4 m寬混凝土村道，至主干道路約6.2 km。該位置位于線路里程DK317+000處，處于供梁起點DK309+836.160與供梁終點DK328+087.295中心位置，可實現兩端均衡鋪架。根據該里程橋墩鉆孔樁地質資料，該處地質為粉質黏土，軟塑，σ0=120 kPa。電力、通訊等需從最近村莊接入，接線距離約1 km。

3)現場選定位置。根據現場踏勘情況擬定梁場位置為DK312+354.9線左，在梁濟運河特大橋DK311+536.34(32+48+32)m連續梁(194號墩～197號墩)到DK316+681.24(334號墩～337號墩)連續梁之間。地面附著物主要為麥地，地勢較平坦。該區域內地勢較平坦，緊靠國道G105直線距離約240 m，可設置一條便道進場。該位置位于線路里程DK312+354.9處，該位置距大里程菏方臺鋪架梁數約449孔，距小里程方向鋪架梁數約78孔。該區域前期架梁可達137孔，加上梁場存梁能力112孔，可避免線下連續梁施工節點造成的影響，梁場可實現連續性生產。根據該里程橋墩鉆孔樁地質資料，該處地質為粉質黏土，軟塑，σ0=110 kPa。該區域緊靠電力、通訊可就近接入。

4)制梁場設計位置與選定位置主要差異對比見表1。

表1 設計位置與選定位置的主要差異

3 主要制梁工裝的配置

3.1 制梁臺座數量的確定

1)設計依據：濟寧制梁場預制箱梁總量為527孔，依據施組安排，鋪架工期為2019年7月15日～2020年5月15日，總計10個月。按照制、鋪架梁速度平衡的原則，生產能力不應小于1.8孔/d。根據施工實踐經驗，在模板1∶2配置的情況下，單個制梁臺座預制單榀箱梁生產周期見表2。

表2 單個制梁臺座預制單榀箱梁生產周期分析表

2)數量確定：根據單個制梁臺座預制單榀箱梁生產周期為4.6 d，則每個臺座循環周期為6孔/月，單月最大鋪架數量為53孔，按設計要求至少需配置9個制梁臺座，因標段內現澆連續梁較多，考慮拆遷影響和連續梁施工進度，梁場生產達到飽和以至于窩工，疏通后又要搶工，設置32 m/24 m共用制梁臺座2座，前期集中進行24 m箱梁預制，后期工期緊張時可增加32 m箱梁生產能力。

3.2 存梁臺座數量的確定

1)設計依據：濟寧制梁場預制箱梁總量為527孔，考慮2孔28 m非標梁可能由梁場預制，依據局指施組安排，鋪架工期為2019年7月15日～2020年5月15日，總計10個月，標段施組要求制梁完成日期為2020年4月15日，為實現梁場均衡生產，結合連續梁節點工期，通過對制架梁進行分析，考慮存梁能力112孔。為減少場地占用量，結合提梁機優勢，故將臺座設置成雙層臺座。2)數量確定：每個制梁臺位對應7個存梁臺位，共7×8=56個，采用雙層存梁，故存梁112孔。

3.3 模板的配置

1)側模采用滑移工藝，側模從立模至灌注完成時間約為0.9 d，澆筑完成至拆除外模時間約為1.2 d。即外模單孔梁占用時間約為2.1 d，單月生產日按26 d計算，雙側滑動配置5套，26/2.1×5=61孔，則能滿足單月最大54孔箱梁生產能力。2)底模板與制梁臺座按1∶1配置9套，側模與制梁臺座按1∶2配置5套，考慮前期集中預制24 m梁，且要生產兩孔28 m非標梁，故不單獨配置24 m模型，而配置32 m/24 m模型共用，滿足制梁要求，也為以后搶工做足準備。

4 基礎處理方式選擇

1)基礎處理方式按照安全適用、經濟合理、滿足工期、結合現場的原則選用。2)根據地質勘察情況及濟寧周邊材料供應情況，梁場基礎地基處理方式擬采用預應力管樁方案，基礎灰土換填兩種方式。地基基礎處理方式著重從經濟效益、工期要求、復墾情況、施工便捷、環保及臨時工程施工質量方面綜合考慮，最終確定采用預應力混凝土管樁基礎處理方案。3)灰土換填與預應力管樁基礎處理費用比選見表3。

表3 灰土換填與預應力管樁基礎處理費用比選

5 結語

本項目結合魯南高鐵的制梁任務及鋪架工期綜合分析，根據現場資源配置通過對梁場位置的選定、制(存)梁臺座數量的確定、基礎處理方式選擇等方面進行了優化，在滿足工期需求情況下優質高效完成了生產任務，為類似的同類工程提供了可靠的施工借鑒經驗。