石武客專驛城制梁場(chǎng)雙層存梁技術(shù)研究

趙天文

(中鐵十八局第一工程有限公司，河北涿州072750)

我國客運(yùn)專線雙線整孔預(yù)制箱梁的批量生產(chǎn)均采用“梁場(chǎng)集中預(yù)制、架橋機(jī)逐孔架設(shè)”的施工工藝。在這種高質(zhì)高效而又經(jīng)濟(jì)的施工方法中，梁場(chǎng)制梁和架橋機(jī)架梁又存在相互制約的關(guān)系:梁場(chǎng)預(yù)制梁生產(chǎn)速度過慢，架梁設(shè)備閑置;反之，架梁速度過慢或者架梁受線下工程影響，梁場(chǎng)存量區(qū)勢(shì)必飽和，直接威脅預(yù)制梁的正常生產(chǎn)。這種架梁和制梁時(shí)間的不一致造成的工期壓力和窩工損失是不可小視的。為了平衡這種供需關(guān)系，緩解架梁受阻給梁場(chǎng)造成的存梁壓力，我公司引用了雙層存梁技術(shù)。雙層存梁不僅加快了存梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn)，提高了工作效率，而且減少了梁場(chǎng)臨時(shí)工程用地，降低了施工成本。

1 驛城制梁場(chǎng)概況

石武客運(yùn)專線驛城制梁場(chǎng)位于河南省駐馬店市驛城區(qū)朱古洞村DK927+500線路里程左側(cè)，占地面積14.7 hm2。梁場(chǎng)承擔(dān)SWZQ－8標(biāo)段駐馬店特大橋和確山特大橋箱梁預(yù)制任務(wù)，共制梁640榀，其中31.5 m跨度箱梁627榀，23.5 m跨度箱梁13榀。綜合考慮了梁跨與梁型布置、工期、提運(yùn)架梁施工設(shè)備、運(yùn)距等多方面因素之后，驛城梁場(chǎng)共設(shè)制梁臺(tái)座10個(gè)，配備10套內(nèi)、外模，以保證2孔/日的生產(chǎn)能力;存梁臺(tái)座88個(gè)，其中8個(gè)存梁臺(tái)為24 m和32 m箱梁共用;喂梁臺(tái)座3個(gè)，1個(gè)喂梁臺(tái)為24 m和32 m箱梁共用。

生產(chǎn)的32 m/24 m箱梁梁體在進(jìn)行預(yù)、初張拉后，由一臺(tái)DLT 900型輪胎式提梁機(jī)移離制梁臺(tái)，箱梁上橋采用提梁站方案，即2臺(tái)450 t輪軌式提梁機(jī)提梁至橋面的運(yùn)梁車上，由運(yùn)梁車運(yùn)輸梁到架設(shè)地點(diǎn)，由架橋機(jī)架設(shè)。根據(jù)施工計(jì)劃安排，箱梁架設(shè)從駐馬店特大橋405#墩開始先向北側(cè)架設(shè)直至駐馬店特大橋起點(diǎn)，然后架橋機(jī)掉頭反向向南架設(shè)直至確山特大橋橋尾。2009年10月9日，由于駐馬店特大橋243#墩設(shè)計(jì)變更導(dǎo)致施工滯后，造成箱梁無法架設(shè)，梁場(chǎng)存梁區(qū)已接近飽和。為了保證箱梁的正常生產(chǎn)，項(xiàng)目部決定采用雙層存梁技術(shù)，充分利用梁場(chǎng)的生產(chǎn)設(shè)施及人員，緩解存梁壓力。

2 雙層存梁施工原理及技術(shù)要點(diǎn)

2.1 存梁臺(tái)座承載力計(jì)算

石武客專驛城制梁場(chǎng)存梁臺(tái)座由支撐墊石、承臺(tái)梁和基樁組成，摩擦樁樁徑1.0m，入土深度25m，經(jīng)中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院測(cè)算，單根樁基礎(chǔ)安全荷載為3 340 kN，單側(cè)承臺(tái)承載力根據(jù)2008年11月份地質(zhì)資料確定的160～220 kPa/m，承臺(tái)采用“三七”灰土換填30 cm處理，確保每平方米的地基承載力達(dá)到220 kPa以上。雙層梁的總重為G=836×2=1 672 t，每個(gè)存量臺(tái)安全承載力為19 080 kN，安全系數(shù)為1.14。

2.2 雙層存梁準(zhǔn)備工作

2.2.1 制梁臺(tái)賬和存梁區(qū)示意圖的設(shè)立和更新

制梁臺(tái)賬是箱梁信息的匯總資料，建立健全箱梁預(yù)制臺(tái)賬是雙重存梁的首要準(zhǔn)備工作。一般制梁臺(tái)賬應(yīng)該包括以下內(nèi)容:①梁號(hào)②澆筑日期③制梁臺(tái)座④預(yù)、初張拉時(shí)間⑤提梁時(shí)間⑥存梁臺(tái)座⑦終張拉時(shí)間⑧壓漿時(shí)間⑨封端時(shí)間⑩架梁時(shí)間等(圖1)。

圖1 臺(tái)賬的格式與欄目

制梁臺(tái)賬的更新由鋼筋組、混凝土組、張拉組、提梁負(fù)責(zé)人共同完成，每天各個(gè)班組將完成的工程量上報(bào)資料員，由資料員匯總后將更新后的臺(tái)賬打印下發(fā)。

存量區(qū)示意圖是雙層存梁技術(shù)負(fù)責(zé)人統(tǒng)籌規(guī)劃的依據(jù)。示意圖可以很簡單，能夠反映存梁臺(tái)座和喂梁臺(tái)座的位置就行。

技術(shù)人員必須每天根據(jù)存梁區(qū)變化情況，及時(shí)、真實(shí)的將存梁區(qū)內(nèi)箱梁梁號(hào)標(biāo)記在示意圖上，標(biāo)記最好用鉛筆，便于下次更改。每天在規(guī)定的時(shí)間更新存梁區(qū)示意圖，一周兩次復(fù)核圖上梁號(hào)是否與實(shí)際存梁一一對(duì)應(yīng)。

2.2.2 存梁臺(tái)座標(biāo)高復(fù)核和橡膠支座的擺放

底層箱梁存放前首先要進(jìn)行存梁臺(tái)座上四個(gè)支撐橡膠支座頂面的標(biāo)高復(fù)核，確保四點(diǎn)高差≤2 mm。下層橡膠支座盡量選用受力面積較大的矩形板式支座，以便將上層梁反力可靠地傳遞給墊石及樁基礎(chǔ)。橡膠支座上標(biāo)記的中心線必須與墊石的中心十字線兩兩重合。

底層箱梁存放好之后，需要在梁頂面標(biāo)出頂層梁存放橡膠支座的位置。由于驛城梁場(chǎng)存梁臺(tái)座墊石中心的縱向間距為31.5 m，橫向間距為4.5 m，一般長32.6 m、寬12 m的箱梁可在梁頂板端頭處找到橫橋向距離箱梁翼緣板邊緣3.75 m和順橋向距離梁端55 cm的點(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)即為頂層梁支點(diǎn)中心位置，它們與底層梁橡膠支座中心在同一豎直方向。為了保證頂層梁存放后不壓到底層梁梁頂面，一般擺放兩層50 mm厚的橡膠支座。擺放前先墊一層干砂，在干砂上面鋪上第一層橡膠支座，對(duì)準(zhǔn)中心位置后用水準(zhǔn)儀測(cè)量四個(gè)橡膠支座頂面高差，將頂面高差控制在2 mm之內(nèi)，然后鋪第二層橡膠支座，鋪完后再測(cè)量頂面高差，直到橡膠支座頂面整體高差都不大于2 mm。

2.3 頂層梁的存放

2.3.1 移梁出臺(tái)位

預(yù)制箱梁混凝土澆筑完成并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)要求，完成預(yù)張拉和初張拉后，復(fù)核梁號(hào)是否與臺(tái)賬一致，檢查梁體上雜物是否清理干凈，外模通風(fēng)口是否卡有東西，鋼支座與模板連接螺栓是否已拆除，吊裝孔尺寸是否準(zhǔn)確無誤，吊裝孔下方與鋼板接觸面是否平整。一切準(zhǔn)備工作做好后，將900 t輪胎式提梁機(jī)行走至待移箱梁上方，安裝8根高強(qiáng)鋼棒提梁吊桿。在提梁過程中應(yīng)派專人統(tǒng)一指揮，信號(hào)明確，并時(shí)刻注意龍門吊的位置，以免出現(xiàn)事故;在提梁機(jī)行走過程中，若箱梁在空中晃動(dòng)較大時(shí)，先緩慢停車，等箱梁靜止后再繼續(xù)行進(jìn)。

2.3.2 頂層梁存放

提梁機(jī)移梁至待存第一層箱梁上方，由信號(hào)指揮員指揮提梁機(jī)司機(jī)調(diào)整提梁機(jī)的位置，使上下兩孔梁的順橋向中心線和端頭大致對(duì)齊，然后讓頂層箱梁慢慢下落，在距離橡膠支座上方50 cm處停止下落，重新調(diào)整提梁機(jī)卷揚(yáng)機(jī)的位置直到上下兩孔梁的中心線完全重合、端頭完全對(duì)齊后開始落梁。落梁時(shí)分三次卸載，第一次卸載30%，靜停10 min;第二次卸載30%，再靜停10 min;第三次卸載40%。卸載后提梁機(jī)的吊具不得松開，觀測(cè)1 h沉降量，穩(wěn)定后方可松開提梁機(jī)吊具。

2.4 雙層存梁沉降監(jiān)控

雙層存梁時(shí)，存梁臺(tái)座的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接關(guān)系到箱梁的質(zhì)量與安全，只有加強(qiáng)對(duì)存梁臺(tái)座的沉降監(jiān)控力度，才能有效避免基礎(chǔ)的不均勻沉降對(duì)梁體造成的損傷。

石武客專驛城制梁場(chǎng)在雙層存梁時(shí)，專門設(shè)立一個(gè)沉降觀測(cè)小組，負(fù)責(zé)對(duì)存梁臺(tái)座的沉降情況進(jìn)行監(jiān)控。每個(gè)存梁臺(tái)座的沉降觀測(cè)時(shí)間為15 d，早、中、晚各一次。雙層存梁前先觀測(cè)單層梁的臺(tái)座標(biāo)高并記錄在案，頂層梁存放后再觀測(cè)臺(tái)座標(biāo)高。沉降觀測(cè)期內(nèi)，每天將觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確保雙層梁安全存放。若連續(xù)觀測(cè)為不均勻沉降時(shí)，要及時(shí)將頂層梁移走并分析原因，找到問題根源及時(shí)處理。

3 結(jié)束語

節(jié)約使用土地資源是我國的一項(xiàng)長期基本國策，控制臨時(shí)工程用地也是項(xiàng)目降本增效的有效措施，尤其是在河南省這樣的農(nóng)業(yè)大省、人口大省、糧食大省，耕地更是稀缺性資源，征地難度大、費(fèi)用高。雙層存梁技術(shù)的應(yīng)用，不僅有效緩解了箱梁預(yù)制和架設(shè)時(shí)間不一致時(shí)出現(xiàn)的存梁壓力，保證了箱梁的正常生產(chǎn)，而且在雙層存梁提梁機(jī)起升高度不足的情況下，采用箱梁場(chǎng)內(nèi)倒運(yùn)的方法，梁場(chǎng)設(shè)備和人員滿負(fù)荷作業(yè)，提高了資源利用率和施工速度，保證了梁場(chǎng)的施工進(jìn)度。

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