高樁梁板式碼頭預(yù)制場(chǎng)用地規(guī)劃與設(shè)計(jì)

羅建平 保利長(zhǎng)大工程有限公司

高樁梁板式碼頭項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件種類多。梁、板等預(yù)制構(gòu)件主要有先張拉法和后張拉法2種工藝。大多構(gòu)件需要在預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行事先預(yù)制，預(yù)制完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊運(yùn)安裝。有時(shí)預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸條件有限或成本太高。需要在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)附近進(jìn)行新建一個(gè)預(yù)制場(chǎng)地。保證預(yù)制構(gòu)件能大批量生產(chǎn)的同時(shí)，可能保證經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量穩(wěn)定，成本可控。本文通過(guò)一個(gè)工程案例，闡述了對(duì)非預(yù)應(yīng)力預(yù)制場(chǎng)地的用地規(guī)劃，并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

1.工程概況

陽(yáng)江港吉樹(shù)作業(yè)區(qū)J13～J14 泊位碼頭工程，位于廣東省陽(yáng)江市，本項(xiàng)目投資約2.73億元，碼頭結(jié)構(gòu)為高樁梁板式，碼頭全長(zhǎng)278m、寬30m，平面通過(guò)布置三座引橋?qū)⒑蠓疥懹蚝痛a頭相連，三座引橋合計(jì)長(zhǎng)670.98m，寬15m，預(yù)制構(gòu)件混凝土總數(shù)量7300m3，鋼筋1500噸，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件合計(jì)數(shù)量1928片。碼頭的效果圖見(jiàn)圖1。

圖1 J13～J14泊位效果圖

2.設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件型號(hào)及數(shù)量

碼頭的預(yù)制構(gòu)件具有種類雜，數(shù)量多的特點(diǎn)。主要有引橋雙牛腿縱梁、引橋單牛腿縱梁、引橋預(yù)制板、碼頭單牛腿軌道梁、碼頭雙牛腿軌道梁、碼頭疊合板、碼頭雙牛腿次梁、碼頭單牛腿次梁、靠船構(gòu)件、管溝蓋板、水平撐等。各個(gè)預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格和數(shù)量見(jiàn)表1。碼頭典型預(yù)制構(gòu)件具體的設(shè)計(jì)尺寸如圖2、圖3所示。

通過(guò)表1和圖2、圖3可知，本項(xiàng)目的各種構(gòu)件規(guī)格型號(hào)種類共計(jì)17種，其中梁構(gòu)件927片，預(yù)制板690片，管溝蓋板311片。除蓋板外，梁數(shù)量與板數(shù)量之比約為1.5:1。

圖2 碼頭單牛腿次梁CL2立面圖

圖3 碼頭疊合板MB2平面圖

表1 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)數(shù)量一覽表

3.每天預(yù)制件生產(chǎn)片數(shù)計(jì)算

計(jì)算預(yù)制場(chǎng)地的面積，首先需要根據(jù)工期要求，計(jì)算出每天需要預(yù)制的構(gòu)件數(shù)量。項(xiàng)目簽約完成工期為18個(gè)月，預(yù)制場(chǎng)工期分配為12個(gè)月，其中臨建工期2個(gè)月，春節(jié)及各種假期及疫情影響2個(gè)月，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)周期8個(gè)月，每月按26天效率計(jì)算?？倶?gòu)件數(shù)量與總施工有效天數(shù)之比即可求得每天的預(yù)制量，1928/（8＊26）≈10片/天，通過(guò)計(jì)算連續(xù)產(chǎn)梁和板每天約10片。由已知梁數(shù)量：板數(shù)量≈1.5：1，梁數(shù)量+板數(shù)量=10片/天，即梁每天生產(chǎn)6片，板每天生產(chǎn)4片。

4.臺(tái)座需要數(shù)量及臺(tái)座區(qū)面積計(jì)算

根據(jù)規(guī)范及施工經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)預(yù)制臺(tái)座的循環(huán)周期為6天，故需制梁臺(tái)座數(shù)量為：1928/（8＊26/6）≥56個(gè)，且應(yīng)為6個(gè)的整數(shù)倍，實(shí)際取60個(gè)。因預(yù)制梁:預(yù)制板≈1.5:1,梁臺(tái)座+板臺(tái)座=60，得出需梁臺(tái)座36個(gè)，板24個(gè)，可符合每天的生產(chǎn)效率。臺(tái)座之間約按凈距2米設(shè)置工作面計(jì)算，為便于分組精細(xì)管理和構(gòu)件存放宜將梁板分區(qū)制作及存放，即梁、板各為一條生產(chǎn)線。梁生產(chǎn)線24米寬龍門(mén)吊，內(nèi)橫向臨時(shí)通道4米，橫向做8個(gè)底寬為600的梁臺(tái)座，4排缺2臺(tái)座，做6個(gè)寬度為1000的梁底座,共布置1排。制梁區(qū)縱向設(shè)計(jì)為：7.6＊4+8＊1+（4+1）＊2≈49米。板生產(chǎn)線24米寬龍門(mén)吊，內(nèi)橫向臨時(shí)通道4米，橫向做4個(gè)底寬為2900mm，縱向6排的板臺(tái)座，制板區(qū)縱向設(shè)計(jì)為：7.96＊6+（6+1）＊2≈62m。

5.計(jì)算存梁區(qū)面積

根據(jù)設(shè)計(jì)要求（預(yù)制梁構(gòu)件吊裝，預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%以上，預(yù)制板構(gòu)件吊裝，預(yù)制構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%以上，再進(jìn)行調(diào)運(yùn)及安裝）結(jié)合混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線，混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%以上，約需要經(jīng)歷21天時(shí)間，即滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求每種構(gòu)件存放區(qū)不少于15天?？紤]碼頭面吊運(yùn)、潮水及天氣和施工組織等因素的影響，存放時(shí)間均按30天考慮，即梁存放片數(shù)按30＊6=180片，板存放片數(shù)按30＊4=120片。梁按堆疊2層考慮，板按堆疊3層考慮，以單牛腿GDL1為例，該構(gòu)件占用地約9.6m，24米寬龍門(mén)吊縱向單邊支腿長(zhǎng)10米，內(nèi)橫向臨時(shí)通道4米，橫向存放13片，雙層25片，已知每片連同預(yù)留鋼筋長(zhǎng)度8米，存梁區(qū)縱向設(shè)計(jì)為：（180/25）＊8+10≈68米，所以存梁區(qū)縱向長(zhǎng)度需要68米。以碼頭預(yù)制板MB2為例，24米寬龍門(mén)吊縱向支腿長(zhǎng)10米，內(nèi)橫向臨時(shí)通道4米，橫向存放5片，三層15片，已知每片連同預(yù)留鋼筋長(zhǎng)度7.96米，存板區(qū)設(shè)計(jì)縱向?yàn)椋海?20/15）＊7.96+10≈74米。

6.計(jì)算鋼筋加工區(qū)面積

根據(jù)《廣東省水運(yùn)工程施工標(biāo)準(zhǔn)化指南—現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)》要求，鋼筋數(shù)量需滿足鋼筋場(chǎng)地面積要求。規(guī)范指出：鋼筋數(shù)量在3000t及以下的，場(chǎng)地面積不小于800m，鋼筋數(shù)量在3000t～6000t的，場(chǎng)地面積不小于1000m，鋼筋數(shù)量在6000t及以上的，場(chǎng)地面積不小于1500m。

根據(jù)前面論述，本項(xiàng)目所需預(yù)制鋼筋數(shù)量約1500噸，依據(jù)要求，場(chǎng)地面積應(yīng)不小于800m，按24米寬龍門(mén)吊縱向支腿長(zhǎng)8米，內(nèi)橫向臨時(shí)通道4米，縱向設(shè)計(jì)為40米。

圖4 預(yù)制場(chǎng)平面布置圖

6.1 龍門(mén)吊構(gòu)造安全距離設(shè)置計(jì)算

梁場(chǎng)2層存梁高為1.65×2=3.3米，龍門(mén)吊吊鉤高度為2米，臺(tái)座高度為0.3米，提梁空間為3米，因此龍門(mén)吊設(shè)計(jì)高度為9米，安全距離為3米，所以外兩側(cè)便道各3米寬安全距離，生產(chǎn)線之間平行布置，中間便道5米寬其中2米為人行通道，場(chǎng)地至少設(shè)計(jì)寬度：24+24+5+3＊3=59m。

6.2 辦公、生活區(qū)及工地實(shí)驗(yàn)室面積

依據(jù)廣東省水運(yùn)工程施工標(biāo)準(zhǔn)化指南，按照投資規(guī)模，本項(xiàng)目生活及辦公占地面積約為3000m，試驗(yàn)室200m。生活及辦公區(qū)設(shè)計(jì)縱向?yàn)?200/59≈54m。

7.結(jié)論

綜上所述，預(yù)制場(chǎng)需用場(chǎng)地面積為：（54+40+49+68）＊59=12499≈12500m，所以預(yù)制場(chǎng)用地計(jì)劃需用面積或策劃面積應(yīng)為12500m。同時(shí)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)除匹配到總體的工期當(dāng)中，且需要依據(jù)施工部位按照先架先預(yù)制，后架后預(yù)制的順序進(jìn)行預(yù)制，存梁和出梁動(dòng)態(tài)平衡，才能達(dá)到預(yù)制構(gòu)件總體生產(chǎn)有序進(jìn)行。