标准化装配式桥梁下构预制场建设

全异 1 雷洋波 2

(1 .中交路桥建设有限公司，北京 100027； 2 .中国路桥工程责任有限公司，北京 100081)

摘 要： 依托工程肯尼亚内罗毕快速路项目，结合下构预制施工工艺，对下构预制场规划布局、功能分区、资源配置、设施建设进行了详细说明。对各环节施工建设要点、注意事项、标准化建设的相关要求进行阐述。完整实现下构预制场施工功能，使各功能区有效衔接，促进预制场效能最大化。

关键词：装配式桥梁 桥梁下构预制 预制场建设 标准化

0 引言

装配式是指以预制构件为主要受力构件，经过装配和连接而形成的混凝土构件。预制装配桥梁的主要特点是构件在工厂制作，然后运送到现场，以机械为主、人工为辅的方式进行安装。装配式桥梁由于具有生产标准化程度高、现场安装快速便捷、可减少对周围环境和道路交通的影响、工程质量易保障等优良特性，符合现代工业化、智能化建设发展理念，是绿色施工、环保施工的建设代表。

依托工程肯尼亚内罗毕快速路项目是中国路桥在非洲投资开发的第一条BOT公路项目，也是肯尼亚第一条收费公路项目。它以Mlolongo东侧为起点，自东南向西北沿现有A8国道中央分隔带布线，穿越内罗毕核心区，A8国道交通拥堵情况十分严重，尤其是在早晚交通高峰时段车辆延误严重。桥梁段长度8.66km，沿线共设置5个互通，匝道桥全长约2.2km。为减少对A8路交通影响，应对巨大的工期压力，桥梁段采用全预制拼装设计，在非洲地区属于首例。

为实现桥梁下构预制顺利、高效实施，一个标准的、合理的下构预制场设计、建设尤为重要。依托本项目下构预制场建设，结合下构预制施工工艺，对预制场功能分区、资源配置、设施建设等进行阐述。

1 工程概况

预制盖梁均为预应力混凝土结构，标准长度20.9m，盖梁分上下两部分，上半部分宽度2.2m，高度1.1m；下半部分宽度2m，高度根据结构型式和跨径在0.4m~1.9m范围内变化。由于盖梁重量和长度较大，整体预制安装难度较大，因此拟采用分段预制拼装工艺，分节长度控制在12m以内，分节重量控制在150t以内。盖梁与立柱之间采用灌浆套筒连接，盖梁节段之间采用湿接缝连接。

立柱根据中央分隔带宽度不同，分别采用独柱墩、双柱墩或门式墩型式，采用预制拼装工艺的立柱截面有4×1.8m、2.2×1.8m、1.8×1.8m三种，最大高度约18m。立柱根据高度和重量分节预制，最大长度12m，最大重量150t。立柱与承台、立柱与立柱之间采用灌浆套筒连接。

2 场地面积规划设计

下构预制场主要分为两大区域，钢筋加工区域及预制存放区域。钢筋加工区域设置钢筋棚，预制存放区为露天区域，面积大小根据工程量规模和施工工期要求计算出每日需要预制的构件数量，从而确定立柱预制台座数量，盖梁预制台座数量，存放台座占地面积，立柱钢筋加工胎架套数，盖梁钢筋加工胎架套数等，从而确定下构预制场总占地面积大小。

以本项目为例，预制墩柱共428节，预制时间约12个月，有效工期按10个月考虑，平均每月需预制428/10=43节。单个墩身预制台座占用时间为7天，每月可预制30/7=4.5节，则需要预制台座43/4.5=9.6个，共设置预制台座12个。4×1.8m、2*1.8m和1.8×1.8m三种规格立柱共用台座。

墩身钢筋加工胎模占用时间为1天，平均每天须制作1.43个钢筋骨架，共设置2个立柱钢筋绑扎胎架。三种立柱规格钢筋骨架通用。

墩身存放时间按2个月时间考虑，存放数量为1.43×60=85.8个。由于吊运需要，存放台座不能存满，共设置96个1.8×1.8m立柱存放台座，同时每2个1.8×1.8m个立柱存放台座连通后可作为4×1.8m墩柱存放台座或2×1.8m墩柱存放台座。

同样的方式确定盖梁预制台座、存放台座、钢筋胎架数量，确定预制盖梁场地占地规模，最好考虑立柱翻转区等一些辅助设施就可以确定预制场总占地规模，本项目下构预制场长375m，宽28m，总面积10500㎡。

3 各功能区布局

（1）钢筋棚区布局

钢筋棚区主要分为原材料存放区，吊点加工区，盖梁灌浆管加工区，钢筋下料及加工区，半成品存放区，胎架钢筋绑扎区。

（2）预制存放区布局

预制存放区主要分为立柱钢筋模板翻转区，立柱预制区，立柱存放区，立柱翻转沙坑，盖梁预制区，盖梁存放区等。

4 各功能区标准化建设

（1）原材料存放区

原材料存放主要为钢筋存放，设计加工型钢支垫及分隔桩，涂刷油漆，使钢筋分类存放、两端齐平、线形顺直。

（2）加工区及半成品钢筋存放

加工区主要包括吊点加工区、盖梁灌浆管加工区、钢筋下料加工区。预制立柱和预制盖梁采用柔性吊点，吊点采用钢绞线加工，端头采用P锚挤压锚头锚固。盖梁灌浆套筒灌浆管采用镀锌小钢管加工，小钢管需要进行车丝。加工区的布局主要需要考虑弯管机、挤压锚、小钢管车丝机、钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋弯箍机等机械的摆放以及机械电缆线的布置。

半成品采用货架存放的方式，采用小型钢加工货架，用来分类存放半成品。

（3）钢筋绑扎胎架区

立柱、盖梁预制拼装，其钢筋连接方式采用灌浆套筒，对钢筋的间距、相对位置要求较高。为确保预制件安装顺利进行，需要结合钢筋设计图纸专门设计钢筋绑扎胎架，以保证钢筋绑扎的精度。钢筋笼胎架由底座、支架、挂片及定位板组成。其中支架包括钢筋端定位板支架、中间主筋挂片架立支架。挂片包括上下缘主筋挂片、左右缘主筋挂片、下缘箍筋挂片。

钢筋笼加工胎架采用槽钢、角钢进行加工，根据设计图纸钢筋间距采用角钢进行开槽，作为钢筋定位卡具。胎架主骨架采用[10槽钢加工，卡具角钢与槽钢之间采用螺栓连接，方便拆卸和安装。根据盖梁图纸尺寸及钢筋间距，在胎架主骨架上开螺栓孔、设置限位卡，以实现一个胎架可以适用于不同结构尺寸的节段筋笼加工。

（4）模板翻转区

模板翻转区设置翻转台，立柱钢筋笼水平吊装入模、模板安装完毕后利用翻转台进行竖转。为提高场地利用率，减少成本，不同类型立柱模板共用翻转台，翻转台长度按4×1.8m立柱模板翻转后长度设计，模板支撑座长度按12m设计。翻转台及支撑座使用HW200×200型钢及[20槽钢制作。模板翻转台共设置2个。

翻转区地面硬化时，施工翻转平台基础，预埋钢板，用来固定翻转架，确保立柱在翻转过程中稳定安全。

（5）立柱预制区

立柱预制区设置预制台座，作为立柱浇筑的基座。台座主要包含2个部分，台座基础和下底座。立柱竖立进行混凝土浇筑，对台座基础承载力要求较高，基础须进行承载力验算，做好地基处理，以确保立柱不发生不均匀沉降。基础施工时，顶面收面平整，检查顶面平整度，预埋下底座固定钢板。

下底座采用H200×200钢进行加工，下底座加工完后，在上面开螺栓孔，孔位与立柱底模螺栓孔一致，确保后序施工过程中立柱底模板能够与下底座顺利连接固定。

下底座与基础预埋钢板焊接固定，固定前先对下底座进行调平，以确保后序立柱浇筑时的垂直度。

（6）立柱存放区

由于立柱存放场地有限，同时立柱最佳受力状态为竖向，故立柱存放采取竖立集中存放的方式。立柱存放过程中对地基承载力及稳定性要求较高。台座采用钢筋混凝土制作的框格，框格中间标高低于原地面1.5m，每个框格尺寸按单根4*1.8m墩柱存放设计，用以存放两根1.8*1.8m墩柱或单根2*1.8m墩柱。

台座底部预埋φ20PVC排水管道汇流至集水井，在雨季使用潜水泵抽水，避免基坑积水。

（7）立柱翻转沙坑

立柱预制和存放均为竖立状态，立柱通过平板运输车运至施工现场进行安装，在运输车上处于平直状态。立柱从竖立通过翻转调整为水平姿态，为使翻转过程中立柱边角不受损伤，设置翻转沙坑。沙坑尺寸根据立柱最大预制长度确定，沙坑填充细河沙，旁边设置集水井排水。

（8）盖梁预制区

盖梁预制区设置预制台座，作为立柱浇筑的基座。台座主要包含2个部分，台座基础和底座。台座基础做好地基处理，确保承载力满足要求。基础施工时预埋钢筋，作为固定底座的预埋件。底座采用H钢和工字钢进行加工，底座宽度根据盖梁宽度及设计的盖梁底模板结构进行相应调整，底座高度根据盖梁侧模板的通用性及模板竖向龙骨长度进行调整。本项目为使侧模通用，盖梁侧模板高度按最大盖梁高度设计，底座高度设置成1m，以满足侧模通用性要求。

（9）盖梁存放区

盖梁存放区进行硬化分区，对分区进行编号，使盖梁存放整齐有序，盖梁节段设置编号，同一个墩的盖梁节段放置在一起，便于辨别及吊运装车。

5 场地排水

下构预制场内总体考虑横向汇水至预制场中间通道两侧和龙门吊轨道两侧的50×50cm主排水沟，沟底设0.5%纵坡，由西向东排水至600×600cm蓄水池内，蓄水深度1.5米,用于混凝土养生和道路清洗。雨季时，水量较大，多余雨水通过蓄水池顶面继续向东排水至预制场尾端的φ100cm的管涵内，最后排至南环公路旁边的主排水沟。

预制场地面硬化时设置1%横坡，局部排水通过横坡将水汇入排水沟。水沟在通过便道区域设置涵管，预制区水沟顶面铺设2cm厚的钢板，一般行人通过区域设置轻型盖板，其它位置不设盖板。

6 龙门吊配置

龙门吊配置主要考虑吊重及净高，与施工生产息息相关，其中净高需要对龙门吊厂家提出具体要求，以确保实际进场的龙门吊净高与所要求的净高一致。

吊重：立柱、盖梁最大重量约150t，配备200t龙门吊。立柱钢筋骨架及模板整体最大重量约30t，配备50t龙门吊。

本项目立柱浇筑净高：台座高0.5m+立柱最大分节高度12m+料斗1.5m+钢丝绳3m =17m。

立柱起吊净高：台座高0.5m+立柱最大高度12m+间距1m+吊具钢丝绳4.5m=18m。

立柱存放区净高：台座高（-1.5m）+立柱最大高度12m+间距0.5m=11m。

立柱钢筋入模净高：翻转台座高1m+模板高5m+钢筋骨架4m+间距1m+吊具钢丝绳5m=16m。

盖梁预制区净高：台座高1m+盖梁高2×3m+间距1m+吊具钢丝绳4.5m=12.5m

则立柱盖梁生产线配置一台200t龙门吊，净高18m，跨度28m，用于立柱盖梁起吊；配置2台50t龙门，净高17m，跨度28m，用于钢筋模板吊装和混凝土浇筑。2台10t龙门，净高9m，跨度28m，用于钢筋加工和钢筋骨架绑扎。

7 结语

装配式桥梁下构预制场建设是为实现下构预制施工功能，标准化建设增加预制场的施工功效、提高预制场整体形象及可推广的适用范围。

下构预制场建设关键在于胎架的设计加工、立柱预制台座建设、盖梁预制台座建设、龙门吊配置。胎架与钢筋作业密切联系，好胎架设计既能保证钢筋的加工绑扎质量，又能极大提高施工效能。立柱在不同的项目结构形式基本相似，预制台座也大同小异，通用性广。盖梁预制台座结合项目盖梁设计结构形式，模板设计结构形式，针对性进行设计施工。龙门吊根据项目预制件节段重量，各工序施工所需的净空高度确定，龙门吊净空宜高不宜低。

依托工程肯尼亚内罗毕快速路项目，完成下构预制场各功能区的建设，下构预制施工顺利展开，预制场运行良好，为顺利实现工期目标打下坚实基础，为“一带一路”建设添砖加瓦。

参考文献

1、《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）；

2、《路桥施工计算手册》（ISBN 7-114-03855-0）；

3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650-2020）。

4