全異 雷洋波*

（1、中交路橋建設(shè)有限公司，北京 100027 2、中國路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100081）

裝配式是指以預(yù)制構(gòu)件為主要受力構(gòu)件，經(jīng)過裝配和連接而形成的混凝土構(gòu)件。預(yù)制裝配橋梁的主要特點是構(gòu)件在工廠制作，然后運送到現(xiàn)場，以機械為主、人工為輔的方式進行安裝。裝配式橋梁由于具有生產(chǎn)標準化程度高、現(xiàn)場安裝快速便捷、可減少對周圍環(huán)境和道路交通的影響、工程質(zhì)量易保障等優(yōu)良特性，符合現(xiàn)代工業(yè)化、智能化建設(shè)發(fā)展理念，是綠色施工、環(huán)保施工的建設(shè)代表。

依托工程肯尼亞內(nèi)羅畢快速路項目是中國路橋在非洲投資開發(fā)的第一條BOT 公路項目，也是肯尼亞第一條收費公路項目。它以Mlolongo 東側(cè)為起點，自東南向西北沿現(xiàn)有A8 國道中央分隔帶布線，穿越內(nèi)羅畢核心區(qū)，A8 國道交通擁堵情況十分嚴重，尤其是在早晚交通高峰時段車輛延誤嚴重。橋梁段長度8.66km，沿線共設(shè)置5 個互通，匝道橋全長約2.2km。為減少對A8 路交通影響，應(yīng)對巨大的工期壓力，橋梁段采用全預(yù)制拼裝設(shè)計，在非洲地區(qū)屬于首例。

為實現(xiàn)橋梁下構(gòu)預(yù)制順利、高效實施，一個標準的、合理的下構(gòu)預(yù)制場設(shè)計、建設(shè)尤為重要。依托本項目下構(gòu)預(yù)制場建設(shè)，結(jié)合下構(gòu)預(yù)制施工工藝，對預(yù)制場功能分區(qū)、資源配置、設(shè)施建設(shè)等進行闡述。

1 工程概況

預(yù)制蓋梁均為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，標準長度20.9m，蓋梁分上下兩部分，上半部分寬度2.2m，高度1.1m；下半部分寬度2m，高度根據(jù)結(jié)構(gòu)型式和跨徑在0.4m～1.9m 范圍內(nèi)變化。由于蓋梁重量和長度較大，整體預(yù)制安裝難度較大，因此擬采用分段預(yù)制拼裝工藝，分節(jié)長度控制在12m 以內(nèi)，分節(jié)重量控制在150t 以內(nèi)。蓋梁與立柱之間采用灌漿套筒連接，蓋梁節(jié)段之間采用濕接縫連接。

立柱根據(jù)中央分隔帶寬度不同，分別采用獨柱墩、雙柱墩或門式墩型式，采用預(yù)制拼裝工藝的立柱截面有4×1.8m、2.2×1.8m、1.8×1.8m 三種，最大高度約18m。立柱根據(jù)高度和重量分節(jié)預(yù)制，最大長度12m， 最大重量150t。立柱與承臺、立柱與立柱之間采用灌漿套筒連接。

2 場地面積規(guī)劃設(shè)計

下構(gòu)預(yù)制場主要分為兩大區(qū)域，鋼筋加工區(qū)域及預(yù)制存放區(qū)域。鋼筋加工區(qū)域設(shè)置鋼筋棚，預(yù)制存放區(qū)為露天區(qū)域，面積大小根據(jù)工程量規(guī)模和施工工期要求計算出每日需要預(yù)制的構(gòu)件數(shù)量，從而確定立柱預(yù)制臺座數(shù)量，蓋梁預(yù)制臺座數(shù)量，存放臺座占地面積，立柱鋼筋加工胎架套數(shù)，蓋梁鋼筋加工胎架套數(shù)等，從而確定下構(gòu)預(yù)制場總占地面積大小。

以本項目為例，預(yù)制墩柱共428 節(jié)，預(yù)制時間約12 個月，有效工期按10 個月考慮，平均每月需預(yù)制428/10=43節(jié)。單個墩身預(yù)制臺座占用時間為7 天，每月可預(yù)制30/7=4.5 節(jié)，則需要預(yù)制臺座43/4.5=9.6 個，共設(shè)置預(yù)制臺座12個。4×1.8m、2*1.8m 和1.8×1.8m 三種規(guī)格立柱共用臺座。

墩身鋼筋加工胎模占用時間為1 天，平均每天須制作1.43 個鋼筋骨架，共設(shè)置兩個立柱鋼筋綁扎胎架。三種立柱規(guī)格鋼筋骨架通用。

墩身存放時間按2 個月時間考慮，存放數(shù)量為1.43×60=85.8 個。由于吊運需要，存放臺座不能存滿，共設(shè)置96 個1.8×1.8m 立柱存放臺座，同時每2 個1.8×1.8m 個立柱存放臺座連通后可作為4×1.8m 墩柱存放臺座或2×1.8m 墩柱存放臺座。

同樣的方式確定蓋梁預(yù)制臺座、存放臺座、鋼筋胎架數(shù)量，確定預(yù)制蓋梁場地占地規(guī)模，最好考慮立柱翻轉(zhuǎn)區(qū)等一些輔助設(shè)施就可以確定預(yù)制場總占地規(guī)模，本項目下構(gòu)預(yù)制場長375m，寬28m，總面積10500m2。

3 各功能區(qū)布局

3.1 鋼筋棚區(qū)布局

鋼筋棚區(qū)主要分為原材料存放區(qū)，吊點加工區(qū)，蓋梁灌漿管加工區(qū)，鋼筋下料及加工區(qū)，半成品存放區(qū)，胎架鋼筋綁扎區(qū)，見圖1。

圖1 鋼筋棚區(qū)布局平面圖

3.2 預(yù)制存放區(qū)布局

預(yù)制存放區(qū)主要分為立柱鋼筋模板翻轉(zhuǎn)區(qū)，立柱預(yù)制區(qū)，立柱存放區(qū)，立柱翻轉(zhuǎn)沙坑，蓋梁預(yù)制區(qū)，蓋梁存放區(qū)等。

4 各功能區(qū)標準化建設(shè)

4.1 原材料存放區(qū)

原材料存放主要為鋼筋存放，設(shè)計加工型鋼支墊及分隔樁，涂刷油漆，使鋼筋分類存放、兩端齊平、線形順直。

4.2 加工區(qū)及半成品鋼筋存放

加工區(qū)主要包括吊點加工區(qū)、蓋梁灌漿管加工區(qū)、鋼筋下料加工區(qū)。預(yù)制立柱和預(yù)制蓋梁采用柔性吊點，吊點采用鋼絞線加工，端頭采用P 錨擠壓錨頭錨固。蓋梁灌漿套筒灌漿管采用鍍鋅小鋼管加工，小鋼管需要進行車絲。加工區(qū)的布局主要需要考慮彎管機、擠壓錨、小鋼管車絲機、鋼筋切斷機、鋼筋彎曲機、鋼筋彎箍機等機械的擺放以及機械電纜線的布置。

半成品采用貨架存放的方式，采用小型鋼加工貨架，用來分類存放半成品。

4.3 鋼筋綁扎胎架區(qū)

立柱、蓋梁預(yù)制拼裝，其鋼筋連接方式采用灌漿套筒，對鋼筋的間距、相對位置要求較高。為確保預(yù)制件安裝順利進行，需要結(jié)合鋼筋設(shè)計圖紙專門設(shè)計鋼筋綁扎胎架，以保證鋼筋綁扎的精度。鋼筋籠胎架由底座、支架、掛片及定位板組成。其中支架包括鋼筋端定位板支架、中間主筋掛片架立支架。掛片包括上下緣主筋掛片、左右緣主筋掛片、下緣箍筋掛片。

鋼筋籠加工胎架采用槽鋼、角鋼進行加工，根據(jù)設(shè)計圖紙鋼筋間距采用角鋼進行開槽，作為鋼筋定位卡具。胎架主骨架采用[10 槽鋼加工，卡具角鋼與槽鋼之間采用螺栓連接，方便拆卸和安裝。根據(jù)蓋梁圖紙尺寸及鋼筋間距，在胎架主骨架上開螺栓孔、設(shè)置限位卡，以實現(xiàn)一個胎架可以適用于不同結(jié)構(gòu)尺寸的節(jié)段筋籠加工。

4.4 模板翻轉(zhuǎn)區(qū)

模板翻轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置翻轉(zhuǎn)臺，立柱鋼筋籠水平吊裝入模、模板安裝完畢后利用翻轉(zhuǎn)臺進行豎轉(zhuǎn)。為提高場地利用率，減少成本，不同類型立柱模板共用翻轉(zhuǎn)臺，翻轉(zhuǎn)臺長度按4×1.8m 立柱模板翻轉(zhuǎn)后長度設(shè)計，模板支撐座長度按12m 設(shè)計。翻轉(zhuǎn)臺及支撐座使用HW200×200 型鋼及[20 槽鋼制作。模板翻轉(zhuǎn)臺共設(shè)置2 個。

翻轉(zhuǎn)區(qū)地面硬化時，施工翻轉(zhuǎn)平臺基礎(chǔ)，預(yù)埋鋼板，用來固定翻轉(zhuǎn)架，確保立柱在翻轉(zhuǎn)過程中穩(wěn)定安全。

4.5 立柱預(yù)制區(qū)

立柱預(yù)制區(qū)設(shè)置預(yù)制臺座，作為立柱澆筑的基座。臺座主要包含兩個部分，臺座基礎(chǔ)和下底座。立柱豎立進行混凝土澆筑，對臺座基礎(chǔ)承載力要求較高，基礎(chǔ)須進行承載力驗算，做好地基處理，以確保立柱不發(fā)生不均勻沉降。基礎(chǔ)施工時，頂面收面平整，檢查頂面平整度，預(yù)埋下底座固定鋼板。

下底座采用H200×200 鋼進行加工，下底座加工完后，在上面開螺栓孔，孔位與立柱底模螺栓孔一致，確保后序施工過程中立柱底模板能夠與下底座順利連接固定。

下底座與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接固定，固定前先對下底座進行調(diào)平，以確保后序立柱澆筑時的垂直度，見圖2。

圖2 立柱預(yù)制臺座平面圖

4.6 立柱存放區(qū)

由于立柱存放場地有限，同時立柱最佳受力狀態(tài)為豎向，故立柱存放采取豎立集中存放的方式。立柱存放過程中對地基承載力及穩(wěn)定性要求較高。臺座采用鋼筋混凝土制作的框格，框格中間標高低于原地面1.5m，每個框格尺寸按單根4*1.8m 墩柱存放設(shè)計，用以存放兩根1.8*1.8m 墩柱或單根2*1.8m 墩柱。

臺座底部預(yù)埋φ20PVC 排水管道匯流至集水井，在雨季使用潛水泵抽水，避免基坑積水，見圖3。

圖3 立柱存放平面圖

4.7 立柱翻轉(zhuǎn)沙坑

立柱預(yù)制和存放均為豎立狀態(tài)，立柱通過平板運輸車運至施工現(xiàn)場進行安裝，在運輸車上處于平直狀態(tài)。立柱從豎立通過翻轉(zhuǎn)調(diào)整為水平姿態(tài)，為使翻轉(zhuǎn)過程中立柱邊角不受損傷，設(shè)置翻轉(zhuǎn)沙坑。沙坑尺寸根據(jù)立柱最大預(yù)制長度確定，沙坑填充細河沙，旁邊設(shè)置集水井排水。

4.8 蓋梁預(yù)制區(qū)

蓋梁預(yù)制區(qū)設(shè)置預(yù)制臺座，作為立柱澆筑的基座。臺座主要包含兩個部分，臺座基礎(chǔ)和底座。臺座基礎(chǔ)做好地基處理，確保承載力滿足要求。基礎(chǔ)施工時預(yù)埋鋼筋，作為固定底座的預(yù)埋件。底座采用H 鋼和工字鋼進行加工，底座寬度根據(jù)蓋梁寬度及設(shè)計的蓋梁底模板結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)調(diào)整，底座高度根據(jù)蓋梁側(cè)模板的通用性及模板豎向龍骨長度進行調(diào)整。本項目為使側(cè)模通用，蓋梁側(cè)模板高度按最大蓋梁高度設(shè)計，底座高度設(shè)置成1m，以滿足側(cè)模通用性要求，見圖4。

圖4 蓋梁預(yù)制臺座

4.9 蓋梁存放區(qū)

蓋梁存放區(qū)進行硬化分區(qū)，對分區(qū)進行編號，使蓋梁存放整齊有序，蓋梁節(jié)段設(shè)置編號，同一個墩的蓋梁節(jié)段放置在一起，便于辨別及吊運裝車。

5 場地排水

下構(gòu)預(yù)制場內(nèi)總體考慮橫向匯水至預(yù)制場中間通道兩側(cè)和龍門吊軌道兩側(cè)的50×50cm 主排水溝，溝底設(shè)0.5%縱坡，由西向東排水至600×600cm 蓄水池內(nèi)，蓄水深度1.5 米,用于混凝土養(yǎng)生和道路清洗。雨季時，水量較大，多余雨水通過蓄水池頂面繼續(xù)向東排水至預(yù)制場尾端的φ100cm 的管涵內(nèi)，最后排至南環(huán)公路旁邊的主排水溝。

預(yù)制場地面硬化時設(shè)置1%橫坡，局部排水通過橫坡將水匯入排水溝。水溝在通過便道區(qū)域設(shè)置涵管，預(yù)制區(qū)水溝頂面鋪設(shè)2cm 厚的鋼板，一般行人通過區(qū)域設(shè)置輕型蓋板，其它位置不設(shè)蓋板。

6 龍門吊配置

龍門吊配置主要考慮吊重及凈高，與施工生產(chǎn)息息相關(guān)，其中凈高需要對龍門吊廠家提出具體要求，以確保實際進場的龍門吊凈高與所要求的凈高一致。

吊重：立柱、蓋梁最大重量約150t，配備200t 龍門吊。立柱鋼筋骨架及模板整體最大重量約30t，配備50t 龍門吊。

本項目立柱澆筑凈高：臺座高0.5m+立柱最大分節(jié)高度12m+料斗1.5m+鋼絲繩3m =17m。

立柱起吊凈高：臺座高0.5m+立柱最大高度12m+間距1m+吊具鋼絲繩4.5m=18m。

立柱存放區(qū)凈高：臺座高（-1.5m）+立柱最大高度12m+間距0.5m=11m。

立柱鋼筋入模凈高：翻轉(zhuǎn)臺座高1m+模板高5m+鋼筋骨架4m+間距1m+吊具鋼絲繩5m=16m。

蓋梁預(yù)制區(qū)凈高：臺座高1m+蓋梁高2×3m+間距1m+吊具鋼絲繩4.5m=12.5m

則立柱蓋梁生產(chǎn)線配置一臺200t 龍門吊，凈高18m，跨度28m，用于立柱蓋梁起吊；配置2 臺50t 龍門，凈高17m，跨度28m，用于鋼筋模板吊裝和混凝土澆筑。2 臺10t 龍門，凈高9m，跨度28m，用于鋼筋加工和鋼筋骨架綁扎。

7 結(jié)論

裝配式橋梁下構(gòu)預(yù)制場建設(shè)是為實現(xiàn)下構(gòu)預(yù)制施工功能，標準化建設(shè)增加預(yù)制場的施工功效、提高預(yù)制場整體形象及可推廣的適用范圍。

下構(gòu)預(yù)制場建設(shè)關(guān)鍵在于胎架的設(shè)計加工、立柱預(yù)制臺座建設(shè)、蓋梁預(yù)制臺座建設(shè)、龍門吊配置。胎架與鋼筋作業(yè)密切聯(lián)系，好胎架設(shè)計既能保證鋼筋的加工綁扎質(zhì)量，又能極大提高施工效能。立柱在不同的項目結(jié)構(gòu)形式基本相似，預(yù)制臺座也大同小異，通用性廣。蓋梁預(yù)制臺座結(jié)合項目蓋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)形式，模板設(shè)計結(jié)構(gòu)形式，針對性進行設(shè)計施工。龍門吊根據(jù)項目預(yù)制件節(jié)段重量，各工序施工所需的凈空高度確定，龍門吊凈空宜高不宜低。

依托工程肯尼亞內(nèi)羅畢快速路項目，完成下構(gòu)預(yù)制場各功能區(qū)的建設(shè)，下構(gòu)預(yù)制施工順利展開，預(yù)制場運行良好，為順利實現(xiàn)工期目標打下堅實基礎(chǔ)，為“一帶一路”建設(shè)添磚加瓦。