淺談山區(qū)高速公路移動式臺座預制T梁施工技術

淺談山區(qū)高速公路移動式臺座預制T梁施工技術

Summary：本文基于傳統(tǒng)預應力混凝土箱梁預制施工方法，結合福建省漳武高速公路南靖段工程實踐，介紹了采用自行式移動臺座工廠化流水線作業(yè)生產(chǎn)預制后張法T梁的工作原理、關鍵工序、安全質(zhì)量管理要點和經(jīng)濟社會效益情況。自行式移動臺座將各獨立平行施工區(qū)域有機串聯(lián)，實現(xiàn)流水線作業(yè)，并采用固定液壓式模板和蒸汽養(yǎng)護技術大幅減少養(yǎng)護時間和勞動工人工作強度，解決了閩南山區(qū)高速公路結構物施工工期緊、場地狹窄、受氣候影響嚴重的問題，具有較好的社會經(jīng)濟效益和推廣應用價值。Keys：移動式臺座后張法T梁施工技術1、引言傳統(tǒng)預制T梁施工是在固定臺座上進行鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、拆模、養(yǎng)護、預應力張拉、壓漿等一系列工序，臺座周轉(zhuǎn)速度慢，梁場建設占用土地多，不利于進行封閉式工廠化的管理，受陰雨天氣影響較大，傳統(tǒng)的模板安裝采用人工配合吊裝機械施工，每預制一片T梁都需要整體拆裝一次，加工模板鋼材消耗大，勞動用工多，且安裝精度不易控制。傳統(tǒng)預制梁體采用自然條件下噴淋養(yǎng)生，達到養(yǎng)護齡期才可以滿足張拉設計要求，養(yǎng)護時間占整體制梁時間三分之二以上，制梁周期較長不利于大規(guī)模預制梁體施工。為解決傳統(tǒng)預制梁場占地面積大，臺座生產(chǎn)效率低、制梁周期長、受外界環(huán)境因素影響大、工費高等問題，結合福建省漳武高速南靖段A2合同段的工程特點，自行式移動臺座預制T梁采用固定液壓式模板、蒸汽化養(yǎng)護、流水線施工、工廠化管理，克服了閩南山區(qū)場地狹窄和不利天氣影響，提高了功效，節(jié)約了用工，保證了質(zhì)量。2、工程概況漳武高速公路南靖段A2合同段位于福建省漳州市南靖縣，線路全長12.544km，全線橋梁20座，總長6359.5米，占線路全長的50.7%，預制T梁1684片。工程地處閩南山區(qū),臨近南靖土樓旅游區(qū)，地形條件差，環(huán)保要求高，土地資源緊缺，雨季時間長，梁片預制工程量大。為進一步提升公路建設標準化管理水平，打造品質(zhì)工程，漳武高速A2標工廠化梁廠打破傳統(tǒng)制梁模式，以現(xiàn)代化企業(yè)的車間生產(chǎn)標準配置智能流水生產(chǎn)線、全方位工廠化管理，提高了產(chǎn)量效率和質(zhì)量，確保了T梁預制全天候生產(chǎn)，不受大風、降雨、不利天氣的的影響。預制梁場設置在主線狹長路基上，梁場生產(chǎn)區(qū)長292m，寬26m，占地面積7592m2；設置四道生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線設六個工作區(qū)段，主要分為鋼筋加工區(qū)80m，鋼筋綁扎區(qū)50m，制梁區(qū)100m，蒸汽養(yǎng)生區(qū)100m，張拉區(qū)50m；預制存梁區(qū)總長200m，生產(chǎn)功效為4片/d。3、移動臺座流水線制梁新技術3.1工藝原理自行式移動臺座梁場主要包括鋼筋加工區(qū)、胎膜綁扎區(qū)、行走軌道、站臺（工作平臺）、航吊、固定式液壓鋼模板、蒸汽養(yǎng)護房、張拉作業(yè)區(qū)、存梁臺座等，鋼筋在鋼筋場集中下料，移動臺座在胎膜綁扎區(qū)就位，在胎模上綁扎肋板鋼筋，用航吊將肋板鋼筋吊放在移動臺座上，綁扎橫隔板鋼筋，移動臺座沿軌道行至模板區(qū)，鋼模板采用液壓油缸安裝定位，吊裝頂板鋼筋，采用航吊吊裝澆筑混凝土，人工振搗棒配合附著式振動器振搗密實，養(yǎng)護至達到拆模條件后采用液壓油缸拆除模板、鑿毛，自行式移動臺座載梁體移入蒸養(yǎng)房進行蒸汽養(yǎng)生，達到設計要求的張拉強度后自行式移動臺座將兩片移至張拉區(qū)進行張拉壓漿，采用龍門吊將梁體調(diào)離臺座進行存放，移動臺座采用用龍門吊配合，沿專軌駛回駛回鋼筋綁扎區(qū)，進入下一循環(huán)。3.2工藝特點3.2.1制梁臺座：摒棄傳統(tǒng)砼固定臺座，克服了普通梁場臺座占地面積大、周轉(zhuǎn)時間長的缺點，采用現(xiàn)代化移動鋼臺座，壓縮了工序之間的銜接時間，實現(xiàn)了鋼筋綁扎、澆筑、養(yǎng)護在流水線上移動作業(yè)，較傳統(tǒng)吊裝模式比較：縮減了鋼筋提吊環(huán)節(jié)時間，提高鋼筋安裝質(zhì)量，錯峰作業(yè)節(jié)省了臺座擠占時間大大提高了作業(yè)功效，較傳統(tǒng)梁廠有明細優(yōu)勢。3.2.2模板工程：摒棄傳統(tǒng)組合拼裝式模板，采用現(xiàn)代化液壓整體鋼模具。該模具采用先進的同步系統(tǒng)將18個單缸液壓油頂組合成智能液壓動力體系，實現(xiàn)模板拆裝自動化，打破傳統(tǒng)敲、打、撬的拆模工藝，極大的控制了梁體損傷和模板變形，節(jié)約了鋼材。3.2.3混凝土養(yǎng)護：摒棄傳統(tǒng)覆蓋噴淋養(yǎng)護工藝，借鑒地鐵預制管片（C55砼）成熟養(yǎng)生經(jīng)驗，梁廠采用現(xiàn)代化智能變溫蒸養(yǎng)系統(tǒng)。蒸汽養(yǎng)生流水作業(yè)區(qū)由蒸養(yǎng)室、變溫蒸養(yǎng)設備、溫度測量設備組成：蒸養(yǎng)室采用試驗恒溫養(yǎng)護室標準建設，內(nèi)設隔熱保溫層；變溫型蒸養(yǎng)機可隨梁體混凝土溫度變化調(diào)節(jié)蒸養(yǎng)室溫度濕度，高效提升混凝土強度及彈性模量，及早達到張拉條件。蒸養(yǎng)完成后，T梁移至張拉壓漿區(qū)。4、應用效果評價4.1功效對比鋼筋在移動臺座上鋼筋安裝，省去提吊就位調(diào)整環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)梁場鋼筋綁扎、吊裝就位調(diào)整需7h，智能梁場僅需3.5h，增效100%。液壓整體式模板較傳統(tǒng)人工拼裝式模板比較，液壓模板1人控制拆裝2h即可完成，傳統(tǒng)模板6人拆裝6h，增效200%，養(yǎng)護工序經(jīng)科研單位多片梁同條件試驗，確定蒸養(yǎng)24h,T梁抗壓強度彈性模具均達90%以上，常規(guī)養(yǎng)生需大于7天4.2品質(zhì)對比鋼筋省去腹板鋼筋提吊安裝環(huán)節(jié)，變形少，整體性好，實現(xiàn)模板拆裝自動化，降低過程施工中模板受力不均產(chǎn)的變形，智，能液壓系統(tǒng)打破傳統(tǒng)敲、打、撬的拆模工藝，極大的控制了梁體損傷。智能蒸汽養(yǎng)護無死角，智能變頻蒸養(yǎng)體系采用現(xiàn)代化智能變頻，蒸養(yǎng)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)覆蓋噴淋養(yǎng)護，實現(xiàn)養(yǎng)生無死角。蒸養(yǎng)車間嚴格按試驗恒溫養(yǎng)護室標準建設，內(nèi)設隔水層、隔熱保溫層，蒸養(yǎng)機可隨最優(yōu)蒸養(yǎng)溫度濕度控制曲線動態(tài)變頻調(diào)節(jié)蒸養(yǎng)室溫度濕度，高效提升混凝土強度及彈性模量，及早達到張拉條件，出廠架設。高效提升混凝土強度及彈性模量。4.3直接經(jīng)濟對比以30mT梁標準梁型為標準。傳統(tǒng)梁場模板臺座等按一次攤銷計，工廠化梁廠除移動臺座及液壓模板按周轉(zhuǎn)兩次計外，其余均按一次攤銷。新型梁廠為確保全天候施工，建設全封閉廠房，傳統(tǒng)梁場覆蓋50%面積的移動遮雨棚對比，建設投入對比500片中型梁場，6個月施工工期、日產(chǎn)3片梁，工廠化梁廠3條生產(chǎn)線建設費用、設備租賃、水電費及人工成本644.02萬元，傳統(tǒng)梁場投入36臺座（2.5片/月）建設費用、設備租賃、水電費及人工成本623.28萬元，攤銷到每片梁新型梁廠費用12900元,增加成本600元,增加5%。其中建設費用增加86.44萬元、人工成本節(jié)約79.2萬元、其他水電攤銷設備租賃費用增加19.9萬元。建設投入對比：1000片大型梁場,8個月施工工期、日產(chǎn)4.5片梁，工廠化梁廠3條生產(chǎn)線建設費用、設備租賃、水電費及人工成本897.80萬元，傳統(tǒng)梁場投入54臺座（2.5片/個月）建設費用、設備租賃、水電費及人工成本1038.67萬元，攤銷到每片梁新型梁廠費用8900元，節(jié)省成本1300元,節(jié)省12.7%。其中建設費用節(jié)約15.5萬元、人工成本節(jié)約158.8萬元、其他水電攤銷設備租賃等費用增加46萬元。本項目30m預制T梁1415片，40m預制T梁269片,共建設4條生產(chǎn)線，總體建設成本可控制在1200萬元,通過上述對比，移動式臺座預制梁廠總體效益可觀。5、施工應注意的問題一是為了保證T梁預制架設順利進行，充分發(fā)揮生產(chǎn)線的產(chǎn)能，生產(chǎn)線的規(guī)劃必須與架梁線路梁體梁型相匹配，二是梁場建設時對行走軌道施工質(zhì)量必須進行嚴格的控制，對施工設備要進行驗收后方可進場，減少后續(xù)施工中移動臺座行走系統(tǒng)的損壞，保證流水線的正常運行，三是流水線作業(yè)預制T梁對安全管理和工程保障提出了更高的要求，流水線上任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整條生產(chǎn)線的運行。6、結論漳武高速南靖段A2合同段，橋梁預制T梁采自行式移動臺座工廠化流水線生產(chǎn)，采用“施工工序固定、施工區(qū)域循環(huán)”的預制新模式，克服了閩南山區(qū)暴雨、臺風等不利因素的影響，解決了山區(qū)施工地形條件受限、傳統(tǒng)臺座周轉(zhuǎn)效率低、勞動用工多的問題，保證了漳武高速A2合同段T梁生產(chǎn)的工期和質(zhì)量，降低了施工成本，在當前土