山区困难地形预制梁预制与架设技术

引言 随着国家西部大开发战略的实施，高速公路建设已进入地形、地质更为复杂的山区，为避免大挖、大填造成的生态环境破坏，设计中已更多地采用桥梁和隧道方案，而简支梁桥或先简支后连续梁桥是最常用的结构形式之一。预制梁场作为混凝土简支梁桥施工过程中一个重要的临时场地，不仅影响建设成本，还会影响建设工期和施工安全。通常，预制梁场选择在已经成型的路基上，或布置在桥台端头两侧的开阔地上。但国内不少山区高速公路因受到地形条件限制，已很难找到一块合适的预制场地。针对山区高速公路场地狭窄、梁场建设困难的问题，王平、李亮亮等开展了山区特殊地形条件下预制场地选择与优化设计研究，给出了场地设计的一些基本原则。此外，王平还针对山区海拔高、气候复杂的特点，提出了梁场选择时应充分考虑所在地的气候条件影响。本文在总结近年来山区困难地形预制场布置形式和预制方法基础上，重点分析了桥上制梁技术，提出了桥上制梁台座与龙门吊布置要求，以及工具梁和支座承载力不能满足要求时的处理方法。1、预制场地布置方式 山区高速公路场地布置时通常会遇到地形狭窄、高差大、运梁困难等问题，因此在选择预制场地时，应综合考虑预制梁架设、施工安全、经济和环保等因素。通常，预制场地有以下4种布置方式：1.1 台后布置是最常用的布置方式。将预制场沿路线纵向布置在桥台后面已经成型的路基上，或路线外侧的开阔地上。具有场地建设费用低，运梁和架梁方便，安全性好等优点。1.2 桥下布置桥下有合适的场地布设预制场，此时预制台座应尽可能平行于桥轴线设置。预制梁采用爬杆或高龙门架起吊，再用运梁炮车将预制梁运输到架梁位置，具有施工风险较大，设备投入多等不足。1.3 桥上布置当台后、桥下均无合适场地布置预制梁场时，可将预制梁场布置在桥面上，即所谓的桥上制梁。桥上制梁时，除了设置预制台座外，还需将龙门吊布置在桥上，用以起吊模板和成品预制梁等。由于桥上制梁时出现的荷载较多、受力状况复杂，如预制梁起吊、混凝土罐车通行，预制梁又可能处在混凝土浇筑养护或张拉起拱阶段，导致桥梁结构受力与使用阶段差异较大，按使用阶段确定的混凝土强度等级、钢筋配置和选用的支座类型，往往不能满足桥上制梁时桥梁的承载力要求，需要通过验算后予以加强。1.4 远距离布置适合于桥位较远处有合适场地布置预制梁场的情况，预制梁通过运梁炮车运输到桥位处，再用架桥机架梁。采用远距离布置梁场时，梁场与桥位间要有良好的运输条件，如架梁前线路的路基已经成型，并且能够满足建设工期要求。2、山区困难地形制梁方法 2.1 支架现浇法直接浇筑混凝土梁体的一种施工方法，其优点在于桥梁结构的整体性好，不足之处在于需要处理地基和支架搭设，费时费工，效率低，同时还存在支架失稳问题，多用于离地面不高，且工程量较少的桥梁中。