探讨某桥梁项目梁场布置及T 梁架设施工技术要点

廖斌斌

（贵州省公路建设养护集团有限公司,贵州 贵阳 550001）

0 引言

某桥梁两端均是隧道相连，主干线8 km 以内没有可设置梁场的路基，该桥位于螺旋展线的中心地带，地形十分复杂。该桥梁是整个高速公路的主要枢纽，其施工环境和工期都十分紧迫[1-3]。基于现场工况，从项目现场实际情况出发，拟定桥梁项目梁场布置及T 梁架设方案，再进行方案选优，确定最佳施工方案。

1 工程概况

该高速公路总长度32.72 km，全线共设28 座桥梁、15个隧道，地质条件恶劣，桥隧比例达75.5%。某桥梁是一座14 跨4 联40 m 的T 型梁桥，其上部结构采用预应力混凝土T 梁，长40 m，设计用量为154 片；桥梁建设场地为深割侵蚀沟谷地形，地形总体呈“W”形，地势右高左低，桥轴线通过段的地表相对高差95.18 m，沟谷多为“V”形，宽度为2.0～20.0 m，两侧的斜坡较陡，大约40°～60°，部分基本达垂直状态，大约50°～86°，形成陡崖，谷底堆积层有滚石、块石、碎石等组分。

2 线外梁场布置

高速公路梁场的布局，应以桥头路基为起点，利用已有的路基，降低梁场的造价。利用桥头路基作梁场，施工空间距离最近，梁体架设便捷，可节约架梁工期[4-6]。

（1）预制梁场位置，宜尽量靠近主体工程施工区，减小运梁的间距。经过技术和经济的比较，只有在该桥的右方才具备设置梁场的条件，在A2-1 号T 梁预制区内，总共设置了12个T 梁预制基座，以满足T 梁的预制和安装需求。

（2）根据总工期指标，主线和隧道的贯通时间，反向计算出梁场建设工期、T 梁开始结束预制时间，以确保预制梁场能够按时投入使用。

（3）根据“工厂化、专业化”的原则，对预制梁场的建设规模和地点进行了明确，包括选址、占地面积、功能区划分、场地道路、排水、供电设备等。

（4）按照该标段的路线走向、地形地貌和桥梁位置分布，本着安全适用、经济合理、绿色环保的原则，进行合理的设计。以工期安排，梁板数量，拌和站的布置等因素为侧重点，从区位、运输、物料供给等角度出发，实现梁板预制速度快、质量高、场地建设成本低，并尽可能节省土地。

（5）梁场建设在回弹土区域，为有效监测桥梁施工阶段梁场、台座差异沉降，梁场建设完工后，须在台座周围布设沉降观测钉，以精确掌控梁场的整体稳定性。

3 T 梁架设方案对比

由于受空间位置的制约，这种大型桥体的架设不适合采用常规架梁方法，应结合现场的实际地形，从技术、经济、工期等方面考虑。基于安全因素，拟采用了两种上架梁方案作对比分析。

方案一：将一隧道进洞口场地扩建为上梁台。方案二：在右线6～8 号桥墩合适位置设置上梁台。上梁的布置示意图见图1。

图1 上梁方案平面布局图

3.1 扩大一隧道进口作为上梁平台

按原设计方案，自14 号桥台起，架设T 梁至0 号桥台位置，因目前在建路基和洞口平台不能满足40 m T 梁的运输架设条件，在洞口外采取施作混凝土挡墙，回填后形成上梁平台，T 梁先库存于隧道洞口，架设T 梁时，从洞口喂梁，挡土墙设置部位及结构尺寸需通过力学性能检验，符合设计要求。

该桥桥址区域岩性主要为风化砂岩，根据施工难度的不同，以软石质～次坚石质为主。在洞口（左、右线14 号桥墩）处，岩体为硬质风化砂岩，裸岩地貌，岩层厚度总体较薄，硬度较高，经加固后，场地硬度、承载力满足架梁平台的地基要求，在此基础上，也可以作为平台扩展的地基，并且在前期的同类岩体工况施工阶段，已积累较多此类岩体加固处治经验，可用于指导该次平台上梁的扩展基础施工，满足平台上梁拓展基础承载力需求。

3.1.1 扩大平台范围的确定

该桥预应力T 梁长度40 m，重量在120～130 t 之间，建议将普通四轴运梁机的基本技术参数和40 m 梁长，作为扩展平台范围的依据。

（1）四轴运梁车的主要技术指标如下：1）CA4113型柴油发动机；2）引擎功率：140 MW；3）引擎速度：2 600 r/min；4）15～20 m 的最小回转半径；场地为防积水，地基平顶面层可施作横坡3%，纵坡5%。

（2）基于上述参数，提出了用40 m 长、3 m宽的矩形框架，模拟40 m T 梁，40 m T 梁利用运梁机进行安装试验。同时，在考虑了运梁车梁托盘与主车前、副车后部间距的同时，为扩大平台基础边线，将运载轨道外边线向外偏移5 m。

（3）利用CAD 软件对T 梁的运输路线进行了计算机仿真，以保证该方案的可行性，对右边服务区将洞口的实际布置图进行了实地测量，并使用型钢制造了一个简单的T 梁模型。对T 梁的现场施工进行了仿真，结果表明，在现场的模拟结果与理论计算的结果是吻合的，符合T 梁架设的要求[7-8]。

3.1.2 扩大平台支撑结构的确定

根据平台外围的地形剖面，确定了平台的外缘和地形线高度相差约28 m，考虑到平台所要承受的载荷，以及地处中风化的砂岩段，并结合已有的隧道进口端挡墙施工经验，对其稳定性进行了验算，确定了以下方案：

（1）分级布置重力挡墙，回填洞渣压实，为拓展平台提供支撑。

（2）平台施工区域山体较为陡峭，为防止挡墙失稳造成安全事故，挡墙采用锚拉型挡土墙，并用砂浆锚索锚固于斜坡。

（3）在围护结构的基坑外侧，开挖一个小平台，设置垂直锚杆和钢筋网，以提高围护结构的抗滑性和稳定性。

（4）墙体浇注C20 混凝土，分层浇注时，依设计要求设置插筋。

（5）依据现场工况，建议采用5 种类型的挡土墙组合布置，其中主线右侧拓宽平台共分为5 段挡墙组，主线左侧扩展平台分为4个挡墙组。重力式围护方案的典型结构见图2。

图2 重力式挡土墙典型构造图(单位：cm)

3.1.3 挡板造价的计算

根据挡墙布置方式、主体结构、分段挡土层长度，计算挡墙工程量，并按照现行的工程量清单计量标准，对以上的主要工程量进行了计价[9]。最后，通过对该工程实例的分析，得出了增加隧道入口上梁平台的工程造价450 000 元。

3.2 利用右线6～8 号墩位置设置上梁平台

3.2.1 方案布置

该桥右段6～8 段桥墩为切方斜坡，加上施工期间修筑的施工便道，形成一处尺寸较大、平整度较高的平台，可作为T 梁的架设平台。但因场地限制，当前平台尺寸无法满足常规T 梁架设条件。经技术人员多方研讨，提出利用高低腿跨桥式龙门吊架设T 梁的施工方案，施工方案示意图如图3 所示。

图3 跨墩龙门吊布置图

（1）将上部梁平台设在右线6～8 墩处，并在40 m T 梁上安装两台80 t 高低支腿龙门吊，依次架设右线7～8跨T 梁、右线其他 T 梁，再由右线输送T 梁至该隧道左线出口端，T 梁至14 台由左线0 台依次向14 号台架设推进。

（2）该方案对右幅6～8 号桥墩处平台场地尺寸要求较高，因场地地势较陡，现有便道较窄，不适合开挖。目前施工便道的转弯半径已不能满足梁体运输需要，如采用该方案，需要对原有的施工便道进行局部拓宽。

（3）因桥梁右幅的6～8 桥墩位于一座小山丘上，地势中部偏高，两侧地势较陡，为防止架梁期间发生安全事故，需要在架梁平台范围内修筑临时轨道墙，墙体高度根据场地区域陡峭程度确定。

3.2.2 造价分析

按照上述施工方案，须布设2 台80 t 高低腿跨桥式龙门吊，若直接购买，须联系厂家根据场地地形条件设计定制，成本较高且周期较长。若采取租赁方式，同样要考虑设备租赁费、人工费、出场费等因素，租期为2个月，周期、成本相对合适，故采取租赁方式，加之轨道墙开挖、安装，临时平台场地清理、硬化等，经测算，该方案工程造价为160 万元左右。

4 T 梁架设方案选择

项目方、总包方等单位对上述T 梁架设方案进行了多次实地考察、论证，确定了采用6～8 号桥墩处采用高低腿跨桥式龙门吊架设T 梁的施工方案作业量大、成本高，且租赁升降式龙门吊稳定性差，施工安全性控制能力差，故放弃了该施工方案。

该桥全部T 梁必须由一条便道运送到架梁平台上，该项目是大桥建设和隧道施工的主干道，由于其施工过程中存在着严重的交叉干扰，必须在龙门吊起T 梁后才能进行T 梁安装，T 梁的安装工作进展很慢。经理论分析和现场仿真，结果表明，方案一施工安全、造价低廉、施工干扰少，且方案一架梁的施工速度较快，所以确定第一种方案更具有优势。最终，在技术、经济、安全等诸多因素的考虑下，选定方案一作为桥梁架梁方案。

5 结论

考虑技术、经济和安全等多个因素，从理论与实践的角度，对两种不同的上梁方案进行了比较，最终选定了具有较高安全稳定性和较高性价比的架梁方案，该桥选用方案一“隧道进洞口场地扩建为上梁台”，安全、高效地完成了架梁施工，为工程工期控制奠定了基础。方案的优选是项目技术管理的重要环节，合理的方案选择不仅可以节省建设费用，而且对项目的安全和质量有着重要影响。