楊忠山
(中鐵二十三局集團(tuán)第四工程有限公司,成都610000)
通過對丘陵地區(qū)箱梁集中預(yù)制的進(jìn)度、成本、質(zhì)量、環(huán)保控制等因素進(jìn)行分析,總結(jié)出以下優(yōu)勢:
1)建設(shè)大型標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制梁場(見圖1),實現(xiàn)工廠化施工、標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程、信息化管理,打造出項目的一大亮點。
2)便于統(tǒng)一管理、高標(biāo)準(zhǔn)控制,采用數(shù)控鋼筋加工設(shè)備、胎具綁扎、智能噴淋養(yǎng)護(hù)、智能張拉、壓漿等先進(jìn)設(shè)備,有效保證了箱梁的工程質(zhì)量;避免了建設(shè)多個小型預(yù)制場造成的標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、梁板質(zhì)量參差不齊、不便于管理等難題。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制梁場實景圖
3)集中預(yù)制,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生產(chǎn),能有效保障總體施工進(jìn)度,且突擊應(yīng)變能力強(qiáng),能及時應(yīng)對因突發(fā)情況造成的局部鋪架調(diào)整。
4)集中預(yù)制可統(tǒng)籌資源,提高場地、人員、設(shè)備的利用率,減少臨時用地、場建、設(shè)備及人員的投入,大大節(jié)約了工程成本。
5)集中預(yù)制可將施工產(chǎn)生的污水、垃圾、噪聲等污染源進(jìn)行集中處理,利用先進(jìn)的施工工藝和環(huán)保設(shè)施進(jìn)行有效控制,將施工對環(huán)境的影響降到最低。
大面積的箱梁集中預(yù)制,結(jié)合丘陵為主的地形特點,使得箱梁集中預(yù)制與運輸施工具有以下特點和難點:
1)預(yù)制梁場選址難度大:大型預(yù)制梁場占地面積較大,位置應(yīng)選在線路中部、交通運輸便捷、綜合運距最短的地點為宜,但由于受到丘陵為主的地形限制,很難選到最優(yōu)的預(yù)制梁場地點。
2)生產(chǎn)組織要求高:集中預(yù)制需向多個施工單位同時預(yù)制箱梁,且箱梁型號多、角度多、梁長不一、大部分箱梁不能通用;由于各橋梁下部施工單位對總體鋪架計劃的執(zhí)行力度不一,預(yù)制梁場無法主觀控制;為避免出現(xiàn)有梁的橋架不了,能架的橋沒有梁的被動局面,給橋梁生產(chǎn)組織提出了較高要求。
3)標(biāo)準(zhǔn)化施工,質(zhì)量要求高:集中預(yù)制的主要優(yōu)勢在于標(biāo)準(zhǔn)高和質(zhì)量優(yōu),預(yù)制梁場必須從建場標(biāo)準(zhǔn)化到設(shè)備智能化,從管理精細(xì)化到數(shù)據(jù)信息化,從工藝先進(jìn)化到操作規(guī)范化,全方位打造一流標(biāo)準(zhǔn)化梁場。
4)運輸距離遠(yuǎn)、安全風(fēng)險大、交通組織難度高:長線路的集中預(yù)制造成了橋梁運輸距離遠(yuǎn),超重、超長的運輸車輛加大了運輸風(fēng)險,丘陵為主的地形特點加大了運輸難度,給運梁交通組織提出了較高要求。
因此,要做好高速公路箱梁在丘陵地區(qū)集中預(yù)制與運輸施工【1】,需制定一系列有效應(yīng)對措施,才能揚(yáng)長避短,充分發(fā)揮出集中預(yù)制的優(yōu)勢。
預(yù)制梁場的科學(xué)選址要遵循的主要原則:一是綜合運距要短,選址時要分析橋梁的分布情況,盡量縮短運輸半徑,減少運輸成本;二是交通運輸要便捷,預(yù)制梁場盡量靠近現(xiàn)有道路或與施工道路相連,便于大型設(shè)備、材料和成品橋梁的運輸,減少改建、擴(kuò)建道路工程量;三是臨建工程量要少,預(yù)制梁場盡量選在地形、地質(zhì)情況較好的地點,減少土石方工程和基礎(chǔ)加固工程量,降低工程成本;四是征地拆遷工程量要小,預(yù)制梁場選址盡量選在較為空曠的地點,在滿足生產(chǎn)和存梁的前提下,盡量減少用地面積和征拆數(shù)量。當(dāng)以上條件不能都滿足時,需對選址方案進(jìn)行綜合比選,分析利弊,擇優(yōu)選擇。
以文萊高速為例,預(yù)制梁場負(fù)責(zé)1-6 合同梁板的預(yù)制與運輸,路線全長70.26km,主要工程量為3 346 片箱梁的預(yù)制和運輸,工期為488d;結(jié)合橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)度實際情況,梁場需建設(shè)5 條獨立生產(chǎn)線,設(shè)計生產(chǎn)能力15 片/d、存梁能力900片,才能滿足工期目標(biāo)。因此,梁場規(guī)劃占地約133 333.33m2,經(jīng)過大量的現(xiàn)場調(diào)查,從調(diào)查的20 個地點中挑選出3 個備選方案進(jìn)行了方案比選(見表1)。
表1 選址方案對比
梁場選址根據(jù)現(xiàn)場情況,對3 種備選方案的交通條件、綜合運距、地形地質(zhì)、征拆工程量和征拆難易程度等因素進(jìn)行了分析對比,確定了備選方案一為最終方案。
箱梁的集中預(yù)制與運輸需向多個施工單位同時供應(yīng)箱梁,涉及的單位多、協(xié)調(diào)工作量大;做好生產(chǎn)、運輸和架設(shè)的“無縫連接”,是做好集中預(yù)制的一個難點。因此,要重點做好以下4 個方面:
1)科學(xué)合理的鋪架計劃能有效指導(dǎo)預(yù)制和架梁全過程,要提前與鋪架單位做好對接工作,制定切實可行的鋪架計劃,指導(dǎo)預(yù)制梁板施工,鋪架計劃要綜合考慮橋梁下部結(jié)構(gòu)的進(jìn)度安排、征拆難點、運梁通道和架梁方式,結(jié)合預(yù)制梁場的生產(chǎn)能力等因素制定,并實施節(jié)點考核,保證計劃的嚴(yán)謹(jǐn)性。
2)根據(jù)鋪架計劃制定梁板預(yù)制計劃,分解到每條生產(chǎn)線;制定計劃時要保證各生產(chǎn)線的均衡性,充分考慮各生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力、存梁能力和發(fā)運時間,避免造成部分生產(chǎn)線供應(yīng)緊張、部分生產(chǎn)線存梁飽和的情況出現(xiàn)。
3)為保障鋪架計劃的時效性,預(yù)制梁場指定專人每周對全線橋梁工程實際進(jìn)度和運梁通道情況進(jìn)行實地考察,若發(fā)現(xiàn)進(jìn)度滯后,及時與相關(guān)單位溝通,采取糾偏措施,若因特殊原因無法及時解決的,要實時調(diào)整鋪架計劃,確保計劃的合理性和時效性,避免出現(xiàn)“梁等墩”“墩等梁”的被動情況。
4)若鋪架計劃出現(xiàn)大面積滯后,導(dǎo)致預(yù)制梁場存梁飽和,形成了前松后緊的鋪架局面;為保證工期,預(yù)制梁場可采取臨時征地擴(kuò)大存梁能力、路基存梁、改造梁場擴(kuò)大高峰期產(chǎn)能等辦法,解決存梁和鋪架高峰期供梁問題。
集中預(yù)制的主要優(yōu)勢在于標(biāo)準(zhǔn)高和質(zhì)量優(yōu),要從建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化著手,打造標(biāo)準(zhǔn)化梁場(見圖2)。
圖2 預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)化梁場整體實景圖
鋼筋加工車間采用全封閉鋼結(jié)構(gòu)彩鋼棚,設(shè)置原材存放區(qū)、鋼筋下料區(qū)、加工制作區(qū)等區(qū)域,負(fù)責(zé)橋梁鋼筋的加工;拌和站及砂石料場采用全封閉彩鋼棚,站內(nèi)設(shè)置砂石料清洗區(qū)、原材料存放區(qū),混凝土加工區(qū)、過磅區(qū)和污水處理區(qū)等,負(fù)責(zé)梁場混凝土生產(chǎn)和運輸;工地試驗室采用裝配式活動板房,設(shè)力學(xué)室、集料室、混凝土室、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室等,負(fù)責(zé)梁場的試驗檢測和質(zhì)量檢驗任務(wù);員工生活區(qū)采用裝配式活動板房,每間房屋定員4 人;設(shè)置安全體驗館,分批次組織員工進(jìn)行事故安全體驗,通過實體體驗,提高員工的安全意識。
鋼筋制作采用自動彎箍機(jī)、全自動數(shù)控中心等智能設(shè)備,提高鋼筋加工精度;鋼筋綁扎采用在胎具上進(jìn)行箱梁底腹板及頂板鋼筋綁扎,整體吊裝入模,提高鋼筋綁扎的效率和綁扎施工的精度;混凝土養(yǎng)護(hù)采用自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng),在生產(chǎn)臺座內(nèi)部預(yù)埋智能養(yǎng)護(hù)噴淋管道,通過外接噴嘴對箱梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù),采用手機(jī)終端控制噴淋時間,既節(jié)約人力,又能提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量;橋梁張拉和壓漿采用預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)和大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng),實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿的數(shù)字化自動控制,有效消除人為因素的影響,提高控制精度和質(zhì)量管控效率;拌和站、鋼筋場、試驗室均安裝視頻在線監(jiān)控系統(tǒng),實時上傳數(shù)據(jù),并建立拌和站數(shù)據(jù)分級預(yù)警處置機(jī)制,實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實時監(jiān)管【2】;橋梁銘牌采用二維碼,并粘貼在每片箱梁的腹板處,只要掃一掃就能查詢橋梁詳細(xì)生產(chǎn)信息。
丘陵地區(qū)的梁板運輸是集中預(yù)制的一大難點,運輸路線的擇優(yōu)選擇、安全可靠防護(hù)措施、高效的溝通協(xié)調(diào)是做好運輸?shù)年P(guān)鍵。
規(guī)劃運輸線路時,首先要提前考察運梁主要通道,到交管部門調(diào)查線路上結(jié)構(gòu)物的相關(guān)信息,并請有資質(zhì)的單位對現(xiàn)有道路上的結(jié)構(gòu)物進(jìn)行受力驗算,確保結(jié)構(gòu)物安全和運輸安全,必要時加固結(jié)構(gòu)物或更改運輸線路;其次要排查運輸?shù)缆返钠秸?、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑等是否滿足橋梁運輸要求,如需涉及道口擴(kuò)寬、護(hù)欄拆除、道路整修的要提前與交管部門和路政管理部門做好備案對接工作。運梁主通道規(guī)劃完成后,從主通道與主線的交叉點往主線兩端規(guī)劃運梁通道,要充分考慮橋涵、現(xiàn)澆天橋、隧道、深挖高填路基等制約因素的施工時間,施工順序安排要緊緊圍繞鋪架計劃,及時打通運梁通道,避免因一處結(jié)構(gòu)物的滯后,影響后續(xù)橋梁的運輸和架設(shè)【3】。
橋梁運輸屬于超長、超重運輸,運輸安全風(fēng)險較大,安全可靠的防護(hù)措施必不可少。橋梁運輸時,運梁車前后方分別安排小車進(jìn)行押運,前方小車掌握前方道路暢通情況,后方押運車輛要確保運梁車后方無其他任何車輛尾隨行駛,同時,后方押運車輛和運梁車保持不小于50m 的安全距離。運梁車通過平交路口時,先對路口交通進(jìn)行臨時管制,在來車方向設(shè)警告區(qū)、過渡區(qū)和緩存區(qū),攔停來往車輛,拉設(shè)警示帶,防止車輛強(qiáng)行通過,待運梁車完全通過平交路口,正常駛?cè)脒\行車道后再放行車輛(見圖3)。
橋梁運輸施工對外涉及面廣,高效的溝通協(xié)調(diào)必不可少,對橋梁運輸?shù)捻樌M(jìn)行至關(guān)重要。因此,一方面要加強(qiáng)與地方交管部門、路政部門和當(dāng)?shù)孛癖姷穆?lián)動,嚴(yán)格按照地方要求辦理相關(guān)手續(xù),取得他們的理解和支持,確保交通通道的暢通;另一方面要加強(qiáng)與鋪架單位的溝通協(xié)調(diào),每周調(diào)查主線運梁通道和橋梁工程的施工進(jìn)度情況,及時采取糾偏措施,確保橋梁運輸工作的順利進(jìn)行。
圖3 平交道口交通布控平面示意圖
預(yù)制梁場作為高速公路建設(shè)必不可少的重點工程,對整個工程的質(zhì)量影響極大,其工程質(zhì)量的重要性不言而喻。本文通過對丘陵地區(qū)箱梁集中預(yù)制與運輸施工的分析探討,集中預(yù)制在標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制方面優(yōu)勢明顯,同時帶來的規(guī)劃、運輸、排產(chǎn)難等問題可通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾泶胧┘右越鉀Q;在追求標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量的今天,高速公路箱梁集中預(yù)制將成為主流,值得類似工程借鑒和參考。