贵黄高速第17经理部预制场施工方案.docx
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贵黄高速第17经理部预制场施工方案
贵阳至黄平高速公路
（贵定连接线）
1#预制场建设施工方案
编制：
复核：
审核：
上海远通路桥工程有限公司
贵黄高速第十七经理部
二○一七年十月
预制场建设施工方案
一、编制依据
（1）《贵阳至黄平高速公路两阶段施工图设计文件》。
（2）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）。
（3）《公路桥涵施工技术规范》实施手册（JTG/TF50-2011）。
（4）《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1-2004）。
（5）《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）。
（6）《公路水运工程施工安全标准化指南》。
（7）《山区高速公路工程施工安全生产标准化指南》（贵州省交通建设工程质量监督局）。
（8）《贵州省交通建设平安工地.施工标准化建设工程现场临时用电安全管理实施细则（试行）》。
（9）《贵州省铜怀高速公路施工标准化指南（桥梁工程）》
（10）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。
（11）《贵阳至黄平高速公路工程工地建设标准化管理指南》
（12）贵黄高速第十七经理部总体实施性施工组织设计。
二、工程概况
2.1工程简介
贵黄高速17标贵定连接线起点连接贵定县环西线，终点位于贵定县新巴镇小坪寨，起终点桩号为K0+000-K14+813.768，全长14.88287km。
项目共有桥梁6座，其中特大桥1座，大桥5座，桥梁占路线总长的18.52%。
跨独木河为主跨18*30mT+155+300+155m连续刚构+2*30mT梁，以该桥为分界，1#预制场仅负责该特大桥南岸引桥及其他4座大桥梁板预制，共计预制T梁612片，具体数量如下：
贵黄十七标南岸预制梁统计表
序号
类型
数量
（片）
备注
1
20mT梁边梁
100
合计450片
2
20mT梁中梁
350
3
30mT梁边梁
36
合计162片
4
30mT梁中梁
126
合计
612
2.2预制场选址
经过前期策划，本合同段预制场设置两处，该方案为1#预制场建设方案，预制场选址在K8+100-K8+500段主线路基上，中心桩号K8+300,处于南岸段落中心位置，梁板运输平均运距比较经济，此段路基填挖方相对全线其它段落最少，路基纵坡满足龙门吊行驶要求，预制场长度约400米，宽22米。
2.3工程特点
（1）预制场设在主线路基上，与现有便道偏离较远，受进场便道及路基土石方影响，为保证施工进度，到达预制场的便道施工及预制场施工范围内的路基必须尽快完成，以进行预制场的建设。
（2）因现场条件较差，在建场过程中需精细规划，使各种临施布局合理，在整个施工过程加大施工便道的养护力度，确保工程所需的物资、机械等顺利进场。
（3）本预制场占用路基部分，梁体预制的工期安排要结合本合同段路基施工和桥梁下部结构施工综合考虑。
2.4主要工程量
（1）生活区修建活动板房485平米，彩钢板房38间。
（2）临建砼2189.4方，角钢5.9T,钢板46.3T,钢筋17.4T,钢轨45T。
水管合计3778米。
80T龙门吊2台（加10T副构），50T龙门吊2台（加10T副构），10T龙门吊2台。
2.5资源配置
（1）模板配置
配置20米T梁模板4套（中梁模板2套，边梁模板2套），30米T梁模板3套（中梁模板2套，边梁模板2个半套）。
（2）机械设备配置
机械设备配置计划
序号
设备名称
规格型号
数量（台、套）
备注
1
龙门吊
60T
2
带10T附钩
2
龙门吊
10T
2
带10T附钩
3
混凝土拌合机
HZS90
2
4
砼罐车
8-12m3
10
5
钢筋胎膜
30m
1
6
钢筋胎膜
20m
2
7
智能张拉设备
300T
1
8
智能压浆
1
9
架桥机
200T
2
10
炮车
2
11
电焊机
8
12
钢筋弯曲机
4
13
钢筋调直机
2
14
钢筋切断机
2
三、预制场布置
预制梁场按照“标准化、工厂化”的要求进行选址和规划，明确预制梁场设置规模及位置，包括选址、占地面积、功能区划分、场地道路布置、排水系统以及电力设施布置等。
本着安全适用、经济合理、绿色环保的原则，统筹规划，合理设计，根据本标段的路线走向、地形地貌、桥梁位置分布、工期计划安排、梁板数量、拌合站位置、地理交通及材料供应等方面考虑，因地制宜，以达到梁板预制快速、质量高、场地建设费用低和节约占地的目的。
3.1总体规划
本合同段预制场计划建设在K8+100-K8+500段主线路基上，预制场场地平整，在保证龙门吊正常运行的前提下，尽量减少路基超填和超挖工程量为原则。
梁场设置了20mT梁预制区与存梁区、30mT梁预制区与存梁区、波纹管加工区、梁场生活区。
具体方案如下：
K8+500-K8+400段路基施工以路面设计标高为基准，以2%的纵坡向小桩号填筑。
K4+000-K4+430段路基施工，以路面设计标高为基准，以1%的纵坡向小桩号下挖。
整段预制场路基顶宽度控制在22m。
详细布置见《贵黄高速第十七经理部预制场平面布置图》。
3.2波纹管加工区
波纹管加工区设在钢筋加工厂与30m制梁区之间，搭设长40m，宽8米，高4.5米的加工棚，确保波纹管加工质量，详见《铜怀高速第一经理部波纹管加工区布置图》。
3.3生活区布置
生活区布置在主线K3+750-K3+800路基左侧，设置活动板房38间，设置厨房1间，男女厕所及浴室各一间，厕所设置化粪池，整个生活区布置有序，标准化程度高，详见《梁场生活区布置平面图》。
3.4施工用水
预制场施工用水考虑在K4+200预制场的右侧布置一个20m3的蓄水罐，采用φ50mm的水管从K4+300处灌溉河流接入利用潜水泵抽水至蓄水池。
供水主管采用φ75mm的水管从蓄水池接出。
场地内设置养生水回流系统，将养生水回流至沉淀池（刚家湾2号桥桥台处），经沉淀后再次利用或排放至路基边沟。
3.5施工用电
在路基K4+120处左侧安装一台315KVA变压器提供预制场施工用电，在预制场内布置配电箱，按照三级配电原则，在每个台座施工中将接线盒预埋到台座之中，同时电线预埋到场地地坪之内，确保用电安全。
在预制场右侧设置排架，固定照明灯具，每12m设置一个高6m的灯具，确保亮度。
龙门吊行走采用固定在排架上的滑触线供电，安全方便。
预制场内配置一台200kw发电机作为备用，保证预制场内的施工用电。
3.6预制台座
根据总体施工计划安排，我标段在梁板预制顺序上根据架设顺序安排，以梁场为中心向标头和标尾两个方向架设，标头方向主要为40mT梁，标尾方向主要为30mT梁，预制区30mT梁与40mT梁台座分设梁场两端，30m箱梁较少，计划后期采用在小桩号方向新建3个台座集中预制，2个月完成。
（1）台座布置
小桩号方向40mT梁台座15个（包含2个钢筋胎膜）；大桩号方向设置30mT梁台座25个（包含2个钢筋胎膜）。
预制场制梁台座顺路线方向布置8排，每排5个，共计40个台座。
台座中心间距为4.1米，从左至右第2列和第3列台座间距为7.8米，作为砼罐车及架梁炮车行驶通道。
根据项目总体安排，从2017年3月份开始梁板预制工作。
40m预制台座15个，每个台座每月预制梁板3片，总计460片，预计10.5个月可以完成；30m预制台座25个，每个台座每月预制梁板3片，总计738片，预计10个月可以完成。
从2017年3月份开始梁板预制，预计可以在2018年4月底业主要求的节点之内完成梁板预制工作。
具体布置见《铜怀高速第一经理部预制场平面布置图》。
（2）预制台座结构
台座基础采用C20混凝土浇注，因张拉时台座两端须承受全部梁重，所以台座两端基础采用长2.0m、宽2.0m、厚0.5m的C20钢筋混凝土基础，钢筋网片用Φ12按照15×15cm绑扎铺设1层，以提高承载力，40mT梁中间基础部分宽0.9m，30mT梁宽0.8m，厚0.15m。
30m台座长31米，高度0.35m，底宽0.5米，顶宽0.5米，台座施工时除预埋与角钢焊接的钢筋外，其余均不设钢筋，台座两端设置预留25cm吊装梁板穿钢丝绳所需的槽口。
40m台座长41米，宽0.6米，高0.35米；钢筋布置与30m一致，台座浇筑前注意预埋喷淋养生管线及配电设置管线。
（3）台座修筑
由于场地设置在路基上，此段路基纵坡为1.2%，故台座修建形式为台阶式；龙门轨道纵坡与路线纵坡一致为1.2%。
路基填筑时，根据台座布置形式在台座修建范围内进行台阶式填筑，当填筑至台座基础顶标高时，进行台座基础反开挖，达到设计标高后，采用小型打夯机将基坑压实整平，再进行支模浇筑砼，浇筑时在台座两端基础各2.0m范围内进行铺设一层Ф12间距15cm×15cm的钢筋网片，且预埋与台座两侧角钢焊接的预埋钢筋，钢筋间距按1.5米控制。
台座施工时先将台座两侧5cm槽钢与基础预埋钢筋焊接成整体，施工时在台座两侧用水准仪放样，精确整平角钢顶标高，使其顶面标高与设计反拱值相符；支好侧模，检查无误后浇筑混凝土,浇筑时注意预埋好固定模板时对拉孔直径5cmPVC管，沿台座横向中心线向两侧每0.5m预埋一道；台座砼浇筑顶面与槽钢顶面保证在同一平面上，待强度达到后，进行5mm厚的钢板铺设，钢板与角钢分段焊接，作为梁的底模。
具体见《T梁台座细部图》。
（4）台座反拱设置：
①40m台座反拱设置：
按照《两阶段施工图设计》，40m砼先简支后连续T梁提供的反拱值、下挠值。
反拱设置的原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。
40mT梁上拱度一览表
项目
钢束张拉完上拱度（mm）
存梁30天上拱度（mm）
存梁60天上挠度（mm）
存梁90天上挠度（mm）
二期恒载产生的下挠度（mm）
类型
位置
40mT梁
边梁
边跨
27.7
52.8
57.8
60.4
-5.5
中跨
21.4
40.7
44.6
46.6
-1.6
中梁
边跨
29.4
55.9
61.2
64.0
-6.0
中跨
22.8
43.3
47.4
49.5
-1.8
根据反拱值的设计原则,按照张拉完成后直接进行架设进行计算，反拱值h的取值范围为：
hmin=29.4-20=9.4mmhmax=21.4-1.6=19.8mm
即9.4mm≤h≤19.8mm。
根据经验，取h=18mm。
设置向下的二次抛物线反拱，台座中央的最大反拱值为18mm。
台座反拱设置见下表：
40mT梁反拱值设置
40mT梁底座反拱度计算
说明
计算式：
Y=-0.000045x2+0.018
距跨中的距离X（m）
反拱值
Y（mm）
20
0.0
跨中最大预拱值f拱：
40m中梁按f=18mm
L为台座全长40m
X为待放点距离台座中心的距离
18
3.4
16
6.5
14
9.2
12
11.5
10
13.5
8
15.1
6
16.4
4
17.3
2
17.8
0
18.0
-2
17.8
-4
17.3
-6
16.4
-8
15.1
-10
13.5
-12
11.5
-14
9.2
-16
6.5
-18
3.4
-20
0.0
距跨中的距离X（m）为“-”表示相反方向
②30m台座反拱设置：
按照《两阶段施工图设计》，30m砼先简支后连续T梁提供的反拱值、下挠值。
反拱设置的原则是使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm，桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。
30mT梁上拱度一览表
项目
钢束张拉完上拱度（mm）
存梁30天上拱度（mm）
存梁60天上挠度（mm）
存梁90天上挠度（mm）
二期恒载产生的下挠度（mm）
类型
位置
30mT梁
边梁
边跨
26.0
44.7
47.3
48.7
-5.8
中跨
21.7
37.6
39.9
41.0
-1.4
中梁
边跨
20.7
36.1
39.4
39.4
-4.3
中跨
16.7
29.3
32.0
32.0
-1.1
根据反拱值的设计原则,按照张拉完成后直接进行架设进行计算，反拱值h的取值范围为：
hmin=26-20=6mmhmax=16.7-1.1=15.6mm
即6mm≤h≤15.6mm。
根据经验，取h=15mm。
设置向下的二次抛物线反拱，台座中央的最大反拱值为15mm。
台座反拱设置见下表：
30mT梁反拱值设置
30mT梁底座反拱度计算
说明
计算式：
Y=-0.000067x2+0.015
距跨中的距离X（m）
反拱值
Y（mm）
15
0.0
跨中最大预拱值f拱：
30m中梁按f=15mm
L为台座全长30m
X为待放点距离台座中心的距离
13
3.7
11
6.9
9
9.6
7
11.7
5
13.3
4
14.4
3
14.9
1
14.9
0
15
-1
14.9
-3
13.3
-5
11.7
-7
9.6
-9
6.9
-11
3.7
-13
0.0
-15
0.0
距跨中的距离X（m）为“-”表示相反方向
（5）台座受力验算
①台座设置在成型的石方路基上，承载力取[fa0]=350Kpa
40mT梁自重134T，取G1=134×10=1340KN
砼施工时人力荷载，按8人计，取G2=8×0.075×10=6KN
台座基础底面积A=0.9×37+2×2×2=41.3m2
台座及基础体积V=0.35×0.6×41+0.9×0.1×37+2×0.3×2×2=14.34m3
台座及基础重力G3=2.500×14.34×10=358.5KN
C20混凝土轴心抗压强度设计值：
[fcd]=9.6Mpa；
C25混凝土轴心抗压强度设计值：
[fcd]=11.9Mpa；
②台座地基承载力验算
在整个T梁施工过程中，整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时，所以总的对地基的压力最大值为：
Fmax=G1+G2+G3
=1340+6+358.5
=1704.5KN
所以，地基承载力满足要求。
③张拉前台座受力验算
台座混凝土为C25，[fcd]=11.9Mpa
40mT梁张拉前与台座的接触最小长度：
L=37.6m
台座宽度：
B=0.6m
张拉前T梁对台座的压力大小为：
F1=G1=1340KN
所以，张拉前台座受力满足要求。
④台座基础验算
台座基础混凝土为C20，[fcd]=9.6Mpa
台座自重：
G上=0.6×0.35×41×2.5×10=215.25KN
张拉前台座基础所受的压力大小为：
F2=G1+G上=1340KN+215.25KN=1555.25KN
所以，张拉前台座基础受力满足要求。
⑤张拉后台座受力验算
张拉后由于T梁起拱，T梁脱离台座接触，只有两端与台座接触，可看作台座受两个荷载作用，其合力大小为：
T梁与台座的最不利接触面积为（预埋钢板面积）：
A2=0.7×0.6=0.42m2
所以，张拉后台座受力满足要求。
台座扩大地基承载验算：
A3=2×2=4m2
所以，张拉后台座地基承载力满足要求。
3.7场地排水系统布置
预制场的施工用水主要包括混凝土养护用水、梁板压浆用水及清洗施工设备用水等。
为了保证施工区内干净有序，在预制场内设置排水沟，排水沟经场内回流水沟，将水回流至沉淀池，经沉淀后再次利用，整个预制场内不得有积水现象。
预制场场地设置1%的横坡，在两排台座之间设置20cm*7cm纵向排水沟，在每排台座距离末端0.5m处设置横向宽30cm排水沟,使场地雨水能及时排至左、右侧轨道两边排水沟内，排水沟经场内回流水沟，将水回流至沉淀池，顶面铺设盖板，定时清除沟内的杂物。
排水沟坡度于场地坡度保证一致，保证排水通畅，详见《预制场排水平面布置图》。
3.8预制梁体养护水管布置
T梁在预制完成后需要进行养护，预制梁板养生采用自动喷淋养生，其系统包括蓄水池、压力泵、主出水管、支出水管、淋喷头以及薄膜、土工布等。
在预制场右侧布置一个20m3蓄水池，养护用水主管道采用φ75mm水管从蓄水池接水，穿过过道沿台座纵向布置，全长125m，支水管采用φ50mm水管在每排台座之间横向布置与主管道相接；喷淋设置水管采用φ25mm的水管，预埋在每个台座内部，与支水管相接，在台座端部预留开关阀门，所有供水管路的布置采用地埋形式，不得影响T梁的预制，线路简单、方便、适用，详见《预制场养生供水平面布置图》。
3.9龙门吊布置
预制场内共设80T龙门吊2套（含10T副钩），50T龙门吊2套，5T龙门2套，6台龙门共用一条轨道，轨道间距25米。
轨道基础采用C20钢筋混凝土条形基础，填方基础断面尺寸为矩形断面，龙门轨道为0.6*0.5m，轨道基础混凝土浇筑和轨道安装施工时，注意缓和曲线的影响，30m梁场区龙门吊轨道的平面半径为2702m，40m龙门吊轨道平面半径为3000m,两条轨道间用半径为500m的圆弧连接。
（1）40m预制区龙门吊
龙门吊结构组成：
本标段采用2台80T龙门吊进行起吊40m预制梁，龙门吊跨径25m，上纵梁为整体桁架，起重卷扬机为5T，16道Φ25钢丝绳，每部龙门吊可起吊80T，2个门吊共计起吊量为160T，最大梁重134T，满足使用。
160T龙门吊轨道基础地基承载力验算：
按最大梁重134T计算，加上2个龙门吊自身重量共计50T，地基总计受力184T。
考虑到门吊行走等其它方面增加的荷载设1.5安全系数，则实际受力按184T×1.5=276T，门吊共计有8个支点，则每个支点受力为34.5T。
即：
345KN单支点主要受力分布在3m范围。
每个支点轨道基础地基受力集中面积：
S=0.6×3=1.8m2。
基础承受应力：
p=345/1.8=192Kpa。
预制梁场建立在以压实成型的石方路基上，地基承载力满足要求。
（2）40m预制区龙门吊
龙门吊结构组成：
本标段采用2台50T龙门吊进行起吊30m预制梁，龙门吊跨径25m，上纵梁为整体桁架，起重卷扬机为5T，10道Φ25钢丝绳，每部龙门吊可起吊50T，2个门吊共计起吊量为100T，最大梁重87T，满足使用。
160T龙门吊轨道基础地基承载力验算：
按最大梁重87T计算，加上2个龙门吊自身重量共计50T，地基总计受力137T。
考虑到门吊行走等其它方面增加的荷载设1.5安全系数，则实际受力按137T×1.5=205.5T，门吊共计有8个支点，则每个支点受力为25.7T。
即：
257KN单支点主要受力分布在3m范围。
每个支点轨道基础地基受力集中面积：
S=0.6×3=1.8m2。
基础承受应力：
p=257/1.8=143Kpa。
预制梁场建立在以压实成型的石方路基上，地基承载力满足要求。
3.10场地硬化
由于场地设置路基上，此段路基为石方填筑和石方开挖，地质条件良好，我部计划在路基填方段距路基顶80cm时，浇筑15cm厚C20混凝土进行场地硬化，挖方段路基开挖至路床顶以下80cm处进行场地硬化。
便道采用C20砼进行硬化，厚度控制在20cm，硬化在台座及龙门吊基础完成之后，硬化时向四周有一定的排水坡度，做好场地四周的排水系统，保证预制场内不出现积水。
3.11存梁区布置
在预制场小桩号方向布置40m预制梁存梁区两排，过道左侧枕梁长6.6m，过道右侧梁长10.6m。
枕梁采用混凝土条形基础，下部宽度100cm，顶部宽度60cm，高度70cm。
每排枕梁单层可存放预制梁5片，考虑到双层存放，总计存放40m预制梁20片。
在预制场大桩号方向布置30m预制梁存梁区三排，过道左侧枕梁长6.6m，过道右侧梁长10.6m。
枕梁采用混凝土条形基础，下部宽度100cm，顶部宽度60cm，高度70cm。
每排枕梁单层可存放预制梁5片，考虑到双层存放，总计存放40m预制梁30片。
根据总体进度安排，桥梁下构施工能够满足预制梁假设需求，存梁区仅作为备选，能够满足施工使用需求。
四、人员机械配置及施工进度计划
根据施工计划，计划配置梁场路基作业队一个，负责下部路基土石方施工，配置预制场临建作业队一个，负责预制场全部临建工作，具体人员计划如下：
人员投入数量表
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
技术主管
1
7
钢筋工
20
2
质检员
1
8
混凝土及模板工
15
3
现场技术员
1
9
机械操作手
5
4
安全员
1
10
其他工人
10
5
作业班组长
3
11
总计
59
6
测量人员
2
根据现场施工情况和工程进度情况，适当增加机械设备和人员，确保按期完成施工任务。
详细进度计划如下：
路基填筑：
计划2016年9月20日至2017年2月20日完成。
制梁区龙门吊基础：
计划2017年1月1日至2017年3月12日完成。
台座：
计划2017年1月1日至2017年3月15日完成。
场地硬化：
计划2017年1月1日至2017年3月15日完成。
龙门吊拼装：
计划2017年2月25日至2017年3月25日完成。
为保证进度，梁场路基填筑、台座及龙门吊轨道基础修建流水进行，先施工30mT梁预制区域，后施工40mT梁预制区域。
五、梁板预制进度计划分析
根据项目总体计划，项目梁板预制计划从2017年3月份开始，在2018年4月底预制完成。
项目共计有24m和30mT梁722片，配置30m台座25个，按照台座周转时间10d计算，每月可预制梁板75片，需要施工时间290天；配置30mT梁模板5套，模板周转时间按照2天计算，每月可施工预制梁5×30/2=75片，与台座配置相匹配。
从2017年3月29日开始梁板预制，截止到2018年1月11日完工，考虑到假期、雨季、突发事件等因素影响，截止到2018年4月30日可以完成。
项目共计有40mT梁440片，配置40m台座15个，按照台座周转时间10d计算，每月可预制梁板45片，需要施工时间294天；配置40mT梁模板4套，模板周转时间按照2天计算，每月可施工预制梁4×30/2=60片，与台座配置相匹配,且有一定富余。
从2017年3月29日开始梁板预制，截止到2018年1月15日完工，考虑到假期、雨季、突发事件等因素影响，截止到2018年4月30日可以完成。
项目共计有30m箱梁36片，计划后期改建配置30m箱梁台座7个，按照台座周转时间10d计算，每月可预制梁板21片，需要施工时间52天；配置30m箱梁模板2套，模板周转时间按照2天计算，每月可施工预制梁2×30/2=30片，与台座配置相匹配,且有一定富余。
从2017年10月1日开始梁板预制，截止到2017年11月22日完工，考虑到假期、雨季、突发事件等因素影响，截止到2017年11月30日可以完成。
六、质量保证措施
6.1质量组织机构
为规范项目工程质量管理行为，经理部建立工程质量管理体系,制定工程质量管理办法，使工程质量管理有章可循、有法可依，实行规范化、程序化管理。
切实落实质量责任制，明确质量责任，注重过程控制，保证施工质量。
针对本合同段的工程特点和创优目标，
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