王勇
甘肃公航旅定临高速公路管理有限公司
摘 要: 根据甘肃地区实际情况,大多数地区早晚温差大、低温时间长,个别地区多雨,有效工期短,气候严重影响公路工程施工质量和进度,建设全封闭预制场可解决这些工程质量和施工进度问题,同时综合考虑经济、适应气候条件、节约用地等方面因素,全封闭预制场优势明显,可供同类工程实践参考。
关键词: 箱梁;预制场;优势;甘肃;

甘肃省大多数地区早晚温差大、低温时间长,个别地区多雨,有效工期短,气候严重影响公路工程施工质量和进度,建设全封闭预制场可解决这些工程质量和施工进度问题。本文以甘肃某高速公路为例,预制场计划生产约500片箱梁,设置预制台座16个,自行式液压箱梁模板4套,封闭面积约为10000m2,从经济、适应气候条件、节约用地等方面,深入研究全封闭预制场优势。
1 全封闭预制场建设
预制场棚。场棚立柱采用3根钢管焊接;横梁采用3根钢管三角连接;场棚封闭采用单层彩钢板。根据甘肃地区风雪资料,建设场棚必须同时满足承受10级风压和30cm厚雪压设计。
全封闭预制场设备配备。至少配备门吊,箱梁全自动液压模板数套,蒸汽养生锅炉以及配套的辅助小型设备等,预制场规划与布置遵循“标准化、工厂化、集中化”原则。
2 全封闭箱梁预制场优势分析
2.1 经济优势分析
2.1.1 梁场主要施工工序及时间设定
梁场主要施工工序及时间设定为:底模准备/1h→侧模安装/2h→钢筋安装/2h→内模安装/2h→顶板钢筋安装/2h→预应力孔道安装及模板加固/2h→检查验收整改/2h→混凝土浇注/4h→带模养生/24h→拆模修整/4h→养生、穿钢绞线/96h→张拉、压浆/8h→封锚封端及压浆后养生/24h→移至存梁区。
根据以上工序所用时间计算可得,生产一片箱梁台座使用时间为7d,模板使用时间约为2d。
2.1.2 预制场生产能力
预制场生产*力主能**要由台座数量、模板数量、气候因素以及其他因素共同确定,考虑其他因素台座利用率设为85%,模板利用率设为90%。全封闭预制场不考虑雨雪天气影响,常规露天预制场考虑天气影响平均每月有效施工天数约为20天。根据上述情况,全封闭预制场与常规露天预制场生产能力和施工工期计算如下:
全封闭预制场台座每月生产能力=台座数量×单个台座月生产能力×台座利用率=16×(30/7)×85%=58片。全封闭预制场模板每月生产能力=模板数量×单套模板月生产能力×模板利用率=4×(30/2)×90%=54片。根据计算可得,全封闭预制场月生产能力取两者较小,即每月54片。那么,此预制场计划生产500片梁,每月生产力54片,预制工期约为10个月。
然而,常规露天预制场台座每月生产能力=台座数量×单个台座月生产能力×台座利用率=16×(20/7)×85%=38片。常规露天预制场模板每月生产能力=模板数量×单套模板月生产能力×模板利用率=4×(20/2)×90%=36片。根据计算可得,常规露天预制场月生产能力取两者较小,即每月36片。那么,此预制场计划生产500片梁,每月生产力36片,预制工期约为14个月。
通过比较可知,同样生产500片梁,全封闭预制场的生产周期比常规露天预制场缩短了4个月。同时,考虑到甘肃地区冬季的气候条件,常规露天预制场大约有3个月不具备冬季施工条件,因此,综合分析比较可知,全封闭预制场可节省7个月工期。
2.1.3 有利成本分析
仍然以计划生产约500片箱梁、设置预制台座16个、自行式液压箱梁模板4套、封闭面积约为10000m2为例,则全封闭预制场和常规露天预制场从建设投入及工期计算成本对比情况见表1。
表1 有利成本对比表 *载下**原图

由表1可见,建设封闭大棚、设备租赁、管理人员工资、电费、供热费、场地租赁以及办公消耗等其他成本综合对比,全封闭预制场比常规露天预制场低580万元。分析可知,采用全封闭预制场能够起到加快工程进度、节约工期,最终节约成本的效果,且预制箱梁数量越多,经济效益越明显。
2.1.4 不利成本分析
假设某高速公路预制场计划预制箱梁数量为200片,工期要求在半年时,根据上述工期计算,全封闭预制场每月生产54片箱梁,工期约为4个月;露天预制场每月生产36片箱梁,工期约为6个月。则全封闭预制场和常规露天预制场从建设投入及工期计算成本对比如表2。
表2 不利成本对比表 *载下**原图

通过上表成本对比,当箱梁总量为200片以下、预制工期在半年以内时,全封闭预制场建设成本大于普通露天预制场工期延长成本。故从成本角度考虑,使用露天预制场较为经济合理;反之,当箱梁总量为200片以上时,使用全封闭预制场有利于成本控制。
2.2 适应气候条件优势分析
全封闭预制场能够保证箱梁预制作业在不利天气情况下正常进行;能够保证箱梁预制各工序作业质量不受不利天气影响;能够保证场内环境相对稳定,减少混凝土浇筑期间塌落度的损失,从而保证了混凝土的质量。
普通露天预制场在混凝土浇筑作业过程,如遇见下雨、下雪、大风等突发恶劣天气,会直接导致浇筑作业终止;或者在混凝土浇筑完成后连续的雨雪天气,因环境温度过低会影响混凝土初终凝时间。初凝时间过长将会影响混凝土的强度,从而影响混凝土的质量。比如甘肃大多数地区大风、昼夜温差大、气温变化快;个别地区高海拔、气温低、雨雪多等;全封闭预制场均能有效的解决上述工序施工过程中各地区的天气影响因素,各个工序能够正常有序的进行,保证了箱梁质量和施工工期。
箱梁混凝土在强度上升过程中,对温湿度要求较高,需要相对稳定的温湿度环境。温度和湿度的突变会造成混凝土因表面水分散失过快,而导致梁体表面出现裂纹,影响混凝土的质量和耐久性。全封闭预制场的作用就是实现场内外隔离,达到了保温保湿的效果,从而保证了箱梁混凝土的质量。
因甘肃大部分地区存在大风、多雨雪、高寒阴湿和昼夜温差较大的地区,从保证预制箱梁混凝土质量角度考虑,建设全封闭预制场更加适用。
2.3 节约用地优势分析
根据前述,计划预制500片箱梁,全封闭预制场布置16个台座,需10个月完成预制,占地约10000m2。如普通露天预制场要求10个月完成预制,则每月必须完成50片才能达到要求。普通露天预制场需要台座数量如下:
根据预制场台座生产能力计算公式得出:台座个数=预制场台座生产总能力/(台座月生产能力×利用率)=50/{(20/7)×85%}=21个。
公式说明:普通露天预制场每月有效工期预计为20天,台座使用周期为7天,台座利用率为85%。而普通露天预制场布置21个预制台座所需场地约为12000m2。预制场占地面积对比情况见表3。
表3 预制场占地面积对比表 *载下**原图

通过上述占地面积对比,为了确保按期完工,普通露天预制场需增加台座、劳务队和模板投入,增加预制场建设规模。从节约资源方面考虑,采用全封闭预制场更能体现节约资源建设理念。
3 结语
综上所述,在甘肃大风、多雨、温差较大的地区,在箱梁施工任务较重的高速公路施工项目中,为确保箱梁的质量和工程施工周期,通过从经济成本、适用气候条件及节约用地等方面分析,本文认为,与普通露天预制场相比,在采用全封闭箱梁预制场优势非常明显,尤其是当箱梁总量为200片以上时,全封闭箱梁预制场具有全面的优势。
参考文献
[1] 马琳.浅谈钢箱梁预制场建设及预制技术.科技论坛,2013(5):475-476.
[2] JTG/T B06-02-2007,公路工程预算定额.

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