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1、智慧集中预制场建设方案1 .项目概述31.1. 项目概况31.2. 2.预制梁概况31.3. 大型集中智能预制场背景介绍42 .施工总体部署72.1.2.备选位置二72.1.3.备选位置三82.1.4.对比分析82.2.施工总平面布置102.2.1.预制场布置图102.2.2.预制场建设112. 3.资源配置及费用分析182. 3.1.智能梁场资源配置及费用183. 3.2.智能梁场与常规梁场费用分析233.主要施工方法、工效分析273. 1.方案综述274. 1.1.总体方案规划273. 1.2.工艺简述及控制要点283. 1.3.钢筋设计优化313. 2.施工方法363. 2.1.钢筋施工
2、364. 2.2.模板施工372.3.混凝土施工381.项目概述1.l.项目概况本项目位于广州市南沙区南部和中山市西部,全线为桥梁。本项目起于南沙港快速路的新垦互通,路线向西连续跨越洪奇沥水道、三宝沥等水道,在保家围下穿中山东部外环高速,并设保家十字型枢纽互通与其相接,之后路线在横门水道北侧向西布线,在民众镇南侧上跨Slll,跨越鸡鸦水道和小榄水道,跨越沙港东路,至项目终点新隆枢纽互通,与江中高速顺接,并与广澳高速交叉。万顷沙支线起于南沙港快速的新垦互通,先向西后转向南,沿万环西路中央分隔带布线,之后穿过南沙湿地终点通过海上万顷沙互通接深中通道。推荐方案路线里程总长32.398km,其中:主线
3、长21.562km、万顷沙支线长10.836km。采用高速公路设计标准,设计速度100公里/小时。工程总投资208.56亿,建安费126.9亿。1.2. 预制梁概况本项目在主线及万顷沙支线一般路段,均采用跨径2035m预制小箱梁或跨径3050m预制T梁形式,全线共计约预制梁15000多根。根据南沙至中山高速公路工程可行性研究第二册初步统计,洪奇门特大桥西引桥至新隆互通主线3号桥(包含互通匝道桥),共计预制梁(小箱梁、T梁)8337槁。为保障箱梁预制质量及进度,考虑采用大型集中智能预制场,南沙侧及中山侧各一个,提高制梁效率,减少预制厂占地,实现节能环保,打造绿色施工。中山侧预制梁具体规格数量统计
4、见表1.2-lo表1.2-1南中高速中山侧预制梁统计表跨径(m)规格描述数量(福)合计备注20小箱梁,梁高1.4m421165部分跨径为19.5m21小箱梁,梁高1.4m1222小箱梁,梁高1.4m61部分跨径为21.5m23小箱梁,梁高1.4m10824小箱梁,梁高1.4m175部分跨径为24.5m、24.2m25小箱梁,梁高1.4m76726小箱梁,梁高1.6m595932部分跨径为25.73m27小箱梁,梁高1.6m153度,考虑采用钢筋机械化焊接,台座流水线生产预制工艺,提高制梁效率,减少预制厂占地,实现节能环保,打造绿色施工。目前T梁或小箱梁主要通过对单根钢筋进行弯折加工,组装后在交
5、叉点处绑扎,形成钢筋笼。这种工作方式劳动力投入大、工作效率低下等,且由于工人技术水平参差不齐,操作过程容易出现疏漏致使钢筋的施工质量得不到保障。图1.3-1常规小箱梁钢筋绑扎基于网片的钢筋骨架自动绑扎技术,可以根据设计的任意需求,全部采用工业化、信息化的现代化加工、制作、拼装方式进行生产,与国家“工业4.0”的战略思想、新一轮工业政策相契合,极大的突破和提升我国桥梁结构工业化、信息化建造水平,推动我国桥梁技术的不断创新与发展。智能梁场优势:采用“标准化、工厂化、专业化、信息化”理念,采用移动式台座、液压模板、蒸汽养生房、封闭式厂房等设施,解决了传统梁场占地面积大的缺点,将露天加工转移到室内加工
6、,实现了从“场”到“厂”的建设模式转变,使T梁/小箱梁生产实现工厂化、精细化。梁片预制的质量得到了系统提升:1、钢筋安装定位过程基本无变形,预应力孔道定位更精准;2、混凝土外观质量提升明显,色泽均匀,线形顺畅,棱角分明;3、智能蒸汽养生无死角,更有效确保养生质量;4、工厂化生产,人为因素和环境因素所造成的质量差异极小,产品质量的稳定性高;5、由于梁片结构尺寸、外形结构控制更为精准,梁片现场安装效果得到明显提升。1.4.重难点分析(1)工程体量大、形式结构复杂多样项目全线采用高架桥形式建设,上部结构采用20-30m小箱梁及30-5OmT梁,其中中山段约8000多片梁,预制梁结构形式复杂多样,预制
7、施工时需多次调整台座及模板,现场施工组织难度大。(2)施工作业面广、预支梁转运存梁难度大由于架梁施工作业面广,8000根预制梁考虑分段转运存梁,转运转存施工组织难度大;同时由于项目地区水系发达,因此需开展水路运架梁施工,会增加临时设施(运梁码头、存梁站等),运架梁费用成本增加。(3)防台压力大项目施工期间会经历至少两个台风期,预制场厂房及大型行走设备防台压力大,全线多台架桥设备及提梁设备防台压力大2.施工总体部署2.1. 梁场选址经过前期对项目中山段现场实际踏勘,综合考虑土地征迁、运架梁、经济性、绿色环保等因素,中山侧集中智能预制场选址于民众互通与保家互通之间。2.1.1. 备选位置一K16+
8、500附近(民众互通与横门西特大桥之间)图2.11梁场备选位置一示意图2.1.2. 备选位置二位置二:K12+000附近(三丰互通附近)图2.1-2梁场备选位置二示意图2.1.3.备选位置三位置三:K15+500左侧1公里附近(民众互通左侧)图2.1-3梁场备选位置三示意图2.1.4.对比分析通过对三处位置的现场实际勘察,对比分析如表2.1-1。表2.1-1梁场备选位置对比分析表位置土地基本情况优势劣势运架梁情况备注1)本位置为荒废滩涂,部分为香蕉林及鱼塘;2)本地块估计为水务部门管理;3)背后为横门水道,水运交通便利;1)由于土地性质,本地块拿地难度较小;2)场地面积大,具有较强的可塑性;3
9、)背靠横门水道,混凝土材料运输便利,具有水路运输箱梁的可能;1)软基处理投入较大;2)偏向于大里程侧,出梁难度大;3)受横门西特大桥限制,无法及时展开项目尾部架梁作业面:4)可能存在巨大的存梁压力;5)跨既有道路较多;1)只能面向小里程开展运架梁,运梁路线协调难度较大;2)可考虑水路运梁,增加架梁工作面;位1)本位置为既有耕地,且交叉河涌及村道;2)本地块估计为当地村民及政府所有;3)左侧为既有市政道路,陆运交通便利;4)左侧1公里为横门水道;1)位于横门西特大桥及保家互通,可更好保障后续梁场出梁及架梁,无控制性工程限制;1)梁场土地拆迁难度大;2)软基处理投入大;D可双向开展运架梁;2)完成
10、大里程侧后,可通过桥面及横门西特大桥向项目尾架梁;3)可考虑表路运梁,增加大里程工作面;位置三1)本位置为废弃厂房及废弃民房;2)本地块估计为厂房企业或政府所有:3)背后为横门水道,水运交通便利;1)利用既有厂房,土地已完成软基处理,可大幅减小软基处理费用;2)背靠横门水道,混凝土材料运输便利,具有水路运输箱梁的可能;1)拆迁难度较大;2)未处于项目正线周围,距离正线约1公里;3)周围有工厂及民居,可能存在施工扰民现象。D可双向开展运架梁;2)门口有市政道路,运梁时可不占用施工便道;3)可考虑水路运梁,增加大里程工作面;推荐2.2.1. 预制场布置图集中智能预制场选址于民众互通与保家互通之间,
11、布置4个预制区、1处项目部、1处工人驻地、1处钢筋加工场长529m、宽286m163m(可根据实际用地地形调整,但最小长度不得低于330m),总占地面积约190.4亩。98图2.2-1预制场总平布置图2.2.2. 预制场建设2.2.2.1 预制场设计(1)预制区每个预制区设置2条回型生产线、共设置8条回型生产线,每条回型生产线包含2个预制台座区、6个蒸汽养护台座区、2个钢筋拼装台座区、2个张拉台座区、2个整修台座区,2条回型生产线组合为一个预制区,共用1个钢结构大棚及相关设备实施;每个预制区长315m、宽34m,包含2条回型生产线、2台立轴行星搅拌机、4台20l行车吊、4个钢筋半成品堆放区、4
12、个预应力材料堆放区等,中间布置一条4m宽单向运输道路,4个预制区共计占地面积315*148=46620(70亩)。315而LlHILIMWII卜*7c.、:、*;,“:,W1:、.、:.、二:可”:W工C,.:、,二二:y.七:UlWW:;:.:(.,T1:、=、0X.c:;.;、,;,玉.心,?:;:,:.:.?:八寸CO-一=la.1升=近11=IVOUJ图2.2-2单个预制区平布置图表2.2-1梁场分区示意及主要资源配置一览表序号项目名称单位小箱梁预制区T梁预制区合计预制区A预制区B预制区C预制区D回型生产线1回型生产线2回型生产线3回型生产线4回型生产线5回型生产线6回型生产线7回型生
13、产线81钢筋绑扎台座区个22222222162混凝土浇筑台座区个22222222163养护台座区个66666666484张拉压浆台座区个22222222165整修台座区个22222222166移动台座个14141414141414141127钢筋半成品堆放区个22222222168预应力材料堆放区个22222222169混凝土原材料吨袋堆放区个11111111810立轴行星搅拌机(台)台1111111181120t行车吊台44441612张拉设备套44441613压浆设备套444416143m3数控运输小车套11111111815智能布料设备套11111111816自动振捣设备套2222222
14、21617自动收面、整平设备套11111111818锅炉套666666664819蒸养棚个666666664820钢结构厂房个421160t提梁车台44(2)存梁区预制场共布置3个存梁区,长315m、宽132m,占地面积约63亩;单个存梁区布置9组存梁台座、每组双层可存放20根箱梁、共计180根,3个存梁区共计最大存梁540根。315S-,、.r.:/、.二.%.I%.-A.-Y:二.二.-.JxV,*、,.7.、.二,T.*/).?:r.才1蜜区一fianOIpl(XkX11lex;-xn*、.:?.,y.-,:、7-c.r.:.、.一二,、/.1;.渤b(1QAoO小*mwUIkUVlg1
15、100tXHRWOtQIAlq:、二.r7.-*八一:y.:!;.JB、.-*.、,1.-.-,.?、.:.q:.f,才-鎏区三口又0OKk-w11OV001寸100lXDftoc11q工:J、*,、:I一.X.1、.,:.、二)z.;f.图2.2-3存梁区平布置图台座采用型钢结构加工成型,底部设置滑轮及轨道,采用牵引小车进行滑移。 T Tttri TiTiT rTl TlTlT ITIiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
16、iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiiIlllllllllHlllllllllllllllimillllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllHlIllllliaiiaillllllllllllllliailllllllllBBBlllllllllllllllBlllllllllllllllllBllll
17、BlllllllllllllllliaiailllllllllllllRBiaaaiaillllllllllllllllllisilllllBllllllllllIIIIII IiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiaaiiBiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiai
18、iiiiiiiiiiiiaiaiiiioiii IiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiibibiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiIibiiiiii IiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii IiiiiBiaiaaiaiiai
19、iiiiiBiiaiiaiiiaaiiiiitiiiaaiiiiiiiaiiieiaiaiiiaaiatifiatiiiiiaaiaaaiiiiaitiieitaiaiiaiiiBataiiiiiiiBBaiaiiiiiaaiiBaaiaiiaaiiiiatiiiiiiiiBaaiaaiiiiiii!Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
20、iiiiiiiiiiiiiiiiiiIlllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllinilllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllIiiiiiiiiiiiiiii Iiiiiiiiiiiiiiii Iiiiiiiiiiiiiiii IiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Illlllllllll
21、lllinilllBlllllllIIIIll Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii IiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiiiiiiiiiiIiiiiiiiiIiiiiiiiiIiiiiiiii(1)外模设计外模采用自动液压模板,根据预制梁设计数据进行模板设计加工;共用模板直接固定在混凝土浇筑区,关模时,根据已设定好的数据自动合拢定位,且无需安装上下拉杆,减少关模时间;端模及横隔板封端模板采用常规工艺安装。图2.2-6外模设计图(一)
22、O图2.2-7外模设计图(二)支架及液 压系统(2)内模设计内模采用液压抽拉模板,安装时采用轨道滑移定位,拆除时辅助卷扬机及支架脱模,较大程度的减少了拆模时间。图2.2-8内模设计图(一)2.2.2.4钢筋加工场每桶梁钢筋约8-103每天生产16根箱梁,所需钢筋160t左右,钢筋加工场长198m、宽30m,占地面积约9亩。图2.2-10钢筋加工场布置图IJIIIi!H王H斗H Ll I LiLl I 工Iiiii Iilil I r-j1 1_口LLL口 Irrr I 卜:门”片.|方巧lgIIurnTn2.2.2.5拌和站(1)方案比选本预制场拟采用分散布置立轴行星搅拌机进行混凝土搅拌,与常
23、规拌和站比选见下表。表2.2-2拌和站比选一览表项目常规集中拌和站分散布置立轴行星搅拌机优点1、集料存放量大,且可较长时间存放;2、常规罐车运输,成本低。1、造价便宜;2、满足高性能混凝土拌和能力要求;3、粗骨料、细骨料、水泥、外加剂等由专业材料厂家计量包装供应,标准化程度高、满足高品质混凝土拌合要求。缺点1、造价高;2、拌和能力较一般;3、无法满足16条回型生产线混凝土自动运输要求。1、粗骨料、细骨料、水泥、外加剂等由专业材料厂家计量包装供应,成本较高,且无法长期堆存;2、现场材料存放场地较小,材料转运较频繁;费用1、设备约180万/台,共2台、360万元;2、场地建设费约1500万元;3、
24、共计约*万元。1设备约*8万元/台,共8台、160万元。2、场地建设费用约10万元/台,共8台、80万元;3、共计约*万元。结论比选推荐(2)分散布置立轴行星搅拌机根据施工需求,每条回型生产线布置1台立轴行星搅拌机,共布置8台。搅拌机采用研发的专用减速机,具有扭矩大、噪音低、耐用性强等特点,可有效将功率平均分配到每个搅拌装置中,保证搅拌主机运行平稳可靠,搅拌效率高,搅拌机底部为平面,无轴端漏浆现象,设置液料精计量系统,有效控制混凝土性能,设置脉冲反吹除尘器装置,做到绿色环保施工。粗骨料、细骨料、水泥、外加剂等由专业材料厂家计量包装供应,粗骨料经过水洗、烘干,细骨料过筛、烘干,各自吨袋包装。图2
25、.2-12立轴行星搅拌机图片2.3.资源配置及费用分析2.3.1. 智能梁场资源配置及费用资源配置及费用分析见下表。表2.3-1预制场资源配置及费用分析一览表(汇总)项目名称单位数量单价(元)合计(万元)小计(万元)总计(万元)预制场建设场地平整mt1269407.797.71556527162土方回填Hl312694060761.6碎石垫层m312694326.48414.4C25混凝土m3161567501211.7C30混凝土m3145898001167.1钢结构大棚m,3954410003954.43*6m集装箱个23620000472.0项目名称单位数量单价(元)合计(万元)小计(万
26、元)总计(万元)蒸养棚个4830000144.0PHC管桩m1226023003678.1钢筋t228165001482.7滑触线m94580075.6胎架型钢t160550088.0验运输轨道支架t5205000259.8蒸汽管线m2880400115.2燃料费万元1104/1104砖m31952800156.2砂浆m;44540017.8绿化mi5000200100.0围挡m2420800193.6P50轨道m1890376.0571.1设备及其他移动台座套1123000003360.011597立轴行星搅拌机套8200000160.03m3数控运输小车个810000080.0智能布料支架
27、t215150001075.4智能布料设备套8150000120.0自动振捣设备套164000064.0自动收面、整平设备套810000080.0锅炉套4840000192.0160t提梁车台.月962000001920.0IOot龙门吊台.月14467146966.9201龙门吊台.月38412146466.4智能张拉设备台.月384100038.4智能压浆设备台.月384150057.6800kw箱变台.月482000096.0BIM应用系统及管理平台套18000000800.0液压智能不锈钢模板t800140001120.0钢筋设备套1100000001000.0表2.3-2预制场资源配
28、置及费用分析一览表(明细)序号项目名称单位数量单价合计备注1场地处理场地平整m11269407.797.7制梁区长315m、宽148m;存梁区长315m、宽132m;其他长198m、宽163m2土方回填m312694060761.6场地整体回填Im3C25地坪混凝土m312694750952.1场地平均硬化厚度IOCm4碎石垫层m312694326.48414.4场地平均铺设碎石垫层厚度IOCm5钢围挡m1630800130.4场地围挡6绑扎台座胎架型钢t160550088.0钢筋网片定位胎架,每套约101,共16套7预制台座C30混凝土m34536800362.9移动台座基础混凝土,单条长3
29、15m、宽1.5m、厚度0.6m,共16条8钢筋t680.46500442.3150kgm3混凝土9PHC管桩m403203001209.6移动台座地基加固,5m根,单根40m10移动台座套1123000003360.0单个回型生产线布置14个,共8个回型生产线11存梁台座C30混凝土m34968800397.4基础混凝土,单个基础长40m,断面2.3m?,共54个12钢筋t745.25500409.9150kgm3混凝土13PHC管桩m21600300648.0存梁台座地基加固,每个10根,单根40m,共54个14龙门吊轨道(存梁区)C30混凝土m31512800121.0存梁区龙门吊轨道混
30、凝土,长315m、断面0.811f,共6条15钢筋t226.86500147.4150kgm3混凝土16PHC管桩m25200300756.0IlOl龙门吊轨道地基加固,3向根,单根40m17P50轨道m1890376.0571.1IlOl龙门吊轨道18滑触线m94580075.6IlOl龙门吊滑触线19钢结构大大棚m,3332010003332.0预制区全覆盖大棚(不含张拉压浆区域),长245m、宽34m,共4个20棚C30混凝土m31568800125.4大棚框架基础混凝土,长245m、断面0.811T,每个棚2条,共4个棚21钢筋t2356500152.9150kgm3混凝土22PHC管
31、桩m26133300784.0大棚地基加固,沿框架梁3m根,单根40m23混凝土浇筑系统立轴行星搅拌机套8200000160.0混凝土拌合设备,每条回型生产线布置1台24碎运输轨道支架t5205000259.8混凝土自动运输支架,80Omm钢管桩长50m(入土40m,外露IOm),轨道梁采用双拼HN600型钢253m3数控运输小车个810000080.0混凝土运输设备,每条回型生产线布置1台26智能布料支架t215150001075.4智能布料机支架,800mm钢管桩长50m(入土40m,外露IOm),轨道梁采用双拼HN600型钢27智能布料设备套8150000120.0混凝土自动布料设备,每
32、条回型生产线布置1台28自动振捣设备套164000064.0每条回型生产线布置2台29自动收面、整平设备套810000080.0每条回型生产线布置I台30养护系统锅炉套4840000192.0每个蒸养棚布置1台,共48个蒸养棚31锅炉棚m,224100022.4长14m、宽4m,共4个32蒸汽管线m2880400115.2每个棚平均60m33燃料费万元1104/110434.5元/m,混凝土34蒸养棚个4830000144.035其他160t提梁车台.月962000001920.0预制区转运预制梁到存梁区,布置4台,工期24个月36100t龙门吊台.月14467146966.9存梁区箱梁转存、
33、出梁,每条存梁区布置2台,工期24个月3720t龙门吊台.月38412146466.4制梁区钢筋吊装、吨袋吊装等,每个预制区布置4台,共4个预制区,工期24个月38智能张拉设备台.月384100038.4共16台,工期24个月39智能压浆设备台.月384150057.6共16台,工期24个月4080OkW箱变台.月482000096.0共2台,工期24个月41BIM应用系统及管理平台套18000000800.042液压智能不锈钢模板t800140001120.0每套模板重约501(含液压系统),共16套43项目驻地C25混凝土m3105875079.4水沟、地坪、围墙基础等混凝土44C30混凝
34、土m31317800105.4房屋基础、框架梁混凝土45PHC管桩m4953300148.6房屋采用砖混结构,2层,基础加固,6m根,单根25m46钢筋t2566500166.4150kgm3混凝土47砖1952800156.2房屋采用豉混结构,2层,水沟等48砂浆44540017.8房屋采用豉混结构,2层,水沟等49绿化mt300020060.050围挡m41880033.4项目部四周围挡51工人驻地C25混凝土m3127975095.9水沟、地坪、围墙基础、集装箱基础等混凝土523*6m集装箱个23620000472.0工人住房,最大可满足600人住宿53绿化m,200020040.054
35、围挡m37280029.8四周围挡55钢筋加工场C25混凝土m3112575084.4地坪混凝土56C30混凝土m368880055.0大棚基础混凝土57钢筋t137.6650089.4150kgm3混凝土58PHC管桩m4400300132.0大棚基础加固,每个立柱设置1根59钢结构大棚m,60001000600.0长200m、宽30m60钢筋设备套1100000001000.0含数控钢筋弯折设备61合计271622.3.2. 智能梁场与常规梁场费用分析智能梁场费用(组成说明见附件)与常规梁场费用对比见下表。表2.3-3智能梁场与常规梁场费用分析一览表序号项目名称智能梁场常规梁场单位数量单价
36、合计单位数量单价合计1场地处理场地平整m,1269407.797.7m12223947.7171.22土方回填m312694060761.6m3222394601334.43C25地坪混凝土m312694750952.1m322239.4682.171517.14碎石垫层m312694326.48414.4m322239.4326.48726.15钢围挡m1630800130.4m2400800192.06绑扎台座C30混凝土m308000.0H?2100733.21154.07钢筋t065000.0t3155500173.38胎架型钢t160550088.0t4005500220.09预制台座C30混凝土m34536800362.9H?8368733.21613.610钢筋t680.46500442.3t1255550