跨越城市道路橋梁鋼箱梁施工方案的優化

摘要：本文通過結合工程實例，對跨越城市道路的橋梁鋼箱梁施工方案進行優化，通過分析結構的受力狀態和研究施工過程中施工方案的變化，鋼箱梁安裝的速度得到了明顯的提高，并且大大減少了施工過程中對現有道路交通的影響，保證了鋼箱梁施工安全及安裝質量。通過對該工程所得經驗加以總結，以提供給同行借鑒。

關鍵詞：橋梁；方案選擇；鋼箱梁；頂推；施工

1 工程的概況

某工程總長度為7.2km，路基的寬度70m，本工程標段工程施工作業范圍是跨線橋兩座及一新建設道路，其中一段跨線大橋跨環城高速主干線的10~15#軸，其下部結構橋臺采用U型薄壁式的橋臺，上部結構需要采用鋼箱梁結構，橋墩身為雙柱式橋墩，要求施工過程一定要采取特別的措施以保證環城高速主干線的安全及正常交通。

2 方案的選擇

2．1 依據原來的設計方法和施工方法，鋼箱梁安裝采用鋼索拖拉方法進行施工，且施工方向為從東側往西方向，但從現場的施工條件來看，由于上元路以西的空間狹小，若按照原來的設計安裝方案，鋼箱梁的安裝空間位置、鋼結構是不夠的，安裝速度和整個工程的項目建設期將受到很大的影響，如采用牽引阻力的建造方式，但現有的平安快速干線已經正式通車，所以該快線就必須設置臨時墩，這就一定會影響平安快速干線交通和安全，原設計在9~11#墩搭建臨時墩，由于5~7#墩跨越了一條河道，也會導致鋼箱梁的一端在安裝施工方面受到限制，通過走訪實地發現，在平安路東側有一塊可以臨時征用的土地，可以利用空場地進行預先安裝，這樣梁樁下部結構的施工提前完成為鋼箱梁的安裝提供了有力的保障。鋼箱梁的安裝過程可以按原來方案得以實施。依據國內現有的成熟施工技術，在14~17#墩搭架設立臨時墩，從西往東方向頂推拖拉法進行鋼箱梁安裝的施工，采用此方案不但可加快鋼箱梁的安裝速度并且安全可靠。

2.2 跨河施工

跨河施工常見施工方案。跨河現澆支架通常采用鉆孔灌注樁或鋼管樁作為基礎，在成本角度看，由于鋼管樁是可回收的，成本較小，而鉆孔樁作為基礎是一次性投入，成本較大。在選擇時需要結合地質情況、河流深淺、施工作業的難易程度、投入成本等情況結合考慮。上部承重梁采用貝雷梁、軍用梁、工字鋼等既有的制式器材，考慮到梁段成型后，承重梁通常是采取下承式以便于承重梁拆除。承重梁的跨度盡量發揮其承載力，能夠減少水上基礎的工程量。

跨南河工程情況及施工方案。12#、13#墩分別位于河兩側的河堤護坡上，經現場實測，河面的寬度是40m，施工作業時水位是6.457m。12#、13#墩墩高分別為19.125和20.285m。經過對河床覆蓋物進行勘探，經勘探發現在河堤坡角是一片石塊混凝土基礎，河心處的回填物是花剛石，假如使用鋼管樁基礎的施工工藝就難以實施，最后經分析決定采用鉆孔樁作基礎。對于承受重力的梁，考慮到墩的高度在20m左右，結合起重機的起重能力、河道的寬度、拆除的工作量，綜合梁部現澆的支架，考慮采取下承式的縱梁方案一跨跨越。

使用承重梁作為下承縱梁，承重梁的兩端基礎是采用?準1.0m的鉆孔灌注樁，另外在承臺兩側各布置2根，和承重臺一起合力作為承重梁的基礎。由于承臺的設計標高是比較低的，為了保證支架兩端水平以及施工期間跨河支架在河水面以上，承臺上澆筑C25混凝土支墩。

3 鋼箱梁安裝方案的實施

3．1 梁段頂推

3．1．1頂推方式。為了減小橋墩所承受的水平力，考慮到豎曲線及平曲線頂推，本橋選擇了多點拉桿工連續頂推，即兩臺千斤頂分別固定于G匝道15號墩、16號墩。

3．1．2 頂推方案。為保證該高速公路雙向8車道的交通暢通，根據現場的施工條件，在高速公路北側橋位處搭設臨時墩，分實施段拼裝鋼箱梁并從北向南的方向實施頂推。具體實施的步驟如下：第1次先在支墩上拼裝四段鋼粱及前導粱，頂推30m；第2次再依次拼裝兩段鋼梁，頂推20m；第3次依次拼裝3段鋼梁，頂推20m；第4次安裝尾端一個梁段，頂推15m后實施拆除前導梁，再將前導梁安裝在末端鋼梁的尾部位置，繼續頂推直至設計位置停止，拆除導梁并落梁，最后通過汽車吊臂吊安裝嵌補的梁段。需要注意的是在頂推時，前方位置的跨鋼箱梁的防撞護欄及翼緣板先不要安裝，待鋼梁安裝就位后再安裝，這樣就能減輕前端鋼梁自身重量。

3.2 支架預壓

現澆的砼箱梁碗扣式支架和模板的搭接完成之后，需要堆載預壓的試驗，以檢驗橋梁支架結構的可靠性和支架的設計合理性，并且還要校驗支架形變的程度。使用預制的重塊對支架預壓，特別要注意的是對梁板現澆段的先后次序實施預壓加載的次序進行預壓檢驗，預壓的荷載取120%箱梁荷載預壓試驗。由于受到預制重塊的限制，預壓需要分兩階段進行實施。在每次加重塊后要立即對相應標志位置借助儀器進行觀測和做好數據記錄，做好情況登記，并和之前觀測記錄數據作出對比分析。

3.3 懸臂澆筑

在橋墩的兩側分別對稱分段澆注混凝土即是懸臂澆筑，當澆筑的混凝土到達一定的強度時，移動掛籃，繼續澆筑下一個梁面。平衡錘施工恒載負荷、吊籃重量、梁截面自重和梁段長度密切相關，一般的情況下每段長度為5~7米。懸臂施工掛籃的主要設備，由于橋墩根部塊位置重量比較大，需要滿足支承掛籃要求的起步長度和拼裝，通常先用托架澆筑第一梁段。

4 施工措施

4.1 設備選擇及布置

把梁底的標高作為施工控制的目標，目的是為了正確地反映橋梁結構的變位情況。每一段位移的監測逐點要從梁底引至橋面上。通過測量相應的梁頂部嵌入鋼筋頭和梁底水平標高，建立梁頂部和梁底測量點水平標高關系，這樣子，可以通過梁頂部標高測量值反饋混凝土梁截面梁底水平情況。通過利用經緯儀及水準儀把高程控制點引至墩頂梁段頂面上，作出醒目的標記并保護好。在后期的建設這個點為基準，其他水準的測量的后視點，就得出測量梁頂高程。

4.2 導梁安裝

這座橋施工困難在于鋼箱梁懸臂較大，12#墩懸臂梁負彎矩過大，撓度也大，加上一層的圓弧曲線段，所以在設計施工時要盡可能使用鋼導梁身作為導梁來降低自身重量，懸臂重量產生撓度和負彎矩，導梁使用結構是工字型實腹式鋼束，便于安裝和運輸，1.2米高的端梁、導梁工作長23米、縱向分為3段連接，第一個長5米，導梁在高強度螺栓裝配，導梁部分組裝后需要通過微調來調整導梁使其準確位置。導梁橋墩，由于到導梁、達鋼存在一點量的偏差，致使導梁不能到達碼頭頂端，與兩組滾輪下裝80噸千斤頂在導梁頂下梁端、導梁到碼頭后可以拆卸后頂部。

4.3 落梁方法

4.3.1 先要把支坐安裝好再拖動，滑動高度和支坐的高度剛好相等，然后把鋼箱梁拖動到預定的位置，然后將放松滑動對拉螺絲，拆除鋼板的側板并鑿除掉邊緣的普通混凝土，梁降落在支坐上。

4.3.2 當鋼箱梁體積整體降落在支座后，借助工具再次測試梁底的標高情況，經測量確認達到要求后，整個落梁的工作完成了。

5 結束語

通過工程實例對城市道路的橋梁鋼箱梁施工方案的優化實施，掌握橋梁剛箱梁結構受力狀態，研究在施工過程中施工方案的變化，鋼箱梁安裝的速度得到了明顯的提高，并且大大減少了施工過程中對現有道路交通的影響，保證了鋼箱梁施工安全及安裝質量。

參考文獻

[1]陳軍.城市高架現澆預應力箱梁整體落架施工新工藝[J].建筑施工，2006（7）.

[2]藍光欣．提高公路橋粱鋼箱梁施工安裝質量的措施[J].山西建筑，2008（3）.

[3]馮佛海．公路橋梁伸縮裝置[M]．北京：人民交通出版社，2007（5）.