城市全互通立交快速化施工關鍵技術淺析

池　飛，林寅鑫，陳建杰

（1.寧波市城區(qū)內(nèi)河管理處，浙江　寧波 315000；2.寧波通途投資開發(fā)管理有限公司，浙江　寧波 315000；3.浙江新中源建設有限公司，浙江　寧波　315040）

城市全互通立交快速化施工關鍵技術淺析

池飛1，林寅鑫2，陳建杰3

（1.寧波市城區(qū)內(nèi)河管理處，浙江寧波 315000；2.寧波通途投資開發(fā)管理有限公司，浙江寧波 315000；3.浙江新中源建設有限公司，浙江寧波315040）

在城市建設過程中，全互通立交線型結構復雜，影響因素多，施工周期長、區(qū)域交通易阻塞是最為突出的問題。如何做到快捷而又高效的快速實施，有效縮短工期，最大程度地減少對城市交通通行能力的影響，減少對施工區(qū)域附近的居民出行的干擾，這是一個在講究“和諧共建，惠及民生”城建建設基調(diào)下日益突出的問題。以寧波市東苑立交快速化改造一期工程為背景，淺析了為解決快速化施工需求而采取的各項施工關鍵技術，希望能為類似的城市全互通立交實施提供參考借鑒。

全互通立交；快速化施工；預制小箱梁吊裝、鋼箱梁吊

0　引言

城市快速路網(wǎng)建設已被國內(nèi)外許多城市證實為緩解城市交通擁堵的一個有效途徑，但同時也面臨更多復雜的建設難題，譬如征地拆遷、高壓線路遷改、原水干管保護、保通工程節(jié)點卡口等外部建設條件制約因素。因此，城市快速路更為突出的問題是在施工過程當中，如何做到快捷而又高效的快速實施，有效縮短工期，最大程度地減少對市區(qū)交通通行能力的干擾，減少對施工區(qū)域附近的居民出行的干擾，這是一個在講究“和諧共建，惠及民生”城建建設基調(diào)下日益突出的問題。本文以寧波城市快速路網(wǎng)中的一個關鍵全互通立交節(jié)點改造為工程背景，淺析了為解決快速化施工需求而采取的各項施工關鍵技術，希望能為類似的城市全互通立交實施提供參考借鑒。

1　工程概況

寧波市東苑立交快速化改造一期工程I標是在現(xiàn)狀東苑立交上新建四層樞紐互通立交。新建互通與現(xiàn)狀立交構成六層上下分離、功能獨立的樞紐型互通立交。設計主線高架長886 m，標準橋面寬25.5 m，位于現(xiàn)狀跨線橋的北側；設計預留南北向直行高架橋?qū)崿F(xiàn)南北互通，并設置4個轉向匝道實現(xiàn)全互通功能；同時，保留現(xiàn)狀東苑立交以供地面輔道系統(tǒng)使用。

2　總體思路及施工工藝

改造工程由環(huán)城南路高架主線及八個轉向匝道組成。環(huán)城南路主線高架采用先簡支后連續(xù)的預制小箱梁結構形式，跨線及跨路口處采用跨越能力較大的鋼結構簡支疊合梁結構，轉向匝道則采用現(xiàn)澆箱梁及連續(xù)鋼箱梁的結構形式。上部結構形式分布如圖1所示。

圖1　上部結構形式分布圖

2.1施工重難點

（1）立柱高度高，立交最高層近40 m，立柱、現(xiàn)澆箱梁施工和鋼箱梁吊裝難度大；

（2）與原立交跨線橋部分重疊，并且跨越甬新河，跨路、跨河現(xiàn)澆蓋梁和箱梁支架搭設困難；

（3）世紀大道為寧波市進出高速的主干道，是寧波東高速出口的必經(jīng)之路，邊保通邊施工給交通組織帶來了很大的壓力，交通組織是否合理，直接關系到該工程工期和經(jīng)濟效益。

2.2施工工藝

因該工程現(xiàn)場環(huán)境復雜，受影響因素多，立柱、蓋梁、箱梁施工都采取了部分快速化施工工藝，確保了安全、質(zhì)量和進度。

立柱采用了成品梯籠代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管腳手架，極大的降低了腳手架搭拆帶來的安全風險，提高了搭拆速度。

蓋梁跨老橋和跨河段采用型鋼支架，避免對老橋產(chǎn)生影響。

主線預制小箱梁及部分鋼疊合梁吊裝采用架橋機安裝，剩余鋼結構疊合梁和匝道鋼箱梁主要采用履帶吊吊裝的方法實現(xiàn)快速化施工。

3　快速化施工關鍵技術

3.1立柱梯籠施工技術

本工程立柱普遍高度高，最高達36 m，傳統(tǒng)鋼管腳手架搭拆對操作工人要求高，勞動效率低，安全風險相當大。為確保安全性，根據(jù)該工程立柱外形尺寸，加工成品梯籠，梯籠高度2 m，寬度5.4 m，一周分4塊制作，現(xiàn)場吊車配合人工進行組裝，縱橫向用M18螺栓連接，并每隔3層與已澆筑立柱混凝土用鋼管抱箍連接加固。如圖2。

圖2　梯籠效果圖

對于高度大于15 m的高立柱，梯籠采取分段搭設、組裝，梯籠搭設至每次立柱混凝土澆筑高度+ 2 m（首次澆筑12～14 m，以后單次澆筑6～12 m），并在腳手架頂部四角設置纜風繩，與立柱四周的槽鋼地錨連接牢固。待下節(jié)立柱混凝土澆筑完成后再搭設上部腳手架，并分段與已澆筑完成的立柱混凝土每隔3步（6 m）抱固在一起后，拆除下部纜風繩，在上節(jié)腳手架頂部四周設置纜風繩以提高立柱腳手架的穩(wěn)定性。

梯籠施工腳手架搭拆方便，安全性高，給立柱鋼筋綁扎和混凝土澆筑創(chuàng)造了良好的工作面，提高了立柱施工的效率。

3.2預制小箱梁和疊合梁吊裝施工技術

預制小箱梁采用工廠預制，運至現(xiàn)場后采用架橋機跨內(nèi)起梁的方式進行吊裝，現(xiàn)場施工中橫梁和端橫梁，簡支變連續(xù)，現(xiàn)場施工工程量較小，工藝成熟，施工快速。

疊合梁采用分段制作，在需要安裝的蓋梁底部焊接成整體后采用架橋機整體吊裝完成。

3.3鋼箱梁吊裝施工技術

該工程跨路、跨老橋段和部分大跨度匝道箱梁采用鋼箱梁，因立柱高度高，吊裝作業(yè)難度很大。現(xiàn)場采取工廠分段加工，現(xiàn)場地面焊接組裝成局部整體后設置臨時支撐，再吊裝拼接的方式進行施工。

（1）鋼箱梁分段

根據(jù)構件尺寸及運輸情況，并結合現(xiàn)場吊裝條件，需對鋼橋梁進行縱向分段與橫向分段。縱向分段線應選擇正應力與剪應力均較小的橋跨1/4、3/4位置，同時應避開橫隔板200 mm以上距離；橫向分段線應避開腹板200 mm以上距離，同時盡量使得分段后截面規(guī)則，重心居中以便于后期吊裝的穩(wěn)定。

（2）現(xiàn)場拼裝

構件在加工廠進行分段制作，運往現(xiàn)場后在地面進行拼裝。地面拼裝時需要布置拼裝胎架，拼裝胎架用H588×300的H型鋼，如圖3，H型鋼上焊接調(diào)整板塊，用水平尺調(diào)整胎架平整度，軸線位置用經(jīng)緯儀進行控制，并以全站儀控制構件整體拼裝線性。胎架整體布置如圖4。

圖3　胎架斷面示意圖

圖4　胎架整體布置圖

箱梁拼裝區(qū)域，需要對場地進行硬化，拼裝時在夯實路面上放置路基板，把胎架放置在路基板上。鋼箱梁現(xiàn)場吊裝如圖5所示。

圖5　鋼箱梁吊裝圖

3.4蓋梁、箱梁型鋼支架施工技術

因工程位于現(xiàn)狀東苑立交區(qū)域范圍，現(xiàn)場施工作業(yè)面狹小，蓋梁、箱梁普遍上跨現(xiàn)狀環(huán)城南路和原有匝道，且高度高。根據(jù)傳統(tǒng)施工工藝，蓋梁、箱梁支架主要采用碗扣支架施工，具有搭設周期長的缺點。

為確保快速施工，該工程跨路、跨河和影響因素多的蓋梁和箱梁采用型鋼支架。具有搭拆迅速、安全穩(wěn)定的優(yōu)勢，適合該工程的實際施工條件。對跨路區(qū)段蓋梁，因蓋梁跨度較大，采取對老橋進行加固后在老橋上設置型鋼支撐，設置型鋼縱梁后施工蓋梁，如圖6。

對跨河區(qū)段，為了減少蓋梁支架對甬新河過流斷面的影響，采用抱箍+型鋼支架的形式，如圖7。

圖7　跨河段蓋梁型鋼支架示意圖

跨河段箱梁支架采用大鋼管+型鋼橫梁+貝雷梁縱梁的形式，如圖8。

圖8　跨河段箱梁型鋼支架示圖

3.5交通組織優(yōu)化關鍵技術

本工程擬計劃對世紀大道受工程影響的路段進行5次交通導改（見圖9），以確保世紀大道的交通要求以及橋梁、排水、道路結構施工的順利進行。根據(jù)施工進展，可將5次交通導改劃分為3個階段如下：

圖9　交通導改示意圖

第一階段：世紀大道區(qū)域內(nèi)橋梁下部結構施工階段，交通導改分為兩次進行。第1次將東半幅拓寬，封閉世紀大道西半幅，以便進行世紀大道西半幅區(qū)域內(nèi)下部結構施工；第2次將西半幅拓寬，封閉世紀大道東半幅，以便進行世紀大道東半幅區(qū)域內(nèi)下部結構施工。

第二階段：世紀大道區(qū)域內(nèi)上部結構施工階段，共進行1次交通導改（至此已進行3次交通導改）。將原世紀大道受工程影響路段全部封閉，于原世紀大道西側新建一段6車道（3來3去）翻交便道，以便進行世紀大道區(qū)域內(nèi)的上部結構（現(xiàn)澆箱梁、鋼箱梁、預制小箱梁）施工。

第三階段：世紀大道區(qū)域內(nèi)排水工程、地面道路工程施工階段，共進行2次交通導改（至此5次交通導改全部完成）。第4次交通導改為封閉第二階段新建道路，將交通引導至原世紀大道東半幅，以便進行排水工程施工；第5次交通導改為修補第二階段新建道路封閉本工程施工范圍內(nèi)的世紀大道路段，將交通引導至新建道路，以便進行世紀大道道路工程施工。

通過立交區(qū)域內(nèi)新建交通便道進行交通導改，比立交外側繞行節(jié)約了約三個月工期，節(jié)省了二百多萬成本，使社會影響降到了最低限度，符合本工程的基本定位。

4　結束及展望

寧波市東苑立交快速化改造一期工程為多層全互通立交系統(tǒng)，具有橋型結構多樣、結構復雜、施工條件苛刻、限制因素多等特點。在施工過程中，圍繞快速化施工的基本原則，結合現(xiàn)場施工條件，充分利用現(xiàn)有資源條件，合理設計，優(yōu)化施工組織方案，將多種結構施工方式組織協(xié)調(diào)，綜合應用。尤其對構件吊裝和現(xiàn)澆工藝進行擴展，保證了工程的順利進行，也為以后全互通多層立交擴建工程的施工提供了借鑒。

［1］JTG D60-2015，公路橋涵設計通用規(guī)范［S］.

［2］JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范［S］.

［3］黃繩武.橋梁施工及組織管理［M］.北京:北京交通出版社，2001.

［4］陳偉，李明，橋梁施工臨時結構設計［M］.北京:中國鐵道出版社，2002.

［5］朱宗余.對互通式立交設計幾個問題的探討［J］.中外公路，2004（6）：4-5.

U445.45

B

1009-7716（2016）07-0183-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.053

2016-05-20

池飛（1966-），男，浙江永康人，高級工程師，從事內(nèi)河整治工程管理工作。