緊鄰既有橋系桿拱施工技術研究

張峰山

（中鐵上海工程局集團第二工程有限公司）

緊鄰既有橋系桿拱施工技術研究

張峰山

（中鐵上海工程局集團第二工程有限公司）

本文以黔江特大橋棧橋施工為工程背景，結合特殊水文地質情況，通過施工技術方案比選，確定施工工藝及技術措施；通過采用拉森鋼板樁、臨時支墩、施工監測等施工技術，成功解決在緊鄰既有橋拱橋架設施工難題，為類似環境下的橋梁施工技術控制具有參考價值。

緊鄰老橋;鋼板樁支護；系桿拱；臨時支墩；浮吊；監測

工程概況

老橋、新橋設計概況

本工程原有老橋橋梁結構型式采用雙曲拱橋，拱橋為有水平推力體系。雙曲拱橋由主拱圈、拱上建筑和墩臺組成。雙曲拱橋建橋時按照“化零為整”的思路，將拱肋、拱波現場拼接成整體，然后在澆筑拱上立柱和蓋梁，最后安裝微彎板，澆筑橋面及附屬設施。

本工程新建主橋為下承式系桿拱橋，主橋墩為Pm11，Pm12各采用10根□1.2m鉆孔灌注樁，承臺尺寸長寬高為：11.5×7.86×3m，承臺混凝土為C40。南北兩個承臺基礎與舊橋南北兩個承臺基礎邊線最小距離僅為0.3m，新橋承臺底標高比舊橋承臺底標高低2m左右。具體位置詳見下圖。

圖 1 湖北碼頭橋新、舊橋平面位置示意圖

圖 2 湖北碼頭橋新、舊橋立面位置示意圖

新橋施工對老橋的影響分析

設計院在新橋樁基設計時已經考慮了樁基施工時對老橋的影響，因此在施工樁基時并不考慮對老橋進行額外加固措施。僅考慮新建橋臺基坑施工隊老橋的影響，本工程基坑面積相對較大，開挖深度較深，Pm11開挖深度為6.6m，Pm12開挖深度為4.1m，地質條件相對復雜。新舊橋的承臺基礎邊線最小距離僅為33cm，不具備放坡減載條件。且舊橋臺后填土對基坑影響較大，基坑開挖過程中應采取必要措施對老橋進行保護，防止原有老橋基礎受到擾動，產生不均勻沉降。

由于老橋臺在基坑施工影響面內，深基坑施工期間易引起老橋臺土體位移；同時插打鋼板樁，機械挖土易引起機械碰撞，因此老橋保護過程較困難。

新橋施工工藝

新橋施工技術方案的確定

根據施工現場地質、地形及水文條件，分別擬定頂推施工和浮吊吊裝方案，并針對頂推、浮吊吊裝方案進行對比研究，分別分析頂推和浮吊吊裝的利弊，以滿足施工的安全、經濟、適用性要求。

在新橋施工前，通過將頂推施工技術與浮吊裝施工技術的優缺點進行分析，綜合分析后，浮吊施工技術具有一下優點：

1）不需要專門設計拼裝場地，減少項目成本投入；

2）不需要購置大量的拼裝腳手架、鋼管等，施工工藝簡單；

新建拱橋下部結構施工工藝及措施

拱橋拼裝臨時支架施工技術措施

根據本橋施工特點及采取的施工方案，主橋上部結構安裝主要涉及臨時支墩設計與搭設，鋼結構吊裝，吊桿安裝，橋面板安裝，監控方案6個內容。

考慮到本橋施工技術控制要點及施工難度，需要對拱橋的搭設提供一個安全可靠的施工平臺，所以，在項目建設初期通過采用MIDAS CIVIL2012模擬技術分析橋梁支架受力模型，確保建立一個安全、經濟的臨時支架結構，為后期拱橋主橋支架搭設、拱肋吊裝、吊桿張拉等施工技術層面進行提供安全保障。

主橋臨時支架設計及施工工法

1）臨時支墩設計及施工

根據擬定的吊裝方案施工圖要求共設8個支墩，每個支墩由鋼管樁平臺與桁架結構形式，以最高水位以上50cm（+3.7m）為界。

鋼管樁平臺結構：由3根Φ600鋼管樁與3根HW400×400×13×21型鋼組成，鋼管樁頂設置1cm鋼板封頂，樁頂上搭設邊長2.2m等邊三角形型鋼結構。

下部支架：由L180×18，L70×6形成桁架，頂部依次由下往上設置圈梁，大橫梁，調整節段。圈梁由4根HW400×400×13×21型鋼形成；大橫梁采用BH400 ×200×20×20型鋼；調整節段采用2根HW200×200×8×12型鋼，最終形成拱橋主梁搭設平臺。

上部支架：支架由L180×18，L70×6形成桁架，頂部依次由下往上設置圈梁，大橫梁，調整節段。圈梁由4根HW200×200×8×12型鋼形成；大橫梁采用HW200 ×200×8×12型鋼；調整節段采用2根HW200×200×8×12型鋼，形成拱橋吊裝時的臨時支撐結構，為后續吊裝施工打下基礎。

2）鋼管樁施工方法

臨時墩鋼管樁采用φ600mm，管壁厚度10mm的鋼管樁，利用200t浮吊與振動錘打設，由于支墩在河中，為了控制鋼管樁的定位精度，本工程采用特制定位架進行定位施工。定位架由φ160mm與φ80mm鋼管形成桁架結構，整個結構封端，保證鋼管內無法進水，保持桁架能夠在水中漂浮。打設順序由兩邊至中間為1#→2#→4#→3#，施工時先將1#和4#靠近兩岸的臨時墩經過精確放樣確定位置，然后采用DN60打樁機插打鋼管樁，1#、4#施工結束后，利用1#、4#臨時墩鋼管樁作為定位點，定位桁架尾部固定在軸線定位點上，拼搭桁架滿足定位點至第一個支墩位置的長度，利用全站儀調整桁架方向，使其順軸線方向，此時桁架端部位置即為第一個支墩的位置，依次即可定位河中墩2#、3#臨時墩鋼管樁基礎。

新橋施工中老橋對老橋的圍護措施

臨近老橋承臺施工技術圍護措施

1）方案擬定

根據現場地質情況及緊鄰老橋承臺僅33cm，除此之外基坑施工又臨近航道這一施工特點，在經過嚴格的施工技術比選后，確定采用拉森鋼板樁作為圍護結構。

2）鋼板樁施工

下部結構施工前，預先對施工范圍進行地下埋設管線進行探測，確保無誤后施工樁基，待樁基施工完畢插打鋼板樁。

本鋼板樁圍堰平面為矩形，施工轉角處時首先使用定型角樁。角樁焊接必須牢固、密封，合龍安排在圍堰角樁處。

3）基坑加固

在基坑開挖前進行基坑加固，防止基坑發生涌水或隆起時間，坑底加固區域采用壓密注漿施工方法，振沖注漿工法應用振動鉆機造孔，并直接利用鉆桿注漿，由于是無水鉆進，減小了對土體的擾動，鉆桿和土體密實接觸，確保在固定層位注漿，注漿段高可調，使漿液擴散均勻。

結束語

大蘆線7標主橋拱橋施工過程中，從新橋建設及老橋圍護施工方案都進過嚴格比選分析后確定的，施工中嚴格按照施工方案進行施工，經檢驗鋼板樁支護效果良好，原有老橋保護采用鋼板樁圍護、壓密注漿、老橋監測等措施使得老橋沒有發生變形；拱橋吊裝施工技術措施的確定為項目節約了成本、縮短了施工周期，不僅保證了臨近老橋深基坑施工中對深水河道老橋的安全，同時也為臨近建、構筑物橋梁施工技術措施積累了經驗，對以后類似工程的安全、經濟、科學施工提供了富有成效的指導基礎。

[1] 陳寶春《鋼管混凝土拱橋設計與施工》 北京.人民交通出版社,2000.

[2] 雷勇《大跨度剛桁架拱橋施工技術研究》 《建筑工程技術與設計》2015年6月刊；

TU75

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1007-6344（2016）03-0223-01

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