既有通行道路上建造高架橋裝配式蓋梁支架施工工藝研究

雷洪根，李斌斌

（中交二航局第二工程有限公司，重慶 400410）

0 引言

既有通行道路上蓋梁施工， 作業區域以借用現有路面為主。既有道路高峰時段大型貨車較多，交通擁堵，施工沿線平行道路網較為稀疏，繞行分流道路缺乏，施工期間設置圍擋等封閉隔離措施，限定作業區域。蓋梁作為支承、分布和傳遞上部結構荷載的主要結構形式，常規采用滿堂支架施工工藝，適用于無通航和通行要求的橋跨，及墩高較低且地基條件較好的地域施工。 面對現有橋梁工程蓋梁類型多元化、施工條件復雜及施工技術難度高等諸多不利因素，傳統施工工藝無法滿足施工需求，需進行技術創新來滿足保通條件下蓋梁施工需求。

1 工程概況

某項目路線全長34km，全線采用高架橋梁形式，蓋梁為預應力混凝土結構，全線設計蓋梁總數量為829 個，蓋梁主要分為T型、M 型、F 型三種結構形式。 T 型標準蓋梁長度為25.6m，為大懸臂預應力混凝土結構，F 型、M 型為互通加寬段蓋梁結構類型，長度為25.6～52.9m。根據項目所處地理位置、周邊環境等，蓋梁選用懸臂支架和門洞式支架現澆施工[1]。本文以T 型為例，對既有通行道路上建造高架橋裝配式蓋梁支架施工工藝進行研究。

2 支架裝配式設計組成

T 型蓋梁懸臂支架主要適用于墩高大于或等于11m 的T 型標準蓋梁，以此保證支架下的行車通道凈空不小于5m，其支架系統由基礎、鋼立柱、平聯、卸荷沙箱、防護棚、橫梁、貝雷主梁、分配梁、作業平臺及平臺防護組成[2]。

支架兩側立柱基礎采用C30 預制混凝土條形基礎，基礎與立柱間通過預埋件錨栓連接，中間立柱與承臺頂預埋件通過錨栓連接，并在平聯上方通過墊塊、抱箍與墩身附著。 支架鋼立柱選用8根Φ600x10mm 鋼管， 柱頂設樁帽。 立柱間設置平聯， 平聯采用Φ426x6mm 和 Φ273x5mm 鋼管。

承重主梁采用雙拼HN700x300 型鋼， 主梁橫向聯系采用雙拼28a 槽鋼與型鋼螺栓連接，主梁中部設置法蘭盤、螺栓連接，可對稱分為兩部分。主梁上的分配梁采用I28a 型鋼，間距50～75cm。鋼立柱與主梁之間設置砂箱卸荷塊，用于傳力、卸載（圖1）。

圖1 現澆支架結構形式示意圖[1]

3 工程施工應用

3.1 支架基礎及立柱安裝

支架中間2 根（4 根）立柱采用預埋錐形螺母錨固在承臺上，圍擋外兩側立柱設置C30 預制混凝土條形基礎， 方便安裝和移動，內設受力鋼筋，基礎長2.5m、寬1.0m、高1.0m，立柱與基礎通過預埋件錨栓連接（圖2）。

圖2 支架基礎及預埋連接示意圖

支架基礎、立柱安裝前應進行臨時交通管制，待保通道路上立柱安裝完成后恢復交通。 基礎兩側防撞、警示設施安裝完成后，人工配合汽車吊進行支架基礎及立柱安裝，支架立柱上設置卸荷砂箱或卸荷塊用以傳力、卸力。 支架桁架塊裝配式拼裝。

為提高支架結構的通用性，合理利用桁架結構廠內加工生產的流水性及標準化等施工特點，按照項目墩身高度對支架整體進行節段劃分，設置2m、3m、5m 標準節段桁架塊，同時配置0.75m、0.5m、0.25m 調節塊，施工時根據墩身高度提前進行現澆支架節段拼裝，拼裝完成后整體性起吊安裝。 桁架塊1 全部位于圍擋內，施工時不存在施工干擾；桁架塊2、3 全部位于圍擋外側，施工時需對現狀交通進行臨時交通管制（圖3）。

圖3 支架桁架塊拼裝示意圖

拼裝塊安裝完成后，為確保支架結構的穩定性，需在墩柱與立柱頂部進行抱箍連接，抱箍設置形式如圖4 所示。

圖4 抱箍連接形式示意圖[3]

3.2 主梁安裝

支架型鋼H700 主梁采用50t 汽車吊進行安裝。 主梁長27m，采用一次吊裝，最大吊重約為9.5t（一次吊裝時），主梁吊裝前需對下方道路設置臨時隔離，分流交通，進行臨時交通管制，待主梁安裝完成后解除管制，恢復通行（圖5）。

圖5 支架主梁安裝示意圖

3.3 上下通道及作業平臺安裝

（1） 支架安裝作業平臺

支架施工時，人員通過在鋼管立柱處設置背籠爬梯上下。 爬梯采用 50mm×3mm 鋼帶及 50mm×50mm×5mm 角鋼加工，與立柱之間用角鋼焊接。

在每層平聯附近設置活動式作業平臺， 作業平臺采用槽10型鋼及鋼板網進行加工。 欄桿采用腳手管， 并設20cm 高踢腳鋼板，置于立柱的牛腿上。支架作業平臺在爬梯處預留50cm 寬的上爬梯入口，并設合頁式蓋板。

（2） 上下安全通道設置

蓋梁施工人員上下安全爬梯采用成品裝配式組合框架式爬梯，爬梯每5m 設置一道連墻附著件（頂口增設一道），連至墩身。附墻在墩柱相應位置設雙槽10 抱箍， 爬梯與抱箍之間采用槽10型鋼焊接，每道設3 根型鋼，每層斜桿交替布置，爬梯頂口與蓋梁支架操作平臺之間設置通道。 通道采用型鋼及鋼板架，避免在立柱上預留預埋件，影響外觀（圖6）。

圖6 上下安全通道及附墻設置形式示意圖

蓋梁操作平臺至蓋梁頂面設置鋼制樓梯通道，鋼制樓梯采用5cm 方鋼焊接骨架、2mm 厚花紋鋼板作為踏步板， 通道寬度65cm，欄桿高度1m，于蓋梁頂面設置活動搭板。 鋼制樓梯與操作平臺及底模桁架焊接固定（圖7）。

圖7 蓋梁頂部樓梯通道結構形式示意圖

3.4 現澆支架預壓

支架第一次使用前應進行支架預壓、觀測。 支架預壓應在支架搭設完畢、檢查驗收合格、底模安裝完成后進行。 預壓時按預壓荷載的30%、60%、80%、100%分四級預壓[4]。 每級加載完成，立即進行沉降變形觀測， 之后每12h 觀測一次支架及基礎的沉降量。如果12h 沉降量小于2mm，說明沉降已經穩定，即可進行下級加載。 加載應從跨中向蓋梁端、結構中心線向兩側進行均勻布載。

3.5 施工期交通組織

原道路段寬約36m，雙向6 車道設置，施工期間需進行雙向4車道保通。 施工期間保通及施工組織如圖8、圖9 所示。

圖8 交通組織立面示意圖

圖9 交通組織平面示意圖

（1） 蓋梁施工期間，車行道預留寬度必須滿足：車行道1≥3.5m、車行道2≥3.75m，機非道寬度必須滿足小型農用車通行要求。

（2） 在現澆支架兩側社會車道投影位置設置燈帶輪廓線。

（3） 支架邊支墩安裝時，采用臨時交通管制+專人交通疏導、引流等方式，確保沿線交通順暢、安全。

（4） 邊支墩混凝土預制基礎設置硬防護+軟防護。 硬防護采用混凝土防撞墩，尺寸：0.5m×0.5m×1.0m；軟防護采用錐形桶。 防撞墩迎車面需要設置反光標進行行車防撞警示。

（5） 蓋梁施工路段，行車道上行路口位置須設置限高架，有效限高5m，限高架迎車面設置防撞桿，間隔2m 設置，合計設置3道，并涂刷警戒漆。

4 既有道路中央分隔帶上裝配式蓋梁支架施工工藝總結

4.1 結構安全

現澆支架結構是根據該工程的施工特點進行專項設計的，并采用裝配式制造和安裝工藝， 確保在既有通車道路上能迅速組裝、減少對交通的干擾。 同時，在設計時對現澆支架強度、剛度、撓度、穩定性以及抗傾覆能力等方面進行了充分驗算，計算結果均能滿足施工要求，確保了支架結構的安全性[5]。

4.2 操作安全

支架立柱設有裝配式登高背籠，立柱頂部設置裝配式螺栓連接操作平臺及配套防護設施， 支架安裝時亦可采用登高車配合，進一步控制和降低了施工人員登高操作和頂部構件連接過程中的高處墜落風險。

4.3 施工便捷

支架基礎采用統一規格的混凝土預制基礎，現澆支架節段桁架塊尺寸多樣，方便小節段交通運輸、拆卸及轉場，也可拼裝成支架整體起吊安裝，安裝方式靈活多樣，較大程度上縮短了支架運輸、安裝及拆卸施工周期，減少了蓋梁施工期對沿線交通的影響，有效緩解了施工保通壓力。 同時，裝配式支架對于施工環境的適用性強，具有可操作性強、施工便捷的特點。

4.4 確保保通

在既有通行的國道上修建高架橋， 施工交通組織難度大、安全風險高。 該支架結構克服了施工場域狹小、沿線交通流量大、保通壓力大等施工難題，具有較強的實用性。

5 結語

項目全線合計812 個蓋梁，施工期間未發生一般及以上安全事故。 且蓋梁作為項目關鍵線路也按期完成，充分說明了在既有道路通車道路上裝配式蓋梁施工工藝的可靠性、實用性、便捷性及可推廣性。