快速裝配式簡支梁橋的分區圍堰法施工

張 弛，龍莉波，陸 鍇，國文智

（上海建工二建集團，上海市 200080）

1 工程概況

1.1 地理位置及現場情況

緯十一路橋現位于緯十一路與圍場河路交界處（見圖1）。

圖1 地理位置及現場情況

1.2 圍場支河及圍場河路的功能

圍場支河為東側飛機跑道關鍵排水路線，來自東側飛機跑道的雨水經過諸多明渠交匯于蓄水池，隨后通過水閘及圍場支河，排入圍場河，最后匯入東海（見圖2）。因此圍場支河在施工期間有排水與防汛要求，需要長期保持暢通。現狀圍場河路為浦東機場飛行部土方卸土專用道路，因此圍場河路在施工期間需要長期保持暢通。本方案考慮以圍場支河以及圍場河路保通；圍場支河、圍場河過水斷面寬度滿足要求為方案的邊界條件。首先需要對橋梁進行檢測，檢測合格后在南側加寬一座非機動車橋面。在北側加設一座機動車道橋面和非機動車道橋面。

圖2 待建橋梁示意與周邊視野

在橋墩上做蓋梁，蓋梁上鋪設預制裝配式的梁，梁上鋪設橋面板。挖土做排水管，用拉森鋼板樁加木支撐做臨時支撐。緯十一路橋結構形式見圖3。

1.3 建筑與結構設計

緯十一路圍場河橋址處，現狀已建3 跨空心板老橋，老橋橋面寬度16.5 m，不滿足50 m 規劃道路寬度的要求，老橋位于緯十一路北側機動車道的位置。根據檢測結果決定是擴建還是拆除重建。緯十一路圍場河橋新建或拼寬橋梁擬推薦采用簡支剛接空心板梁結構，橋梁跨徑與老橋保持一致為13 m+16 m+13 m=42 m。橋面總寬度55 m。下部結構采用排架墩和鉆孔灌注樁，兩側設置重力式橋臺。上部結構采用先張法預應力混凝土空心剛接板梁。橋梁外立面力求美觀，跨徑組合為13 m+16 m+13 m。長13 m 板梁梁高0.65 m，長16 m 板梁梁高0.85 m。單片預制空心板中梁寬1.25 m，邊梁寬1.475 m， 梁間通過寬 0.37～0.55 m 濕接縫橫向連接。部分區域的新建道路在現有老路基礎上進行拓寬，橋梁在原有跨河結構的基礎上進行改建或新建。為保證汛期的排水要求，均采用多跨簡支剛接空心板梁橋。緯十一路圍場河橋為三跨簡支空心板梁橋，橋面寬度約為16 m，橋梁跨徑符合圍場河規劃要求（見圖4）。該橋的橋梁面積約1 437 m2。

圖3 緯十一路橋結構形式

圖4 緯十一路橋斷面示意圖（單位：mm）

橋墩采用多柱式蓋梁橋墩，立柱與樁間通過系梁連接。蓋梁、立柱、系梁均采用鋼筋混凝土結構。蓋梁高度1.2 m，立柱采用直徑800 mm 圓立柱，橋臺采用重力式橋臺與已建橋梁橋臺形式保持一致，鋼筋混凝土結構。樁基采用樁徑800 mm 鉆孔灌注樁。立柱間距3 m，橋臺采用輕型橋臺。

人行道欄采用鑄造石欄桿或者其他仿石材欄桿進行適當裝飾，選取具有良好的耐久性的建筑材料。橋面鋪裝：機動車道和非機動車道鋪裝總厚18 cm，上層10 cm 厚瀝青混凝土，下層8 cm 厚C50 混凝土調平層。人行道采用防滑地磚。

橋墩處為連續橋面，橋臺處設80 型鋼伸縮縫（橡膠伸縮縫，效果好但造價高）；采用板式橡膠支座；通過橋面縱、橫向排水，并將水匯入路面集水井，不設排水管道；臺后機動車道范圍內設置8 m 長搭板；加設燈光系統與緣石。

橋梁下部結構，橋墩、橋臺采用吊模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土的施工方法。剛接空心板梁采用工廠預制，運至工地現場預制吊裝就位后現澆橫向接縫施工方法。

橋梁上部結構擬采用剛接先張法預應力鋼筋混凝土空心板梁。空心板梁橋在結構性能和使用成本上均有明顯優勢。其中，10 m 板梁梁高0.55 m，13 m板梁梁高0.65 m，16 m 板梁梁高0.85 m。單片預制空心板中梁寬1.25 m，邊梁寬1.475 m，梁間通過寬0.37～0.45 m 濕接縫橫向連接。

采用鑄造石欄桿或者其他仿石材欄桿進行適當裝飾，選取具有良好的耐久性的建筑材料。機動車道和非機動車道鋪裝總厚18 cm，上層10 cm 厚瀝青混凝土，下層8 cm 厚C50 混凝土調平層。人行道采用防滑地磚。橋墩處為連續橋面，橋臺處設80 型鋼伸縮縫。采用板式橡膠支座。通過橋面縱、橫向排水，并將水匯入路面集水井，不設排水管道。搭板：臺后機動車道范圍內設置8 m 長搭板。鋼筋混凝土泄水管。建議用U 型鋅鐵皮式伸縮縫（其上依次貼式防水層、混凝土保護層、瀝青混凝土）。剛接空心板梁采用工廠預制，運至工地現場預制吊裝就位后現澆橫向接縫施工方法。橋梁下部結構，橋墩、橋臺采用吊模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土的施工方法。

2 圍堰法的工藝原理

圍場河過水斷面寬度滿足要求為方案的設定條件。根據過水斷面寬度不同擬定兩個方案，方案選用以過水斷面寬度與業主運營部門匯報后確定。非汛期施工為本方案設定條件。

分區施工圍堰是為了保證主河道施工期間滿足20 m 寬以上的過水斷面的要求（見圖5）。

圍堰形式為9 m 長拉森鋼板樁圍堰（156 m）與土石袋圍堰（40 m）。采用拉森鋼板樁圍堰的原因是機械施工的效率為12 m/d，大于人工土石袋5 m/d；采用土石袋圍堰的原因是現有橋梁下方無法施工拉森鋼板樁。根據是否共用河中間的圍堰為區別，有兩套施工流程。

圖5 圍堰法工藝（單位：mm）

3 施工方案

3.1 現場場地處理方案

工程影響范圍內（包括新建橋臺及圍堰）河道漿砌片石護坡拆除，施工完畢后予以恢復。共計拆除沿岸102 m，恢復24 m，見圖6（a）。預應力高強混凝土管樁 PHC 排布見圖6（b）（樁參數：φ400 mm，C80，長 25 m ，間距 2.5 m）。

圖6 現場場地處理方案

3.2 圍堰施工方案

根據是否共用河中圍堰，有兩套施工流程（見圖7）。

方案一分三個階段。第一階段（94 d），近圍場河路一側區域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養護；墩臺、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第二階段（94 d）：另一側區域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養護；墩臺、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第三階段（58 d）：吊裝、鋪裝、安裝：58 d；板梁吊裝；搭板施工；道路鋪裝、設施安裝。

圖7 圍堰形式

方案二也分三個階段。第一階段（94 d）：近圍場河路一側區域施工。圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養護；墩臺、立柱、蓋梁施工；圍堰清除；第二階段（86 d）：另一側區域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養護，墩臺、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第三階段（58 d）：吊裝、鋪裝、安裝；板梁吊裝搭板施工；道路鋪裝、設施安裝。

3.3 樁基施工方案

根據已有圖紙統計工程樁數量。現有橋梁采·用樁徑800 mm 的鉆孔灌注樁。樁長42 m（橋墩下）的12 根和樁長43 m（河中系梁下）的8 根。預估新建樁基統計方案。也采用樁徑800 mm 的鉆孔灌注樁。樁長42 m（橋墩下）的28 根和樁長43 m（河中系梁下）的 44 根（見圖8）。

圖8 樁基施工

鉆孔灌注樁施工采用GPS-10 型鉆孔樁鉆機2臺，含養護的絕對工期30 d。

3.4 道路鋪裝及道路設施

道路鋪裝及道路設施均可以采用吊機裝配式吊裝或架橋機架設見圖9。

圖9 道路鋪裝及設施

3.5 橋臺后地基處理方案

本標段橋臺后地基處理采用PHC 管樁三角形滿堂布置間距2.5 m，樁長25 m，樁徑400 mm，C80 高強度混凝土。共計268 根樁。 PHC 管樁采用靜壓施工，擬采用 2 臺 ZYC600B-B 型壓樁機，絕對工期20 d。樁頂設1.1 m×1.1 m 樁帽，上鋪褥墊層（見圖10）。

圖10 橋臺后地基處理（單位：m）

褥墊層采用40 cm 厚碎石回填，內夾兩層雙向鋼塑格柵，上鋪一層土工布，最后用二灰分層填筑，逐層均勻填壓密實，分層厚度不大于20 cm，回填至路床底。

4 工程造價

快速圍堰配合簡支裝配式的橋梁，不僅建造快速，與裝配式結合使用大大節省工期，滿足整個場地內的道路通行，而且造價相對低廉（見表1）。

表1 工程造價

5 結論

采用拉森鋼板樁與砂土袋分區圍堰的方法，可以保證在不停航與防汛要求下滿足橋梁的快速施工。結合采用吊裝或架橋機鋪設橋梁板等混凝土結構構件。造價合理，工期大大降低，同時滿足河流上不停航和汛期防水要求。橋梁結構形式既可以采用裝配式簡支，也可以采用箱梁裝配。