跨國道小凈空橋梁門洞支架施工關鍵技術研究

沈委慈

(中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮江 212003)

近年來，我國橋梁建設事業迅猛發展，特別是大跨徑橋梁的建設進入了一個輝煌的時期，一大批結構新穎、技術復雜、設計和施工難度大的大跨徑橋梁相繼建成。目前，我國橋梁建設正在向大跨徑、造型美觀等方向發展。隨著橋梁建設水平的提高，跨公路現澆施工的橋梁日益增多。從造型美觀及安全行車角度，采用一跨過路的大跨徑橋梁越來越多。由于受到不允許長期封路、橋下行車凈空和行車道寬度以及施工于擾等多種因素的限制，跨路橋梁施工中采用的支架結構形式一直為現澆施工中的難點。

1 概況

跨淮江復線高架橋位為3 聯現澆預應力混凝土箱梁橋，橋梁全長294.9m，全寬為25m，橋梁左右分幅。跨淮江復線高架橋在跨越淮江復線處設置主跨為50m 的現澆變高度預應力混凝土連續大箱梁，跨徑布置為35+50+35m。主跨50m 的現澆變高度預應力砼連續大箱梁，全寬25m，采用單箱三室斷面。箱梁中支點處梁高3.0m，中跨跨中及邊跨梁端梁高2m。跨淮江復線高架建成后機動車道凈空高度≥5m，非機動車道凈空高度≥2.5m，人行道凈空高度≥2.5m。設計的最大凈空值為5.9m，最小凈空值為5.4m，凈空高度較小，根據調查G233 國道日斷面流量約為10000 輛，大型節假日期間日斷面流量約為13000 輛。因此跨淮江復線小凈空門洞支架施工的關鍵技術對整個項目順利實施有重要意義。

2 跨路門洞支架設計

在不中斷國道交通的情況下，進行上跨橋施工通常采用搭設門洞支架施工。因設計的橋梁凈空值較小，為保障車輛安全通行，施工過程中橋下凈空不得小于5m。采用貝雷架搭設門洞，橋下凈空值較小，由下表可知行車道凈空僅為4.2m 左右。采用型鋼搭設門洞，橋下凈空富余量加大，由下表可知行車道高度為5.3m 左右。因此門洞支架采用型鋼梁柱式結構門洞。現澆箱梁斷面較大，為保障門洞支架整體穩定性，采用單車通行門洞，門洞凈寬為3.5m。單側設置2 個機動車門洞，1 個非機動車門洞。

表1

門洞支架具體設計如下：門洞下部使用擴大基礎+鋼管結構，擴大基礎長25 米，寬1.5 米，高1 米。鋼管樁每排為7 根φ609mm 壁厚8mm 鋼管，兩排支墩之間跨度為3.5 米和2 米兩種。每排鋼管間距組合依次為4.2 米、4.2 米、3.145 米、3.145 米、4.2 米、4.2 米。鋼管上為橫向雙拼I45 工字鋼承重梁，工字鋼上部設置縱向25a 型鋼主梁，上部設置[12.6 槽鋼和支架，支架上設置橫向I12.6 工字鋼和縱向方木，然后鋪設1.5cm 厚竹膠板底模。(圖1、2)

圖1 跨線鋼管支墩橫斷面圖

3 門洞支架搭設

門洞支架搭設采用封閉國道半幅道路施工，利用另外半幅進行交通導流，保障車輛通行。

3.1 混凝土條形基礎施工

門洞基礎直接利用現有的國道瀝青路面，對瀝青不需要做特殊處理。但需要通過靜載試驗方法驗證。門洞混凝土條形基礎采用C30 混凝土，其幾何尺寸為長25 米，寬1.5 米，高1 米。

基礎混凝土施工采用竹膠板作為模板，插入式振搗棒振搗密實。混凝土條形基礎施工同時埋設鋼管立柱預埋鋼板，鋼板尺寸為0.9m×0.9m，錨筋采用8 根φ28 螺栓，錨固長度為0.5m。混凝土基礎與預埋鋼板的軸線位置應該嚴格控制。

混凝土澆筑之前需進行鋼管樁固定螺栓的預埋，預埋位置必須準確，螺栓外露長度需滿足要求。鋼管樁每排為7 根φ609mm 壁厚8mm 鋼管，兩排支墩之間跨度為3.5 米和2 米兩種，每排鋼管間距組合依次為4.2 米、4.2 米、3.15 米、3.15 米、4.2 米、4.2 米。鋼管樁底部與預埋螺栓連接固定，鋼管樁底部與頂部均四周設加勁板，每根上下各8 塊。

3.2 鋼管立柱安裝

圖2 跨線鋼管支墩縱斷面圖

鋼管立柱采用φ609mm 壁厚8mm 鋼管，立柱在加工廠下料，并將柱頂按設計處理妥當后運至安裝現場。鋼管立柱安裝前，先將預埋鋼板上面的混凝土砂漿清理干凈。測量人員在鋼板上放出立柱中心線并測出其中心標高；施工人員根據立柱中心線與各標高測量數據引出鋼管立柱的外邊框線和參考高程點。

鋼管立柱運至現場后, 現場施工人員復核每根立柱的實際高度,經檢查后方可進行立柱安裝。鋼管安裝采用25 噸吊車配合施工,立柱吊立至預埋鋼板上后,人工將其扶正。用垂直尺或吊錘檢查其垂直度,確定好后用加勁板將其與預埋鋼板連接。若鋼立柱鋼管口與預埋鋼板有空隙,墊鋼板焊接加固。

立柱安裝結束后用2[20a 槽鋼橫橋向將各立柱以上下平聯加斜撐的形式連接在一起,加強其穩定性。為了加快安裝速度且能更好的控制每排立柱頂端是否在同一直線上, 宜先安裝同排立柱端部的兩根, 然后在安裝好的立柱上下各拉一條廣線, 其它立柱安裝根據廣線控制其位置。

3.3 柱頂橫梁安裝

柱頂橫梁采用雙拼45a工字鋼。柱頂橫梁單根長度為14.5m, 采用地面連接,整體吊裝的方法安裝, 其連接接頭應安排在中間一根立柱的頂端。橫梁與立柱之間設置卸荷塊并采用焊接方式連接。安裝過程應保證其位置的準確度, 盡量減小偏差,減小立柱的偏心受壓。柱頂橫梁加工時, 對應的縱梁位置采用lcm 加勁板進行加強,加勁板焊接方向垂直于腹板與翼緣板; 同時橫梁在柱頂處用加勁板對其穩定性進行加固。

3.4 防護鋼板安裝

橫梁安裝完成后，在橫梁梁上滿鋪3mm 厚鋼板作為防護棚，防止上部施工過程中的物體掉落保護門洞內行車安全。

3.5 縱梁安裝

縱梁按六跨連續梁設置(東西車道分幅施工，實際施工為每次三跨連續梁)，主縱梁采用工25a，縱梁必須為連接牢固的整根工字鋼。縱梁采用地面加工, 單根整體吊裝的方式施工。縱梁在各支點處采用楔形塊進行加強、調節縱坡使縱梁與橫梁連接貼緊密實。縱梁安裝位置必須準確。縱梁與橫梁之間采用電弧焊接方式連接。縱梁安裝宜以腹板為主,測量人員先將腹板位置的兩根縱梁位置放樣。施工人員根據已放樣的縱梁用鋼卷尺將其他縱梁的準確位置放樣至橫梁上縱梁安裝前需對每一根縱梁進行檢查, 嚴禁存在強度缺陷或彎曲偏大的縱梁進入支架主體安裝。

3.6 模板系統

模板系統采用底板設[12.6 小橫梁和縱向方木，腹板及翼板處設支架立于主縱梁之上接雙拼φ48×3.5mm 定制彎曲鋼管，然后鋪設1.5cm 厚竹膠板底模。

3.7 交通轉換，施工另一側門洞

待單側門洞施工至底模鋪設完成后，立即施工臨邊圍欄。同時需要進行門洞的防撞墩及反光漆的施工。做好防護及清理工作之后，交通進行轉換，進行另外一側的門洞施工。

現澆箱梁施工時在現有國道左右幅各預留兩個行車門洞，確保施工及現有國道安全暢通，預留門洞橫向凈寬3.5m，凈高≥5.3m，門洞橫橋向寬28m，即左右幅橋面寬度各向外側延伸1.5 米。

4 防撞設施

4.1 夜間施工安全措施

門洞搭設完成后，夜間照明采用截光型高壓鈉燈，懸掛于門洞橫梁正下方，布設高度30cm 以內，保證燈下凈空高度5m，門洞兩側均設置，門洞搭設過程中在具備通行條件的門洞下同樣按照上述要求設置夜間照明，其余導流水碼、錐桶及標識標牌均需具備車燈照射下反光辨識能力以保證夜間路線辨識。(圖3)

圖3 門洞燈帶布置示意圖

4.2 防墜落措施

支架搭設完成后于兩側設置高1.2m 的定型圍欄，下設20cm 高踢腳板，內側全幅圍護密目網防墜物及高空拋物。箱梁澆筑完成后于兩側現澆各一道高10cm，寬5cm 的攔水埂，配合養護時覆蓋土工布及灑水時控制撒水量以保證養護用水不會滴落至行車道。

4.3 跨路支架防撞措施及交通管控措施

開工前與公路主管部門取得聯系，在公路主管部門的指導下，做好公路的防護及引導工作。

工程施工時，在距施工工點500m 處設置“前方施工減速慢行”警示牌，距工點300m 處設置40km/h 限速牌，100m 處設置減速帶，距工點30m 和25m 處設置限高架，提醒過往司機進入該地段時控制行車速度，距工點20m 處設置減速帶、紅道帽、防撞筒標志；

距離門洞擴大基礎迎車方向50cm 設置防撞墩。防撞墩采用混凝土澆筑，寬、高度與基礎一致。并張貼黃黑色反光貼，防止個別司機因疲勞駕駛或惡劣氣候條件下視線不清時，闖入封閉施工區域，造成人員、車輛損失，影響施工。

為保證夜間行車安全，應在鋼管柱及門洞條形基礎和防撞墩、墻上涂黑黃相間反光漆及相應的行車警示標志。

設2 名安全員24h 值班，負責日常安全監察，設4 名防護員24h 值班，負責及時傳遞各種信息，維護或設置交通標志(警示牌、限速牌、反光錐封閉、路欄等)。施工現場設醒目的安全標語和安全警示標志，提示行駛車輛及施工人員注意安全。

5 門洞拆除

門洞拆除擬采用臨時支架支撐法落架。即用盤扣式支架搭設臨時支撐架，將門洞橫梁的兩端支撐。接著將卸荷塊切割，然后使用U 托伸縮將橫梁及以上的支架系統緩慢下降至一定高度，使支架體系與箱梁梁體脫離，最后拆除鋼管立柱、破除條形基礎。

門洞拆除時應注意以下幾點：

(1)臨時支撐架采用盤扣支架搭設，搭設應穩固，工作面充足。

(2)分批切割卸荷塊，橫橋向按從外側向中間的順序對稱間隔割除。

(3)門洞上的型鋼應分階段降落，每階段的最大下降量控制在20cm 左右。并按縱橋向先高后低的順序逐孔實施降落。

(4)門洞拆除時，應采用封閉半幅交通的方式進行。在拆除跨中部分門洞時，應選擇在車流量較少的時間內進行。

(5)拆除時遵循先安裝后拆、后安裝先拆的原則。

(6)門洞拆除后，若對原瀝青路面造成損壞，應對瀝青路面進行銑刨后重新攤鋪。

6 實施效果分析

本項目受橋下凈空高度較小的影響，條件上不允許采用常規的貝雷架門洞體系，而采用型鋼單車道門洞。在項目的實施過程中，小凈空型鋼單車道門洞施工工藝有效的解決了橋梁下凈空不足的問題，順利完成跨路箱梁現澆施工。在保障了行車凈空安全的前提下，單向設置了兩個車道，且對車道進行分離，對國道車輛的整體通行未造成影響。跨國道淮江復線高架橋現澆箱梁的順利實施，為整個項目的順利按時完工奠定了良好的基礎，取得良好的經濟效益和社會效益。

7 結論

希望通過本文的闡述，在橋下凈空受影響的情況下，合理選擇施工工藝，明確施工要點，為類似橋梁跨路施工提供借鑒。