地下車庫上建落客平臺高架橋橋建結合施工技術研究

卞洪明（中鐵建工集團有限公司，上海 200333）

目前大多數高架橋箱梁施工均在地面上施工，而在地下車庫頂板上完成現澆箱梁結構施工需克服一系列難題，第一是在地下車庫上建落客平臺高架橋使用這種木(竹)膠合板工字梁模體系，需考慮地下車庫結構梁板回頂支撐問題，第二是高架橋橋墩柱四個角帶弧形，橋墩與建筑梁板結合施工位置，按照傳統工藝需投入大量鋼模，且無法周轉使用，第三是傳統的高架橋施工時，考慮到預應力鋼絞線的張拉位置需在橫梁端部張拉，每節箱梁需分段施工，工期要求時間較長。在地下車庫上建落客平臺高架橋降低成本和縮短施工工期，正是本次課題所需研究的內容。

1 工程概況

西廣場高架橋，共含 1 座主線高架橋（西落客平臺高架橋）和 4 座匝道橋（WB 匝道橋、WC 匝道橋、WD 匝道橋、WE 匝道橋），落客平臺高架橋全長 336 m，匝道橋全長 576 m。西廣場站前高架上部結構 WB 匝道橋和 WC 匝道橋第一聯采用普通鋼筋混凝土現澆箱梁，落客平臺、WC 匝道橋第二聯、WD 匝道橋、WE匝道橋均采用預應力混凝土現澆箱梁。其中落客平臺高架橋位于地下室車庫頂板之上，落客平臺高架橋支撐體系研究、橋建結合墩柱模板研究和橋面預應力張拉技術將是本次研究的重點。

2 工程重難點

2.1 高架橋支撐體系研究

對不同高架橋支撐體系進行深入研究，通過對樓板開洞支撐、滿堂腳手架支撐、貝雷架＋單點式支撐、增加框架柱等多個方案的比較，針對施工質量、安全、工期及經濟效益的綜合分析，選定最佳施工方案，確保工程的質量、安全、工期目標順利實現，并且最大限度的節約成本。最終確定貝雷架＋單點式支撐施工取代了傳統的滿堂腳手架施工技術，不僅保證了上部橋梁結構的施工安全，同時為下部結構施工提供了足夠的施工空間，保證了下部結構裝修等施工工序的工期，取代滿堂腳手架還減少了腳手架等周轉材料的投入，大幅降低施工成本。

2.2 橋建結合墩柱模板研究

針對橋梁及結構的各個部分分別進行研究驗算，根據對模板的剛度、平整度要求進行分類，充分考慮模板體系的施工過程中強度、剛度、穩定性要求、加固方式以及混凝土成型質量，在滿足施工要求的前提下，采用鋼木模板結合的方式，減少鋼模板的一次性投入，以降低施工成本。通過驗算，在各不同部位采用鋼模板與木模板結合使用，減少了鋼模板的一次性投入，在保證施工質量及觀感效果的同時，降低了施工成本。

2.3 狹窄場地多聯箱梁同步快速施工技術研究

本工落客平臺從箱梁開始施工到交付使用工期僅 2 個月，工期壓力較大。需要通過優化設計和施工組織，壓縮工期，確保落客平臺箱梁結構 1 個月內完成施工，提高施工效率。

3 施工工藝流程

3.1 車庫地下室采用貝雷架＋單點式支撐取代滿堂腳手架研究

3.1.1 落客平臺箱梁結構特征概況

落客平臺高架橋寬 15.5～29.25 m，根據橋寬變化，采用單箱多室斷面。箱梁懸臂長度 2.25 m，邊腹板斜率 4∶3，箱梁梁高為 1.8 m。箱梁頂板厚 0.25 m，底板厚 0.22 m，底板在支點處加厚至 0.42 m，箱梁腹板厚跨中我段 0.45 m，支點處 0.7 m，箱梁邊支點底板變厚段長度 5 m、邊支點腹板變厚段長度 3 m，中支點腹板變厚段長度 7 m。箱梁全聯分別在邊中支點處設置實體橫梁，橋寬 29.25 m 端橫梁厚 1.8 m，中橫梁厚 2.5 m，其余橋寬端橫梁厚 1.5 m，中橫梁厚 2 m。箱梁各道橫梁斷面應嚴格保持鉛垂。箱梁橫坡通過頂板傾斜形成，底板與頂板平行,整個箱梁箱室高度保持 1.8 m 不變。

3.1.2 落客平臺各箱梁標準橫斷面支架設置

高架箱梁下方兩層地下車庫采用 φ 60 盤扣架支撐橫向主梁位置，在地下室頂板橫向主梁上設置橫向雙拼 40 工字鋼作為主分配梁，分配梁上設置縱向貝雷片，貝雷片上社會中 14# 工字鋼作為次分配梁，再搭設盤扣滿堂架。支撐體系橫剖面見圖 1，縱剖面見圖 2。

圖1 高架落客平臺箱梁支撐體系標準橫剖斷面圖

圖2 高架落客平臺箱梁支撐體系標準縱剖面圖

3.1.3 貝雷架＋單點式支撐可行性驗算

合建段地下建筑采用 φ 60 盤扣支架在頂板橫梁處頂撐加固，盤扣橫向間距 0.6＋0.3＋0.6 m，縱向間距為 0.9 m，步距為 1.5 m，建筑以上部分在頂板上布置組合貝雷梁。此處主要對地下室橫梁支頂盤扣架穩定性進行驗算。

每組（貝雷架）下有 12 根支架立桿。

盤扣立桿荷載：q=75.9 kN/m

式（1）中：

λ—長細比

h0—立桿計算長度

i—桿件截面的回轉半徑

故λ=1730/20.2=86＜[λ]=150

式（2）中：

σ—立桿抗彎強度計算值

?—鋼材抗壓、抗彎強度設計值，盤扣 Q 345 取 300 N/mm2

A—立桿橫截面面積(mm2)，為 5.4×10-4 mm2

φ—軸心受壓桿件穩定系數

N—荷載

查表得立桿穩定系數φ=0.586。

立桿穩定性滿足要求。

3.2 橋建結合部分梁柱節點模板研究

西落客平臺高架橋與建筑結構地下室采用連接式合建方案，即地下建筑直接與橋梁結構固結，由橋梁墩柱與建筑樓板組成全固結聯合體結構。橋梁墩柱作為建筑結構的一部分，其與地下室梁板交接位置模板如何選擇成為一個關鍵性問題。

在電網與電力企業發展的過程中，變電站的數量開始增加，不僅可以滿足人們生活與生產用電需求，提升用電便利性，還可以打破地域性的局限，促進各方面工作的良好實施與發展。在變電站數量增加的情況下，也會導致運行維護工作難度提升，面臨很多風險問題，例如：變電站的維護內容與具體工作較為繁瑣，不能按照正常工序開展工作，在受到自然因素與人為因素的影響之下，甚至會對人員人身安全造成威脅，不利于完成當前的工作任務。因此，在變電站運行維護的過程中，風險問題預防控制較為重要，應樹立正確觀念，予以足夠重視，在科學管理的情況下，形成變電站運行維護控制體系，促進其工作的長遠發展與進步。

高架橋每個墩柱與地下室梁板交接位置均不同，若采用定型鋼模，所需成本要高，且施工較復雜，難度大；若采用木模板，加工方便，成本較低，但墩柱四個角均帶有弧形，模板不易加固。因此，針對目前這種狀況，急需解決這一問題，既滿足施工需求，同時花費成本較低。

最終研究確定高架橋每個墩柱與地下室梁板交接位置模板方案采用“5 mm 厚弧形鋼板＋普通木模板”，墩柱四個角均安裝固定定型弧形鋼板，保證墩柱成型效果。

橋建結合部分墩柱采用鋼模、木模分段施工技術，通過驗算，在各不同部位采用鋼模板與木模板結合使用，不僅工序少、施工速度快、較穩定可靠、不易變形、原材料可多次周轉，同時減少了鋼模板的一次性投入，在保證施工質量及觀感效果的同時，降低了施工成本。

3.3 狹窄現澆頂板上多聯高架橋同時施工技術研究

3.3.1 高架橋箱梁張拉端優化

本工程工期壓力較大，橋梁與西廣場需同步投入使用，高架橋施工工期短，箱梁逐聯依次施工無法滿足進度要求。只有通過多聯高架橋同時施工技術，才能大幅縮短了施工工期，保證節點完成。而制約高架橋施工工期中一道關鍵工序是預應力鋼絞線張拉，傳統的腹板鋼束張拉方式需在梁端進行張拉，無法達到多聯箱梁同時施工，而且預應力張拉還需先保證箱梁混凝土達到設計強度，所需要工期較長。為此，現將預應力張拉方式調整為板面張拉，相連兩箱梁之間無相互影響，可以同時施工，大大縮短工期，同時箱梁混凝土未達到強度前，可以穿插施工防撞護欄結構施工。箱梁腹板鋼束張拉位置優化見圖 3。

圖3 箱梁腹板縱向鋼束張拉端位置調整示意圖

3.3.2 預應力鋼絞線張拉程序

主線高架全橋鋼束按如下順序張拉：部分橫梁鋼束→縱向腹板鋼束（先長后短）→縱向頂板鋼束→縱向底板鋼束（先邊跨后中跨）→剩余橫梁鋼束→頂板橫向鋼束。

0→初應力→100% σ con 持荷(5 min)，自動補壓→回頂

智能張拉系統能控制張拉力保持在 100% σ con 上下1% 范圍內。初應力通過試驗確定。

4 結 語

隨著國家交通軌道的快速建設，通過本次研究為地下車庫上建落客平臺高架橋橋建結合施工技術形成可實行成果，為類似工程施工組織提供了新思路和施工借鑒，具有良好的推廣應用前景。創新點如下：

（1）采用貝雷架＋單點式支撐取代滿堂腳手架。利用成熟的貝雷架＋單點式支撐施工技術，取代滿堂腳手架，減少了腳手架等周轉材料的投入，大幅降低施工成本。

（2）減少鋼模板投入。本工程中鋼模板均不能周轉，通過鋼模板與木模板結合使用，減少了鋼模板的一次性投入，在保證施工質量及觀感效果的同時，降低了施工成本。

（3）實現橋梁與房建結構同時施工，縮短工期。

通過調整張拉端設計位置，實現多聯高架橋同時施工技術，大幅縮短了施工工期，同時可以取得巨大的間接經濟效益。

基于以上原理，結合地下車庫上建落客平臺高架橋橋建結合施工技術研究施工工法的相關內容，可以廣泛用于建設工程中高架橋現澆箱梁施工，因此該施工工法基本可以應用于常規預應力現澆箱梁高架橋的施工，尤其是橋建結合施工技術，具有安全可控，適用范圍廣的特點，具有的一定的推廣應用價值。