斜跨高速公路及建筑物的橋梁施工技術(shù)

一、工程概況

1.工程名稱

大觀路與車陂路系統(tǒng)改善工程奧體中心立交工程（第5標(biāo)段）。

2.建設(shè)地點(diǎn)

大觀路與車陂路系統(tǒng)改善工程奧體中心立交工程位于車陂路—大觀路—東環(huán)快速節(jié)點(diǎn)，南起廣園路跨線橋，北至環(huán)場(chǎng)路，東至廣園路—車陂路立交以北約400m處，共分六個(gè)標(biāo)段，我司施工其中的第五標(biāo)段，位于黃村收費(fèi)站東西二邊。

3.設(shè)計(jì)概況

第五標(biāo)段分A、B匝道，A匝道里程AK0+942～AK1+387.71，B匝道里程BK0+329.452～BK0+550.189(B1～B4軸)。A50～A54軸跨越約104m的東環(huán)快速道路路面及收費(fèi)站上空，采用大跨徑組合為：52+3×50米，斜跨橋梁總長202m，結(jié)構(gòu)型式為鋼箱梁。

本工程下部結(jié)構(gòu)為?150cm沖孔樁。2樁承臺(tái)，承臺(tái)底埋深3.2m，鋼筋混凝土墩柱，橋面離地面高度15.0m。

4.施工條件及難點(diǎn)

(1)本工程斜跨東環(huán)快速路，有3個(gè)墩柱設(shè)置在東環(huán)快速路面上，東環(huán)快速路車流量大，交通十分繁忙，是廣州市東部環(huán)城交通大動(dòng)脈。

(2)樁基工程、下部結(jié)構(gòu)及箱梁吊裝等各階段的施工都是在現(xiàn)有路面上進(jìn)行，基礎(chǔ)開挖支護(hù)、下部結(jié)構(gòu)的腳手架、箱梁的吊裝等都不可避免的對(duì)交通造成影響，如何處理好與交通疏導(dǎo)，確保交通及施工安全十分關(guān)鍵。

(3)橋梁跨越黃村收費(fèi)站上空，跨越收費(fèi)站長度達(dá)45m，如何處理？是施工中的難點(diǎn)。

(4)需在現(xiàn)有路面設(shè)置臨時(shí)支墩支承分段鋼箱梁，需合理進(jìn)行箱梁分段以確保支墩位置不影響交通及確保支墩的強(qiáng)度及穩(wěn)定性能。

跨越東環(huán)高速及黃村收費(fèi)站橋梁段平面布置圖注：圖中A50～A53為跨線橋跨越東環(huán)高速道路及黃村收費(fèi)站上空的橋梁范圍。

5.工期

根據(jù)施工合同，從2009年7月25開工，2010年5月25日竣工，施工工期為217天。

二、施工技術(shù)

1.基坑支護(hù)技術(shù)

A51的平面位置如圖，承臺(tái)邊線距車道邊線僅3.0m，為確保交通行車及施工安全，設(shè)置水碼及防撞桶，寬度為0.68+0.58=1.26m，水碼內(nèi)邊距承臺(tái)：3-1.26=1.74米，承臺(tái)埋深3.20m，平面尺寸為9500×5200m。對(duì)最初設(shè)想的水泥攪拌樁格柵支護(hù)方案、土釘墻支護(hù)方案及鋼板樁方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行工期、安全及經(jīng)濟(jì)比較后確定采用鋼板樁+內(nèi)撐方案。

由于地下水位在承臺(tái)埋深下，所以不考慮扣接方式止水施打鋼板樁，主要考慮擋土措施，由于車道離承臺(tái)基坑邊較近，加上鋼板樁對(duì)變形較敏感，因而設(shè)置內(nèi)支撐型式以減少變形。采用6.0m長的拉森Ⅲ鋼板樁，鋼板樁內(nèi)邊離承臺(tái)邊工作面寬度1.3m（包括工字鋼圍楞的尺寸），圍楞及內(nèi)支撐采用Ⅰ32工字鋼，離地面500mm設(shè)置，詳見下圖：

2.鋼箱梁分段技術(shù)

鋼箱梁的分段根據(jù)如下因素綜合考慮：

2.1 現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件

現(xiàn)場(chǎng)是在東環(huán)高速公路路面行車道上，需在滿足交警的交通要求，即須保持行車要求的前提下適當(dāng)臨時(shí)占用部分車道；

跨越收費(fèi)站上空段約30m，需進(jìn)行分段，將臨時(shí)支墩設(shè)置在收費(fèi)站內(nèi)。

2.2 起吊設(shè)備能力

擬投入230t?m吊車，收費(fèi)站由于伸臂較長，計(jì)劃采用 420t?m 吊車。

2.3 運(yùn)輸?shù)缆窏l件

鋼箱梁制作廠家在惠州，在廣惠高速入口附近，用60噸分體梁車運(yùn)輸。東環(huán)高速西線位置鋼箱梁運(yùn)輸線路:惠州小金口制作廠——廣惠高速小金口入口——廣惠高速廣氮出口——東環(huán)高速公路——工地；東環(huán)高速東線位置鋼箱梁運(yùn)輸線路:惠州小金口制作廠——廣惠高速小金口入口——廣惠高速廣氮出口——東環(huán)高速公路——新洲出口——新洲入口——工地。

2.4 交通疏導(dǎo)要求

按東環(huán)交警要求，施工期間，北往南交通組織保持不變，南往北北環(huán)方向在該節(jié)點(diǎn)保留兩個(gè)通道、深圳方向保留三個(gè)收費(fèi)窗口，總體交通組織基本保持不變。綜合上述因素，將鋼箱梁縱向分9個(gè)總段和5個(gè)鋼橫梁分段，各總段橫向又分為左右（中）箱體分段和左右兩邊現(xiàn)場(chǎng)散裝翼板分段及中間散裝箱體片體分段詳見“鋼箱梁分段示意圖”。

3.臨時(shí)支墩技術(shù)

3.1 平面布置

根據(jù)鋼箱梁分段示意圖，按分段位置設(shè)置臨時(shí)支墩如下圖，根據(jù)受力情況進(jìn)行驗(yàn)算：

3.2 支墩結(jié)構(gòu)

臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)形式，由φ600*8mm鋼管組成鋼管矩陣，采用現(xiàn)場(chǎng)加工形式，按照每個(gè)臨時(shí)支墩具體凈空情況裁料或駁接鋼管，直接支撐鋼箱梁的重量，支墩基礎(chǔ)采用厚16mm鋼板四周加膨脹螺栓與路面固定，支墩與基礎(chǔ)連接采用支墩周圍焊加撐角固定。臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)圖詳見附圖二：臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)圖。

臨時(shí)支墩使用時(shí)，最大承重為8號(hào)臨時(shí)支墩。A53～A54跨鋼箱梁重量為350t,單根支撐管柱承受最大壓力350÷2÷6=29.2t。臨時(shí)支撐底部采用3m×10m ×0.5m砼塊保證壓力擴(kuò)散，因此要求臨時(shí)支墩基礎(chǔ)承載力應(yīng)大于15t/m2。

3.3 臨時(shí)支墩的施工

采用1輛25t汽車吊和1輛平板車，安裝完后應(yīng)對(duì)其焊接牢固，使其形成整體。臨時(shí)支墩安裝好后，在臨時(shí)支墩上架設(shè)操作平臺(tái)，使用的材料為HN346×174和HN248×124等，與臨時(shí)支墩連接成一個(gè)整體，同時(shí)要在操作平臺(tái)的邊緣預(yù)留人行道作為安全通道。在地面與操作平臺(tái)中間還要設(shè)置可移動(dòng)式鋼筋爬梯，將地面與操作平臺(tái)上的安全通道連接起來。

4.混凝土切割技術(shù)

由于A52墩及有一個(gè)臨時(shí)支墩設(shè)置在收費(fèi)站結(jié)構(gòu)物內(nèi)，收費(fèi)站為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，需將收費(fèi)站結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)加固后再拆除影響施工的部分結(jié)構(gòu)，待結(jié)構(gòu)完工后再行修復(fù)，A52墩拆除范圍見“黃村收費(fèi)站拆除及加固平面圖”。采用切割技術(shù)能有效避免灰塵、噪音，加快施工進(jìn)度。

4.1 碟式切割技術(shù)

先采用鉆機(jī)在鋼筋混凝板上鉆孔穿鋼絲繩，吊車吊牢拆除的混凝土板，然后采用碟式切割機(jī)逐塊拆除。

4.2 鉆石鏈?zhǔn)角懈?/p>

吊牢待拆的鋼筋混凝土梁體，采用SK－SD鉆石鏈?zhǔn)角懈顧C(jī)分段拆除框架梁。

5.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在斷梁位置設(shè)置?600×15mm支承鋼砼梁,支墩支承在混凝土面的鋼板上，支墩的平面布置詳見“黃村收費(fèi)站局部拆除及加固圖”。

鋼筋混凝土板拆除后，開始焊接支墩，先在支墩位置的馬路上及相應(yīng)的雨棚位置安裝支墩底板，然后采用吊車配合安裝圓鋼支墩。

為了使支墩與收費(fèi)站雨棚頂緊，預(yù)先將支墩長度預(yù)短50cm，待安裝完成支墩后，采用千斤頂頂緊雨棚頂板，之后再接入工字鋼與雨棚底的鋼板滿焊。完成后移走千斤頂。

6.吊裝施工

6.1 鋼箱梁縱向吊裝順序

根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)及分段情況確定吊裝順序：A52橫梁→4總段→A51橫梁→3總段→2總段→A50橫梁→1總段→5總段→A53橫梁→6總段→7總段→8總段→A54橫梁→9總段。

6.2 吊車

箱體分段由150噸或400噸汽車吊在東環(huán)高速路面上起吊，翼板分段由50噸汽車吊在東環(huán)快速路面上起吊

6.3 吊裝流程

三、結(jié)論

通過上述基坑支護(hù)技術(shù)、鋼箱梁分段技術(shù)、臨時(shí)支墩技術(shù)、混凝凝土切割技術(shù)、結(jié)構(gòu)加固技術(shù)、吊裝施工技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了本項(xiàng)目鋼箱梁施工中遇到的難題，確保了施工安全及工期的目標(biāo)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。