大跨度公路現(xiàn)澆蓋梁臨時(shí)支架施工技術(shù)

郭勝

（中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司　重慶　400037）

大跨度公路現(xiàn)澆蓋梁臨時(shí)支架施工技術(shù)

郭勝

（中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司重慶400037）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和日益增加的交通需求，大跨度公路現(xiàn)澆蓋梁也隨之增多，而臨時(shí)支架施工又是關(guān)系到大跨度現(xiàn)澆公路蓋梁施工成敗的最重要部分。本文結(jié)合新加坡大士西軌道工程項(xiàng)目高架橋梁的工程實(shí)踐，針對(duì)50m大跨度公路現(xiàn)澆蓋梁跨越現(xiàn)有城市主干道的施工難題，主要介紹應(yīng)用門式鋼桁架的臨時(shí)支架設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)大跨度公路蓋梁施工的施工工藝和施工方法。

大跨度；公路；蓋梁；支架

1　前言

新加坡軌道交通大士西延長線C1686和C1687項(xiàng)目主要橋梁工程10.1km，其中鐵路高架1.8km，公路高架1.2km，匝道2.9km，公鐵雙層高架2.1km。C1687項(xiàng)目EW31車站公路高架結(jié)構(gòu)由橢圓的橋墩支撐。橋面包括跨度為49.2m，寬3.5m，高3.7m的變截面異型蓋梁。公路高架的下部結(jié)構(gòu)也同樣支撐了地鐵高架跨越先鋒路的大部分路段。公路高架一般離地12m。設(shè)計(jì)的高架橋必須與支撐橋墩相匹配，而且延續(xù)長度最大為240m。

該工程在東南亞首次采用公路與鐵路雙層高架設(shè)計(jì)，由于該地鐵車站需要滿足一般車站所具有的交通服務(wù)功能，因而采用公路鐵路兩層雙壁橋墩支撐的高架形式，并且需要跨越現(xiàn)有的城市主干道，致使公路現(xiàn)澆蓋梁的施工成為該地鐵車站的重難點(diǎn)控制工程。而大跨度現(xiàn)澆蓋梁臨時(shí)支架施工又是制約蓋梁成功完成的關(guān)鍵。

2　門式鋼桁架總體布置與荷載驗(yàn)算

支架總體布置圖如圖1～2。

圖1　支架總體布置圖

門式桁架主要承重的豎向支撐工字梁我們選用的是HR700×350×206型工字鋼，截面如圖2所示。除此之外，連接主要承重結(jié)構(gòu)的橫撐選用的是HR400×400×172型工字鋼，起連接加固作用的斜撐則選用U型C-200×90×8的槽鋼。除了門式桁架上部主桁架采用工廠預(yù)制焊接拼裝完成直接運(yùn)送到現(xiàn)場進(jìn)行吊裝外，其余支架均是在現(xiàn)場拼裝完成，不論是工字梁與工字梁連接，還是工字梁跟U型槽鋼連接，都采用M22的高強(qiáng)螺栓連接錨固。最終桁架基礎(chǔ)與主桁架以及上部用作搭設(shè)工作平臺(tái)的橫梁通過螺栓錨固連接成整體。

圖2　單根梁的截面圖

3　門式鋼桁架基礎(chǔ)處理

3.1車站范圍內(nèi)臨時(shí)支架基礎(chǔ)施工

該公路現(xiàn)澆蓋梁設(shè)計(jì)由兩側(cè)各一個(gè)上大下小變截面的圓端形橋墩支撐，考慮到支架自重以及現(xiàn)澆蓋梁的重量以及施工期間其他荷載的重量非常重，因而要求臨時(shí)支架基礎(chǔ)需要安裝在堅(jiān)實(shí)的地基上，經(jīng)方案比選確定，現(xiàn)澆蓋梁臨時(shí)支架基礎(chǔ)設(shè)置在現(xiàn)有車站承臺(tái)頂，同時(shí)，為了避免臨時(shí)支架與承臺(tái)主體直接相連導(dǎo)致上部荷載產(chǎn)生的扭矩對(duì)承臺(tái)主體造成損壞，選擇在承臺(tái)頂面施做鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，在條形基礎(chǔ)上預(yù)埋螺栓連接基礎(chǔ)工字梁，然后開始安裝支架基礎(chǔ)至地面標(biāo)高，最后回填至地面標(biāo)高，完成臨時(shí)支架基礎(chǔ)施工。在基礎(chǔ)支架施工中，基礎(chǔ)工字梁選用的是HR400×400×172型工字鋼垂直與預(yù)埋螺栓連接，工字梁頂端與地面相平，然后使用HR400×400×172型水平工字鋼通過螺栓連接形成基礎(chǔ)支架骨架，完成基礎(chǔ)支架的施工?，F(xiàn)場圖如圖3所示。

圖3　支架基礎(chǔ)完成現(xiàn)場圖

3.2跨越城市主干道的支架基礎(chǔ)施工

考慮到該公路現(xiàn)澆蓋梁門式鋼桁架的承載力非常大，而且需要跨越兩側(cè)城市主干道，因而道路兩側(cè)的支架基礎(chǔ)選擇顯得尤為重要。結(jié)合現(xiàn)場情況，經(jīng)方案比選最終確定道路左側(cè)選擇在現(xiàn)有的雙孔涵洞中心頂面鉆眼植筋施做方形地梁與雙孔涵連為一體，道路右側(cè)選擇在承載力檢測足夠的地基上澆筑地板作為臨時(shí)支撐基礎(chǔ)，通過專業(yè)檢測單位現(xiàn)場檢驗(yàn)測試，兩側(cè)支架基礎(chǔ)均能滿足門式鋼桁架的承載力要求。由于跨越道路兩側(cè)下部支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用由水平向和垂直向工字梁組成的單個(gè)支架骨架單元，考慮到需要承受的上部荷載主要集中在骨架中心處，因而下部基礎(chǔ)工字梁選用HY700×350×206型工字梁，通過預(yù)埋螺栓與支架基礎(chǔ)連接在一起。

4　門式鋼桁架下部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1鋼桁架標(biāo)高微調(diào)裝置

安裝鋼桁架時(shí)需要考慮到支架頂部高程局部微調(diào)以及將來需要拆除的時(shí)候方便工字鋼卸落，在支架基礎(chǔ)與下部工字鋼骨架之間安裝液壓千斤頂，通過螺栓與上下層工字鋼緊密連接，使得液壓千斤頂既能承擔(dān)上部支架的荷載，分散傳遞上部荷載到承臺(tái)頂面，又能調(diào)節(jié)支架高程和現(xiàn)澆公路蓋梁的底模拆除，在支架施工中起到了非常重要的作用。

4.2下部工字鋼支撐結(jié)構(gòu)拼裝與架設(shè)

鋼桁架下部支撐設(shè)計(jì)采用高強(qiáng)度工字鋼作為水平向和垂直向結(jié)構(gòu)支撐，采用槽鋼作為斜撐連接水平向和垂直向工字鋼在現(xiàn)場拼裝形成工字鋼支撐骨架通過吊車按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行骨架吊裝。吊裝完成后使用標(biāo)高調(diào)整裝置-液壓千斤頂調(diào)整下部支架頂部標(biāo)高到設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而保證之后的上部主桁架準(zhǔn)確安裝到位。

5　門式鋼桁架上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1門式鋼桁架安裝

上部門式鋼桁架采用工廠拼裝制作的模式，保證了鋼桁架的拼裝精確定和質(zhì)量要求，工廠拼裝完成后經(jīng)專業(yè)檢測單位檢測焊縫連接質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后才能運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行吊裝。該門式鋼桁架采用HR400×400×172型工字梁垂直向和斜向按步距2800×2800×4500mm在然后在頂面和底面安裝通長的水平向工字梁通過焊接形成上部鋼桁架。由于鋼桁架跨越現(xiàn)有城市主干道，因而為了將對(duì)公共交通的影響減到最小，鋼桁架吊裝改為晚上實(shí)行全幅路封閉進(jìn)行吊裝的施工方法。

5.2鋼桁架橫梁安裝

根據(jù)門式鋼桁架設(shè)計(jì)，上部支架采用橫向HR588×300×151型工字梁每根長7.5m按1.5m的步距依次通過螺栓錨固跟兩片鋼桁架連接成整體。門式鋼桁架安裝完成現(xiàn)場圖如圖4。

圖4　門式鋼桁架整體效果圖

6　結(jié)束語

門式鋼桁架通過項(xiàng)目實(shí)踐證明該支架設(shè)計(jì)滿足大跨度公路現(xiàn)澆蓋梁的施工要求，而且采用工字鋼勁性骨架設(shè)計(jì)，安裝拆卸快速方便，節(jié)約了工期，以及重復(fù)利用，從而節(jié)約了項(xiàng)目施工成本，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

U445.4

A

1673-0038（2015）22-0258-02

2015-5-15作者簡介：郭勝（1988-），男，甘肅通渭人，助理工程師，本科，從事土木施工工作。