現(xiàn)澆連續(xù)梁貝雷架交通門洞搭設(shè)施工技術(shù)研究

【摘要】市政橋梁建設(shè)過程中，為盡量避免上跨連續(xù)梁施工對既有道路通行造成影響，常采用搭設(shè)臨時(shí)交通門洞的方式實(shí)現(xiàn)立體交叉。本文以長沙市內(nèi)某市政橋梁為例，從門洞方案選型、支架施工工藝、施工監(jiān)測及門洞結(jié)構(gòu)計(jì)算等方面介紹了現(xiàn)澆連續(xù)梁貝雷架門洞設(shè)計(jì)計(jì)算及搭設(shè)施工技術(shù)，以期為相關(guān)工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工技術(shù);交通門洞;結(jié)構(gòu)計(jì)算

【Abstract】The temporary traffic doorway method is often used to construct a three-dimensional intersection during the process of the municipal bridge projects in order to avoid the influence of the constructions of upper continuous beam on the existing roads as much as possible. This paper takes a municipal bridge in Changsha as an example. The design and construction technology of cast-in-situ continuous beam Bailey structure doorway introduced in several aspects： the selection of doorway plan， the support construction technology， the construction monitoring and the calculation of doorway structure. The results could be used as a reference for related engineering projects.

【Keywords】Bridge construction technology; traffic doorway; structural calculation

1、引言

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深入，城市道路體系建設(shè)日趨完善，錯(cuò)綜復(fù)雜的城市交通網(wǎng)也逐漸替代了原有的簡單路線，部分線路交叉處多采用高架橋跨越既有道路的形式[1]。為保障既有道路通行不受影響，多采用搭設(shè)交通門洞實(shí)現(xiàn)立體交叉[2]，同時(shí)可以起到節(jié)約成本、縮短工期的效果[3]。在建項(xiàng)目長沙市湘府路（河西段）快速化改造工程位于湖南湘江新區(qū)，主要包含東西向洋湖大道及南北向潭州大道，項(xiàng)目全長約5.125km。湘府路（河西段）快速化改造工程是湘江新區(qū)越江聯(lián)系河?xùn)|中心的重要通道，也是長沙市級骨干道路體系的重要組成部分。

本項(xiàng)目全線均采用高架橋形式，共計(jì)有82聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)梁和5跨簡支梁，共設(shè)置各類尺寸門洞35處，本文以寬度17.5m的現(xiàn)澆連續(xù)梁為例，進(jìn)行梁下通道門洞方案的設(shè)計(jì)及計(jì)算。

2、門洞方案選型

跨路門洞采用支墩加縱梁方案，原道路寬度為11.25m，為確保大型車輛通行要求，將門洞凈寬設(shè)為12.25m，凈高5.5m，如圖1所示。

門洞基礎(chǔ)采用C25混凝土條形地梁，兩端設(shè)置成橢圓弧形，地梁尺寸為21.5m×1.0m×1.0m，地梁澆筑時(shí)預(yù)埋φ22螺栓以便與立柱底部法蘭盤連接。立柱采用Φ600×12無縫鋼管，柱間距離設(shè)置為3.0m，立柱間采用[20號(hào)槽鋼作為剪刀撐焊接加固。柱上縱梁采用I45C號(hào)工字鋼（雙拼布置），橫梁采用單層雙排貝雷架，間距為1.35m，貝雷梁上設(shè)置分配梁及模板系統(tǒng)。共設(shè)置立柱16根。

3、門洞結(jié)構(gòu)計(jì)算[4-5]

3.1 門洞支架設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）門洞尺寸：凈寬12.25m，凈高5.5m。

（2）均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值42.287KN/m，荷載設(shè)計(jì)值51.824KN/m。

（3）貝雷架設(shè)置：單層雙排 （不加強(qiáng)型）;容許彎矩[M]=1576.4kN.m;貝雷梁容許剪力[V]=490.5KN，貝雷架自重標(biāo)準(zhǔn)線荷載：0.9kN/m。

3.2橫梁（貝雷梁）安全性檢算

3.3縱向轉(zhuǎn)換梁計(jì)算

縱向轉(zhuǎn)換梁材料及計(jì)算參數(shù)如表1所示。

4、門洞支架施工工藝

4.1測量放樣

平面測量：在地面放出連續(xù)梁投影面積的邊界線，以確定支架邊界范圍。在基礎(chǔ)處理完成后，測設(shè)投影區(qū)域地面高程，根據(jù)支架布置圖及設(shè)計(jì)路面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)層厚度及梁高、活動(dòng)頂托可移動(dòng)范圍確定支架高度，搭設(shè)支架。采用測設(shè)各個(gè)角點(diǎn)及加密周邊點(diǎn)標(biāo)高，拉線過渡法調(diào)節(jié)支架平面頂托高程。

沉降變形的確定：門洞支架的沉降包括彈性變形和非彈性變形兩種，本項(xiàng)目按照預(yù)壓期的實(shí)測結(jié)果確定。在堆載預(yù)壓前測設(shè)斷面底模標(biāo)高和支架底部標(biāo)高，預(yù)壓期間按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)壓沉降觀測，直至支架穩(wěn)定卸荷。在整個(gè)預(yù)壓過程中，對地基的沉降、支架和模板的變形進(jìn)行了測量，并確定了卸載后基礎(chǔ)的回彈量。根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)調(diào)整底模標(biāo)高和支架高度，連續(xù)梁的找正以設(shè)計(jì)梁底標(biāo)高為準(zhǔn)。

4.2基礎(chǔ)處理

支架基礎(chǔ)位于既有道路旁綠化帶內(nèi)，施工前清理移栽苗木，并采用砂礫石對原有種植土進(jìn)行換填夯實(shí)，壓實(shí)度不小于95%，壓實(shí)度檢測合格后澆筑一層15cm厚C15素混凝土，然后在墊層上澆筑條形基礎(chǔ)。

對基礎(chǔ)施工過程中開挖施工后有積水的土層，先除去表面浮土層，清除松散的軟弱土層深度不小于0.5m，然后采用大塊片石進(jìn)行換填，分層換填厚度不大于30cm，并用18T壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓，碾壓遍數(shù)5～7遍，最后澆筑15cm厚C15混凝土墊層。

4.3門洞搭設(shè)方案

（1）門洞支架安裝流程：

放線定位→地基處理→澆筑條形基礎(chǔ)→安裝鋼管立柱→安裝I45C工字鋼系梁→安裝縱向貝雷梁→安裝分配梁→（安裝支架系統(tǒng)）→安裝主次龍骨→安裝方木→檢查驗(yàn)收。

支架搭設(shè)好后，粗略調(diào)整頂托高度，在門洞支架系統(tǒng)上先鋪設(shè)[12#槽鋼作為主龍骨，間距為0.25m。主龍骨鋪設(shè)后，采用方木（規(guī)格為100*100mm）用作次龍骨，底板下按間距0.2m布置，腹板下按間距0.15m布置，然后在其上鋪上底模。

（2）門洞支架防護(hù)措施

①門洞支架周圍設(shè)置交通警示安全標(biāo)識(shí)牌;

②門洞條形基礎(chǔ)來車方向正面（下轉(zhuǎn)125頁）（上接123頁）涂刷黑黃相間的反光漆警示帶，并沿車行路徑在條形基礎(chǔ)側(cè)面可見區(qū)域涂刷黑黃相間的反光漆警示帶;

③當(dāng)門洞為沿道路走向布置時(shí)，門洞來車方向從洞口向前每間隔1.2m設(shè)防撞砂桶;

④門洞來車方向從洞口向前每間隔10m設(shè)置1組減速帶，每處門洞設(shè)置2組，如遇交通路口，視情況增減或調(diào)整減速帶設(shè)置;

⑤門洞進(jìn)口前方50m范圍內(nèi)，具備架設(shè)限高、限寬門架條件的，根據(jù)門洞高度設(shè)置限高（限寬）架。

4.4支架預(yù)壓

為了得出在處理后的地基上支架的沉降和支架本身的變形，驗(yàn)證支架安全穩(wěn)定性，消除基底、支架非彈性殘余變形，為梁體結(jié)構(gòu)更接近設(shè)計(jì)提供有利條件，底模安裝完成后進(jìn)行預(yù)壓。

預(yù)壓可用砂袋進(jìn)行。加載質(zhì)量為設(shè)計(jì)梁體荷載的1.2倍，支架預(yù)壓分三階段逐級加載，依次分別為預(yù)壓荷載值的0.6倍、0.8倍、1.2倍。

縱向及橫向加載均采用先中部后兩側(cè)的順序，均勻加載。每階段加載后，觀察支架沉降情況。當(dāng)12h沉降平均值<2mm時(shí)，可以認(rèn)為沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，可按計(jì)劃進(jìn)行下一級加載。若監(jiān)測點(diǎn)前72h的沉降平均值大于5mm時(shí)，則繼續(xù)觀察，并找出原因，對處理完所有類似支架后重新進(jìn)行堆載。如滿荷載后連續(xù)3日累計(jì)沉降量≤3mm，則表明支架已基本沉降到位，否則繼續(xù)持荷預(yù)壓，直至支架變形穩(wěn)定后進(jìn)行卸載。

預(yù)壓完成后進(jìn)行卸載。卸載順序與加載順序?qū)φ{(diào)，先加載后卸載，后加載先卸載。卸載后測量底模和地面高程，通過期間的高程變化曲線，分析支架彈性和非彈性變形量，再通過頂托調(diào)整支架標(biāo)高，消除非彈性變形，預(yù)留上拱度。

5、施工監(jiān)測

在順橋向1/2、1/4、3/4跨長處，每個(gè)監(jiān)測斷面布設(shè)3～5個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)、3～5個(gè)沉降觀測點(diǎn)。并要求觀測點(diǎn)設(shè)置經(jīng)過專業(yè)測量工程師確認(rèn)并做好記錄，在架子搭設(shè)過程中要對觀測點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。

梁體砼澆筑前6小時(shí)進(jìn)行首次監(jiān)測，確定原始數(shù)據(jù);施工期間為30min/次，砼澆筑完畢后，當(dāng)日監(jiān)測頻率為6h/次;之后每日監(jiān)測一次，直至支架拆除。

結(jié)語：

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，市政道路立交施工、改造日趨廣泛，對于橋梁建造技術(shù)提出了更新和更高的要求。本文結(jié)合湘府路快速化改造（河西段）工程案例，闡述了鋼管立柱+貝雷架作為交通門洞的設(shè)計(jì)及施工方法，取得了良好的效果，與傳統(tǒng)滿堂式門洞相比，既經(jīng)濟(jì)也對既有交通影響降至最低，是較為合理的施工設(shè)計(jì)和施工方法。

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作者簡介：

汪泓瑞（1986-），男，工程師，主要從事路橋工程施工與管理。