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

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，南起廣園路跨線橋，北至環(huán)場路，東至廣園路—車陂路立交以北約400m處，共分六個標(biāo)段，我司施工其中的第五標(biāo)段，位于黃村收費站東西二邊。

3.設(shè)計概況

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，承臺底埋深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

(1)本工程斜跨東環(huán)快速路，有3個墩柱設(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)有路面上進行，基礎(chǔ)開挖支護、下部結(jié)構(gòu)的腳手架、箱梁的吊裝等都不可避免的對交通造成影響，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)橋梁跨越黃村收費站上空，跨越收費站長度達45m，如何處理？是施工中的難點。

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

跨越東環(huán)高速及黃村收費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.基坑支護技術(shù)

A51的平面位置如圖，承臺邊線距車道邊線僅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：3-1.26=1.74米，承臺埋深3.20m，平面尺寸為9500×5200m。對最初設(shè)想的水泥攪拌樁格柵支護方案、土釘墻支護方案及鋼板樁方案根據(jù)現(xiàn)場情況進行工期、安全及經(jīng)濟比較后確定采用鋼板樁+內(nèi)撐方案。

由于地下水位在承臺埋深下，所以不考慮扣接方式止水施打鋼板樁，主要考慮擋土措施，由于車道離承臺基坑邊較近，加上鋼板樁對變形較敏感，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)場吊裝條件

現(xiàn)場是在東環(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)臨時占用部分車道；

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

2.2 起吊設(shè)備能力

擬投入230t?m吊車，收費站由于伸臂較長，計劃采用 420t?m 吊車。

2.3 運輸?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噸分體梁車運輸。東環(huán)高速西線位置鋼箱梁運輸線路: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)點保留兩個通道、深圳方向保留三個收費窗口，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個總段和5個鋼橫梁分段，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)置臨時支墩如下圖，根據(jù)受力情況進行驗算：

3.2 支墩結(jié)構(gòu)

臨時支墩結(jié)構(gòu)形式，由φ600*8mm鋼管組成鋼管矩陣，采用現(xiàn)場加工形式，按照每個臨時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。臨時支墩結(jié)構(gòu)圖詳見附圖二：臨時支墩結(jié)構(gòu)圖。

臨時支墩使用時，最大承重為8號臨時支墩。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。臨時支撐底部采用3m×10m ×0.5m砼塊保證壓力擴散，因此要求臨時支墩基礎(chǔ)承載力應(yīng)大于15t/m2。

3.3 臨時支墩的施工

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

4.混凝土切割技術(shù)

由于A52墩及有一個臨時支墩設(shè)置在收費站結(jié)構(gòu)物內(nèi)，收費站為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，需將收費站結(jié)構(gòu)進行臨時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，加快施工進度。

4.1 碟式切割技術(shù)

先采用鉆機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，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

通過上述基坑支護技術(shù)、鋼箱梁分段技術(shù)、臨時支墩技術(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)濟效益和社會效益。