跨越城市道路現澆箱梁的施工工藝

孫石超，吳 波

（四川路橋華東建設有限公司，四川成都 610071）

0 前言

近年來，城市交通基礎設施建設飛速發展，因此新建橋梁跨越已建道路的情況很多。新建的寧波市外灘大橋從甬江西岸開始依次跨越人民路、中馬路和江東北路三條已建城市主干道，因此對于跨越道路的現澆箱梁施工工藝選擇至關重要。

1 工程概況

寧波市外灘大橋引橋上部采用預應力混凝土單箱四室現澆箱梁結構，梁高1.7 m，頂板寬度16 m。跨越道路相關情況如表1所列。

表1 跨越道路相關情況一覽表

跨越江東北路一聯箱梁跨徑組合為24.5 m+38 m（江東北路下穿）+22.5 m,全長85 m。下面以跨江東北路為例，介紹寧波市外灘大橋跨越道路施工工藝。

2 保通要求

江東北路處在施工段的道路為雙向4車道，寬約15 m，兩側為非機動車道，寬約4.5 m，外側為人行道，寬約2 m，總寬度為28 m。江東北路為城市主干道，交通流量很大。根據交警部門的要求，施工期間不能影響道路通行能力即不能占用機動車道和非機動車道，則實際跨越道路施工段總長度為24 m。為確保施工期間的道路通行能力，按圖1設計跨路門洞。

3 設計施工方案

3.1 施工方案選擇

跨越江東北路一聯箱梁雙幅同時施工。跨路門洞支架立柱可選擇加密滿堂碗口支架或者大直徑鋼管，縱梁可選用H型鋼或者貝雷梁。現澆箱梁跨越江東北路段梁底高程為8.13 m（平均高程），地面高程為2.70 m。主要材料比較如表2所列。

表2 主要材料比較表

綜合考慮工程實際情況，為盡量減少占用道路寬度和保證凈空要求，確保施工期間門洞支架的安全性，施工時選用大直徑鋼管和型鋼搭設門洞支架。

門洞支架結構自上而下為：H型鋼（縱梁，腹板高350 mm），雙排H型鋼（橫梁，腹板高400 mm），φ600 mm×8 mm鋼管，800 mm×800 mm×10 mm鋼板，鋼筋混凝土承臺。

3.2 支架設計方法

跨路門洞支架設計主要為計算支架縱梁、橫梁的正應力及撓度、鋼管立柱的穩定性和鋼筋混凝土承臺的承載力。

其荷載計算如下：

支架布置如圖2、圖3所示。

圖2 橫斷面圖(單位：cm)

圖3 縱斷面圖（單位：cm）

根據箱梁結構特點，H型鋼在腹板位置縱梁布置較密，箱室位置布置較稀。

型鋼縱梁可按照均布荷載計算，荷載取值：

式中：P——總荷載，kN；

P1——混凝土自重；

P2——模板荷載及型鋼自重；

P3——施工人員及堆放荷載；

P4——振搗荷載；

Q1——型鋼均布荷載，kN/m；

L1——型鋼間距，m。

縱梁彎矩：

式中：L2——縱梁單跨跨徑。

正應力：

式中：Wx——截面抵抗矩。

撓度：

式中：EI——抗彎剛度。

若 kσ＜［σ］且 f＜［f］，則滿足受力要求。K 為安全系數。

同樣的方法可計算出橫梁的均布荷載Q2，彎矩M2，正應力σ2和撓度f2。

鋼管穩定性計算：鋼管有最大軸向力Nmax=Q2×L2，L2為橫梁單跨跨徑。

式中：λ——長細比；

i——回轉半徑；

d——鋼管外徑；

h——鋼管高度；

t——鋼管厚度高。

由λ值根據《鋼結構設計規范》可查得軸心受壓構件的穩定系數φ。

σ3=N/A，如 Kσ3＜φ［σ］，則滿足受力要求。K為安全系數。

鋼筋混凝土承臺截面為1 m×0.5 m，由于鋼管與預埋鋼板焊接，荷載由鋼板傳遞至承臺。該工程承臺所受壓應力較小，設計時只需按構造要求配筋即可。

4 落架方法

由于該工程地理位置特殊，施工區域狹小，不能封閉交通，故采用半幅整體落架方法即封閉半幅道路落架，開放另外半幅道路通行。

（1）混凝土澆筑前，在橫梁正上方位置設置若干預留孔。

（2）落架時，用鋼絲繩一頭捆綁橫梁，另一頭從預留孔穿出箱梁頂板并與手拉葫蘆連接；將鋼絲繩收緊，割除立柱鋼管；然后由手拉葫蘆將半幅型鋼平臺放下，下放過程中應保持速度一致；最后通過吊車和裝載機等機械配合，迅速將模板和型鋼全部移走，并清理承臺基礎，恢復道路原狀。

整體落架施工效率較高，安全性較好，適用于夜間交通流量較小時間段，基本能夠實現施工與保通的平衡。

5 安全技術措施

施工段處于城市中心，人流密集，交通流量十分大，施工區域十分狹小。除做好常規安全要求外，還應充分考慮現狀道路的各種因素，制定完善的安全技術措施，杜絕安全事故的發生。

5.1 限高門架

在行車道前方大約100 m處設置限高門架（4.5 m），防止超高車輛通過門洞。

5.2 防撞墩

在鋼筋混凝土承臺前方設置防撞墩，防止車輛碰撞支架基礎。

5.3 燈光設置

門洞兩側均需設置類似于路燈的投光燈，亮度不低于同類路燈，保證車輛和行人在夜間通過通道時仍有良好的視線。

5.4 防護措施

除做好常規的臨邊防護外，還應在底板模板下設置安全網和綠網，防止墜物和混凝土澆筑時下漏的水泥漿對車輛和行人造成傷害。

6 結語

以上闡述是筆者從施工過程實際操作中總結出來的一些體會。望能對箱梁跨線施工起到一定的指導作用，淺薄不足之處請批評指正。

[1]陳樹華.鋼結構設計[M].武漢：華中科技大學出版社，2007：126-131.

[2]北京鋼鐵設計研究總院.鋼結構設計[M].北京：中國計劃出版社，2003：123-134.

[3]周永興，何兆易，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2001：172-179.