城市道路橋梁施工設計研究

張靜華 薛麗

摘要：本文主要就目前城市道路橋梁具體施工過程中，幾個重點需要注意的施工內容進行實際例子的分析以及研究，希望可供同行朋友借鑒參考。

關鍵詞：北環快速 城市道路 橋梁工程

中圖分類號：TU99 文獻標識碼： A

一、工程概括

北環快速路工程范圍西起前洋立交收費站，東至世紀大道，樁號：K0+000～K15+780，全長約15.8km。經過的橫向道路由西至東有：慈城連接線、廣元大道、洪塘西路、機場快速路、大鴻路、江北大道、康橋南路、倪家堰路、戚山路、329國道、慈城南路等，本標段工程范圍K14+250～K15+780。根據2010年6月底本工程勘察設計協調會會議紀要，北環快速路主線跨過世紀大道與地面道路接順，本次初步設計將工程設計范圍延伸至K16+040，與北外環路地面道路接順，本標段實施范圍為：北環快速路(東西向)BK14+250（北環快速路高架公用墩）～BK16+040（與北外環現狀道路接順），全長1790m；世紀大道（南北向）SK3+280（世紀大道高架公用墩）～SK4+405（世紀大道高架公用墩），全長約1125m。

二、橋梁工程施工

（一）橋基評價

⑴樁基持力層選擇與評價

擬建工程在江北大道～3號橋段主車道擬采用全線高架，北外環路以北段機場路(鐵路～旅游公路)段需穿越2條河流，也需采用橋涵方式通過。根據擬建建筑物基礎設計要求，結合場地地基土分布特征，綜合分析表明，在場地勘察深度范圍內，性質較好、可供利用的樁基持力層主要有7層及其以下各土層。

7層粉質粘土全線局部零星分布，且厚度較薄(層厚0.7～1.4m)，一般不適宜單獨作為持力層利用，可考慮與下臥8層組合作為樁基持力層。7層和8層組合層空間分布連續，其層頂埋深為42.7～58.4m，層項標高為-55.65～-40.85m，組合厚度為8.3～21.5m不等，下臥為性質也相對較好的9層硬土層。

根據擬建工程規模和場地工程地質條件，建議采用鉆孔灌注樁方案，選用7層和8層組合層作為橋基持力層利用，樁端宜盡可能置于性質良好的8-2層圓礫層中。

⑵單樁承載力估算

根據前述基礎方案和表1中的建議值，按《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTG D63-2007)第5-3.3進行估算：

表1：橋梁樁基承載力估算表

（二）橋梁工程

橋梁結構的施工方法直接影響工程造價和施工工期，本工程工期緊，橋梁工程施工按照“先地下后地上、交叉施工”的原則進行。

主線高架橋、匝道橋以現澆混凝土箱梁為主，局部小半徑大跨匝道采用鋼箱梁，地面輔道橋改造為空心板梁拼寬。

（1）主線及匝道高架橋現澆箱梁

現澆箱梁采用滿堂支架，一聯一次落架施工工藝。混凝土常規分兩次澆筑，首次澆筑位置到腹板頂部，腹板與橋面板交界處。

①施工流程

一聯梁施工工期一般為45～70天，現澆箱梁施工步驟：測量、放樣→鉆孔灌注樁施工→承臺施工→橋墩立柱施工→梁投影面地基土整平夯實→碎石或宕渣基層壓實 →澆筑素混凝土墊層 →搭設支架→鋪箱梁底模及外側模→堆載預壓 →調整底模標高→綁扎底板及腹板鋼筋，埋設預應力管道→安裝腹板內模 →綁扎橋面板鋼筋，埋設預應力管道 →第一次混凝土達到50%設計強度后搭設橋面板底模→ 澆筑第二次混凝土→混凝土達到100%設計強度后張拉預應力筋，預應力管道壓漿→落架，橋面系施工。

上述施工工序中，鉆孔灌注樁重點控制鉆孔和成樁質量，承臺、墩柱及現澆箱梁等混凝土結構重點控制模板制作、結構尺寸、鋼筋綁扎及預應力筋安裝、混凝土澆筑質量，現澆箱梁還應控制支架基礎及預壓。

②鉆孔灌注樁施工

北環快速路主線橋主墩位于現狀道路中央分隔帶中，現狀分隔帶下埋設有各種市政管線，改遷后將埋設較淺的給水、雨水、污水、電力、電信等管線挖除，329國道～世紀大道段污水管埋設較淺，管底與主墩承臺齊平可以挖除，過世紀大道管徑大、埋深深，采用頂管實施，根據其平面位置主墩鉆孔灌注樁已避開現狀沉井，現狀管線埋藏太深無法挖除，與現狀管線平面位置重疊的鉆孔樁施工采用沖擊鉆結合旋轉鉆實施，對現狀污水管以上部分采用沖擊鉆成孔，以下部分采用旋轉轉成孔。

根據初勘報告，本項目所在區域地質條件較差，樁底持力層為7層粘土、8層中粗砂、礫砂組合層和10層作為橋基持力層利用，為增加樁基承載能力儲備及減少樁基沉降，擬利用樁基聲測管進行樁端注漿加固，注漿工藝為：鉆孔灌注樁水下砼澆筑后24～48小時內用壓力水從注漿管中壓入，一般在2～5Mpa時橡膠管裂開，在正式壓漿前保持注漿管內水注滿，當鉆孔灌注樁的水下混凝土齡期達到14天，可以對樁基進行超聲波檢測，檢測完畢后可開始對管道進行注漿，共經多次循環（至少循環二次）。

③支架基礎處理

匝道橋梁位于現狀道路范圍外的考慮支架的承重需要，支架搭設前首先要進行地基處理，橋位下原地面清除雜物整平，填筑60cm宕渣整平壓實，（個別地段如遇暗河、溝塘等，則塘渣填筑厚度需加厚），用壓路機由慢到快碾壓至少6遍，最后的壓實以在規定的深度范圍內能夠通過16T以上振動壓路機進行壓實試驗，當壓實層頂面穩定，不再下沉（無明顯輪跡）時，可判為密實狀態，而后在箱梁投影下兩側各加寬1米澆筑C20砼20cm厚作為支架基礎，以確保支架整體穩定性。

北環快速路主線橋支架投影范圍為現狀機動車道與中央綠化帶，對中央綠化帶部分，結合道路內側路基拼寬要求進行處理。世紀大道支架投影范圍為機動車道與中央綠化帶，機動車道范圍塘渣已填筑完成，施工時應結合世紀大道地面道路施工。

④支架搭設與預壓

現澆箱梁采用滿堂支架或梁式支架，世紀大道主線橋第七聯跨北環東路、北環快速路第二聯跨平王橋可采用梁式支架，其余各聯考慮采用滿堂支架。

滿堂支架采用碗扣支架，柱網0.9m×0.9m，腹板或橫梁處加密至0.6m×0.6m，橫桿步距為1.2m，支架搭設完成后應進行120%預壓以消除支架非彈性變形。

（2）小半徑大跨匝道橋鋼箱梁

①鋼箱梁采用工廠預制，現場拼裝的施工工藝。

圖1：總體生產工藝流程

②鋼箱梁制作

根據制作和運輸安裝需要，鋼箱梁縱向分節段，全部在工廠集中加工制作，放樣全部采用1：1電腦放樣，縱向結構每米加放1mm的焊縫收縮補償量，分段縱向合攏口在吊裝分段口制作時留50mm余量，在工廠進行預組裝后再切割余量。焊接材料的選用通過焊接工藝評定來確定。

③鋼箱梁檢測

a：理化檢測。材料到廠后，按要求對材料進行理化檢驗。

b：測。鋼梁構件焊縫在焊接完成24h內進行無損檢測，焊縫必須經外觀檢查合格。橫向對接受拉焊縫進行100%超聲波檢測，100%磁粉探傷檢查，質量等級Ⅰ級；橫向受壓焊縫要求100%超聲波檢測，100%磁粉探傷檢查，質量等級Ⅱ級；橫向對接受拉焊縫按接頭數量10%進行射線探傷，射線照相等級為B級，焊縫內部質量為Ⅱ級。

c：檢測。鋼箱梁要求嚴格按照設計要求做好涂裝施工。涂層厚度要求平均厚度不小于規定厚度。所測值必須90%達到或超過規定要求，未達到規定厚度的測點之值不得低于規定厚度的90%。測量儀器用電子測厚儀、磁力型杠桿式測厚儀。

④箱梁施工質量控制

鋼結構加工前，必須進行焊接工藝評定試驗和加工圖轉換，經評審通過后方可進行加工制作。

a：板不允許剪切，只能進行氧-乙炔火焰切割。優先采用精密切割或自動切割。

b專用鋼樣條時，必須考慮創（銑）邊加工量及焊接收縮量。主要構件的對接，應使鋼板的軋制方向與部件主要受理方向一致。腹板的縱向拼接焊縫，原則上應布置在受壓區。

c前仔細確認涂料的品種、質量及施工位置，按生產廠家推薦的工藝參數進行。鋼表面清理前應清除刺屑、焊渣及油污。涂料涂裝除銹等級達到GB 8923-88標準SA2.5級。

d:給出的高程，準確控制各臨時支墩的高程和位置。按構件重量正確計算和確定吊車、吊環、鋼絲繩、吊點的位置，根據工程情況、周圍地形、施工環境正確組織吊裝作業，確保吊裝作業安全。

⑤道橋改造

地面輔道拼寬橋施工流程為：測量、放樣→外側拼寬橋鉆孔灌注樁施工→ 封閉外側一個車道，蓋梁外側拓寬施工→架設外側拼寬梁板→現澆拼寬處濕接頭→橋面系施工→ 中央分隔帶管線遷移后內側內側拼寬橋鉆孔灌注樁施工 →蓋梁內側拓寬施工→架設內側梁板→現澆拼寬處濕接頭→橋面系施工。

地面輔道橋重點控制鉆孔樁成孔與成樁質量，蓋梁拼接，空心板吊裝，空心板拼接處濕接頭及絞縫質量。

參考文獻：

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