城市快速路施工技術創(chuàng)新與“綠色”探索

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城市快速路環(huán)線工程主要包括道路、橋涵、隧道、給排水等一系列工程。而這些工程都大多服務于城郊，因此受到施工區(qū)域、施工環(huán)境的影響及限制較多，目前并沒有一套具體、有針對性措施的綠色施工方法[1,2]。

本文以上海S6公路新建工程以及嘉閔高架北延伸段工程為例，對城市快速路環(huán)線工程所采取的一些技術創(chuàng)新和綠色施工技術進行探索和分析，以期探索出一條適用于城市快速路建設工程的綠色施工方法。

1 施工機械及設備

“用機械設備代替人力”是綠色施工的核心主題。近年來用工成本不斷上漲，勞動力的緊張已經直接或間接影響到施工的成本、進度、質量、安全這四大基礎。

為了實現綠色施工的目標，需要做好以下幾個方面的工作：一是要以機械設備替代人工，選用合適的設備；二是要選用效率高、新型節(jié)能的設備；三是要重視機械機具的管理使用，注意保養(yǎng)和維修。所以要主動突破舊框架，在一些常規(guī)的施工過程中，敢于使用新型高效設備，主動改變綠色施工的理念。

在上海S6滬翔高速公路新建工程以及嘉閔高架北延伸段工程中，下部結構的施工大量使用了自行式升降車，而在橋面系施工中大量使用了叉車。這2種施工機具大大節(jié)約了勞動力的投入，相較于以往的登高架、人力搬運而言，施工效率顯著提高，節(jié)約效果明顯。

2 施工工藝

“高架橋全預制拼裝工藝”是橋梁發(fā)展的工業(yè)化目標，但在目前情況下，除了箱梁、T形梁以及空心板梁有成熟的預制安裝工藝外，高架橋梁下部結構還需要采用現澆工藝[3,4]。對此，在2個案例工程中，通過創(chuàng)新、應用、改進，初步形成了一些因地制宜的先進施工工藝和理念。

2.1 鋼筋構件集中化預制施工工藝

在這2個案例工程中，灌注樁、承臺、立柱、蓋梁、中分帶、防撞墻的施工都采用了鋼筋構件預制施工工藝，通過設計制作的鋼筋組合胎架，將鋼筋構件進行集中加工制作，大幅度減少了現場鋼筋安裝工的數量，安裝質量也遠好于現場。加工完成后的構件鋼筋通過機械設備運至現場并安裝到位，這又與“用機械設備代替人力”相輔相成（圖1～圖4）。

圖1 多用途鋼筋組合胎架

圖2 承臺鋼筋安裝

圖3 立柱鋼筋籠安裝

圖4 蓋梁鋼筋籠安裝

2.2 立柱無支架施工工藝

在采用了立柱（橋墩）鋼筋構件集中化預制后，取消了需要在立柱外圍搭設的登高操作腳手架，結合立柱所使用的定型鋼模，在其頂部設置了工具式的作業(yè)平臺，混凝土澆筑工人可在平臺上作業(yè)，而原有理念中大量鋼管扣件等周轉設備材料在2個案例工程中已經使用得非常少，對提高施工效能以及降低施工成本具有很大的意義。

2.3 單元組合式臨時支撐系統(tǒng)

城市快速路環(huán)線工程的蓋梁、箱梁都需要使用大量的支撐系統(tǒng)，模架支撐大量采用φ48 mm鋼管排架，并且還需要進行額外的地基加固。因此采用了幾種較為新穎的支撐系統(tǒng)，由于這幾種單元組合和模塊組合的統(tǒng)一性，稱其為單元組合式支撐系統(tǒng)。這幾種支撐均采用承臺作為支承，無需額外的地基加固，并且主支撐桿件都采用了企業(yè)閑置的φ609 mm鋼管。

1）在S6公路新建工程中，高架橋的結構為無蓋梁（暗蓋梁）的先簡支后連續(xù)形式。因此其預制箱梁需要設置臨時支撐，待暗蓋梁澆筑完成并達到強度后再進行支撐拆除。

2）在嘉閔高架北延伸段工程中采用的是較為常規(guī)的高架橋梁形式，但是其蓋梁的跨度普遍較大，若按常規(guī)方法設計模架支撐，則需要進行承臺區(qū)域外的地基加固，工作量較大。

3 施工材料

“新材料應用以及材料循環(huán)利用”也是綠色施工的一個重要主題。在S6公路新建工程中，對于立柱清水混凝土重點研究了自密實混凝土的應用，在預應力構件中研究并完善了超緩凝、高泊松比、可調保坍性的C55預應力張拉混凝土。這2種高性能混凝土在滿足清水混凝土外觀、內在質量的同時，其優(yōu)良的擴展性、填充性大大降低了人工的混凝土振搗作業(yè)強度，也對其他綠色施工新技術的發(fā)展提供了可能性。

由于高架橋梁的施工沿線長，主要構件混凝土方量小，每次現澆混凝土都會造成混凝土的損耗和不必要的浪費，僅通過混凝土總量的合理調配也較難避免。因此項目部將一系列磚砌或現澆構件改為了預制裝配式。主要包括側平石、擋土墻壓頂、排水窨井等，每次主要構件的混凝土澆筑完成后，輸送車內的剩余混凝土都可以對這些構件進行預制，從而減少了混凝土的浪費，這也可以說是對綠色施工理念的一種改變。

4 水電節(jié)約措施

水、電等再生成本較高的資源的節(jié)約同樣是在綠色施工過程中需要重點控制的一項措施。對于水源、電源的節(jié)約不僅是對環(huán)境的保護，也可以降低施工成本。且節(jié)約水電就是“綠色施工”四個字的應有之意。

高架橋梁工程對于施工過程中的用水主要是用于防止揚塵污染以及混凝土養(yǎng)生。高架橋梁工程施工沿線長，混凝土構件點多面廣，在2個案例工程中主要采取的措施就是配備專業(yè)的灑水車和設計一種混凝土構件的保濕養(yǎng)護裝置（圖5）。

圖5 保濕養(yǎng)護裝置

1）對于灑水車的使用不僅僅停留在施工現場的揚塵控制，而且將灑水車的水源輸送功能也進行了充分利用，從而徹底取消施工現場的臨時水管，并且將水源的管理做到了定量化、精細化。

2）保濕養(yǎng)護裝置是利用廢舊塑料桶進行制作的，并通過簡易龍頭實現滴灌水量的控制。結合混凝土構件的土工織物或者塑料薄膜的包裹，達到了非常好的混凝土養(yǎng)護效果，也避免了水資源和勞動力的浪費。保濕養(yǎng)護裝置的水源也是利用灑水車進行加注。

5 結語

上述綠色施工綜合技術在上海S6公路新建工程和嘉閔高架北延伸段工程中，通過不斷的探索研究和實踐應用，取得了較好的效果，施工作業(yè)成本也有了一定幅度的下降。在今后的實施過程中，仍需持續(xù)不斷地通過實踐來改進，形成一套更系統(tǒng)的方法和理論，真正做到高效、低耗、環(huán)保的綠色施工[5,6]。