城市高架橋施工技術(shù)及其在實踐中的應(yīng)用

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高架橋成為城市快速路建設(shè)的重要形式。雖然國際上對城市高架橋道路持有建與不建兩種觀點，特別是韓國現(xiàn)首都首爾城市高架橋經(jīng)歷了大建到大拆的過程，但高架橋在我國城市及經(jīng)濟發(fā)展、解決城市交通擁堵問題中的作用不可否認。文章從高架橋構(gòu)造入手，以杭州秋石高架二期為例，分析了高架橋施工的相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高架橋；城市建設(shè)；施工技術(shù)；交通擁堵；橋梁構(gòu)造 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU74 文章編號：1009-2374（2016）13-0050-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.023

杭州目前處于城市高架橋建設(shè)高速發(fā)展期，先后建設(shè)6條高架橋快速路（時代-中河-上塘高架快速路、秋石高架快速路、德勝高架快速路、留石高架快速路、彩虹快速路、東湖高架快速路），通車里程達92km（單向），使杭州交通成環(huán)成網(wǎng)，極大地解決了市民出行問題。對城市高架橋道路的關(guān)鍵技術(shù)進行分析研究，有利于后續(xù)類似項目的推動。本文主要從主體施工和橋面鋪裝兩部分，以秋石高架（二期工程）為例進行分析探討。

1 高架橋構(gòu)造概述

隨著經(jīng)濟發(fā)展，為減少道路平面交錯、節(jié)省用地，城市道路開始采用跨線橋方式，也是城市高架橋最初的形式。按照高架橋的形式，可分為“延伸型高架”和“交匯型高架”。高架橋由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)和附屬設(shè)施四個基本部分組成。上部結(jié)構(gòu)主要使用簡支梁、連續(xù)梁和鋼架等。下部結(jié)構(gòu)分為橋墩、橋臺和基礎(chǔ)。橋面系包括橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、欄桿、燈光照明等。城市道路高架橋主要依據(jù)標準還是交通部的《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）。

2 高架橋主體施工的相關(guān)技術(shù)問題研究

秋石高架（二期工程半山路-繞城北線）設(shè)計橋梁雙向六車道標準橋?qū)?5m，主線結(jié)構(gòu)采用混凝土連續(xù)箱梁和簡支鋼梁形式，部分主線處于圓曲線上。橋墩采用H型墩身，承臺采用鋼筋混凝土承臺，樁基均為鉆孔灌注樁基，樁徑120cm。跨徑最大達95m，最小也有40m。

2.1 基礎(chǔ)施工

高架橋基礎(chǔ)分為剛性基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱、沉井、地下連續(xù)墻等。本工程采用樁基礎(chǔ)，具體為鉆孔灌注樁，該類型樁的特點是樁工可以根據(jù)持力土層的起伏面變化，并按使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋，鋼筋用量較少，便于施工，應(yīng)用較為普遍。施工主要工序有埋設(shè)護筒、制備泥漿、鉆孔、清孔、鋼筋籠制作與吊裝、灌注水下混凝土等。鉆孔一般采用的方法有正循環(huán)回轉(zhuǎn)法、反循環(huán)回轉(zhuǎn)法、潛水電鉆法、沖抓錐法、沖擊錐法。

鋼筋籠的制作應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求，長樁骨架可分段制作，分段長度應(yīng)根據(jù)吊裝條件確定，后場制作時應(yīng)在固定胎架上進行，以保證鋼筋籠的順直，注意在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置控制保護層厚度的墊塊。

混凝土灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間，若達不到該要求，則應(yīng)摻入緩凝劑。一般用鋼導管灌注，導管內(nèi)徑為200～350mm，視樁徑大小而定。導管使用前應(yīng)進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓。在灌注過程中，導管的埋置深度宜控制在2～6m，在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置，及時調(diào)整導管埋深。為防止鋼筋骨架上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。

2.2 柱墩（承臺）施工

主線高架橋標準段主墩均采用H型墩身，支座采用GPZ系列盆式橡膠支座。澆筑墩臺混凝土通常搭設(shè)普通外腳手架。將加工好的鋼筋運到工地現(xiàn)場綁扎，在配置第一層垂直筋時，應(yīng)使其有不同的長度，以符合同一斷面筋接頭的有關(guān)規(guī)定。承臺混凝土原則上應(yīng)在混凝土初凝前一次澆筑完成，對于厚度較大的大體積承臺混凝土應(yīng)采取措施控制水化熱；高溫季節(jié)澆筑對拌合料降溫處理。混凝土澆筑時要隨時檢查模板、支撐是否松動變形、預留孔、預埋支座鋼板是否移位，發(fā)現(xiàn)問題要及時采取補救措施。

2.3 箱梁施工

箱梁根據(jù)截面可分為開口和閉口箱兩種模式；以橋型為基礎(chǔ)劃分，可分為簡支箱梁、持續(xù)箱梁、剛構(gòu)箱梁等；以箱劃分，可分為單箱、多箱；以材質(zhì)可分混凝土箱梁、鋼箱梁。秋石高架（二期工程）H48～H49、H55～H56采用簡支鋼箱梁形式，箱梁斷面為單箱六室；H46～H48、H49～H55、H56～H59聯(lián)采用預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁斷面為單箱四室。混凝土箱梁采用滿堂支架現(xiàn)場澆筑施工工藝，鋼箱梁采用工廠預制，履帶式吊機架設(shè)拼裝施工工藝。同時，箱梁不論材質(zhì)底板水平，頂板沿道路中心線高2.0%橫坡，增強路面排水。

2.3.1 預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁澆筑。澆筑前，應(yīng)檢查預應(yīng)力管道是否漏氣、破裂以防漏漿。箱梁現(xiàn)澆混凝土數(shù)量大，可允許分層澆筑，視情況采用二次澆筑法，第一次澆至腹板上承托處，第二次澆筑完全斷面，分斷澆筑混凝土齡期宜在七天以內(nèi)。混凝土澆筑前應(yīng)對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查清理。混凝土振搗必須密實，密實的標志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。

2.3.2 預應(yīng)力張拉為應(yīng)力應(yīng)變雙控，對箱梁的后張法預應(yīng)力張拉，混凝土齡期一般達10天且混凝土強度要求達到90%以上設(shè)計強度，及時對稱張拉預應(yīng)力束。張拉順序除施工圖紙縱向、橫梁明確張拉順序外，余均按50%橫梁束→縱向腹板、通長鋼束→剩余橫梁束→剩余縱向鋼束的張拉順序。

2.3.3 鋼箱梁焊接。鋼箱梁采用鋼材必須符合設(shè)計及《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》的標準，必要時可要求制造廠對鋼板材料進行了無損探傷復驗。焊接材料如焊絲、焊劑等應(yīng)和鋼板材料配套，確保焊接后熔敷金屬并不低于母材機械性能。焊縫焊波應(yīng)均勻，不得有裂紋、未溶合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷。縱向焊接質(zhì)量必須Ⅰ級焊縫，橫向連接可Ⅱ級焊縫。

2.3.4 鋼箱梁運輸?shù)跹b。原則上主梁應(yīng)一體運輸和吊裝，由于本工程鋼箱梁跨徑70m，運輸?shù)跹b困難，可將主梁分段運輸，抵達現(xiàn)場后，段與段之間焊縫必須等強度焊接，分段位置不得設(shè)在跨中。鋼梁預設(shè)上拱度，上拱度為拋物線。鋼梁吊裝作為開口截面，剛度較弱，在運輸和安裝的時候使用剛性專用支墊，減少扭曲和變形。進場之后設(shè)立專用施工通道，由專業(yè)人員進行指揮，使用250噸履帶吊進行吊裝工作。

3 高架橋橋面施工相關(guān)技術(shù)問題研究

橋面施工直接影響整個工程觀感度、外觀質(zhì)量及后期車輛行駛舒適度和安全性，對于橋面鋪裝應(yīng)重點注意改性瀝青鋪裝層、伸縮縫和防護撞欄桿施工。秋石高架（二期）由于主體箱梁分現(xiàn)澆混凝土箱梁和鋼箱梁兩種形式，橋面鋪裝也采用兩種形式。現(xiàn)澆混凝土箱梁上按兩層設(shè)計施工，上層采用瀝青混凝土（2cm AC-05砂粒式瀝青砼+4cm SMA-13改性瀝青砼），下層采用8cm厚C40鋼筋砼鋪裝。鋼橋面上鋪裝采用7cm瀝青層（2cm AC-05砂粒式瀝青砼+5cm SMA-13改性瀝青砼）。

3.1 改性瀝青鋪裝層設(shè)計施工

改性瀝青砼厚度一般用在橋面最上層鋪裝，厚度為4～6cm。底層不同，施工工藝也不同。橋面為砼的要注意標高、平順度、鏟平過高處、清理雜物，噴射乳化瀝青層，使得改性瀝青砼鋪裝更加貼合。為增加防水性能，在砼鋪裝層頂部噴涂1.2mm厚度加設(shè)纖維增強的橋面黏結(jié)防水涂料。鋼箱梁橋面還需設(shè)置鋼筋防滑條，刷環(huán)氧富鋅底漆，增強防腐耐水性，提高附著力。

瀝青砼混合料攤鋪，攤鋪前必須灑一層黏層油，黏層油可使用改性瀝青（丁苯膠乳改性瀝青或其他），用量為0.25～0.4kg/m2。要注意攤鋪溫度，以100℃為基礎(chǔ)，機械攤鋪和路緣石間距10cm，人工處理，減少路緣石的損害。碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好，攤鋪后應(yīng)立即壓實，不得等候。宜采用鋼輪壓路機初壓1～2遍、復壓2～4遍、終壓1遍的組合方式。該工程采用兩層攤鋪碾壓，如果分段施工時間相隔較長需清理已完成路面，并且澆上黏

層油。

3.2 伸縮縫設(shè)計施工

為了處理鋼箱梁伸縮，減少橋面混凝土裂縫的問題，在相互的聯(lián)之間構(gòu)建伸縮縫，而且運用跳倉澆筑混凝土的方式，其分倉的長度為10cm，先澆筑邊跨橋段面混凝土，再進行跨中混凝土的澆筑，在橋面鋼筋中產(chǎn)生巨大的預應(yīng)力，其中的抵抗鋼箱梁發(fā)生變化。

伸縮縫要在瀝青鋪裝之后進行。為了提升伸縮縫的施工水準，施工時瀝青溫度要保持在25℃，還要對其型號、長度、寬度和水泥鋪裝預留寬度是否合理進行檢查，依據(jù)標記切割瀝青砼，鑿除伸縮縫處填料，保持底層清潔，對預埋錨栓進行檢查，并且運用#303C作為底膠進行涂刷。確保伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個方向，均能自由伸縮，牢固可靠。該工程采用80型及120型伸縮縫。

3.3 防撞欄桿設(shè)計施工

防撞欄桿分為外防撞欄桿和中央防撞欄桿。按防撞等級可分為：路側(cè)B、A、SB、SA、SS五級；中央分隔帶Am、SBm、SAm三級。外防撞欄桿防撞等級較中央防撞欄桿要強，本工程采用SA防撞等級鋼筋混凝土防撞欄桿，總寬度763mm，同時內(nèi)設(shè)電力、通訊預埋管理。中央防撞欄桿采用SBm防撞等級鋼筋混凝土防撞欄桿。需要注意的是該部分的預埋筋橫橋向位置必須與設(shè)計圖保持一致，縱向位置與其他鋼筋重迭干擾可局部調(diào)整。為增加橋梁景觀效果，在防護欄桿上可設(shè)置綠化鋪裝。

4 結(jié)語

該文以秋石高架橋（二期工程）的建設(shè)施工為基礎(chǔ)，對高架橋的工程特征和難點問題進行了研究，提出了高架橋施工時需要重點注意的問題及解決方案和工藝，希望能對后續(xù)類似工程的順利推進提供幫助。

參考文獻

[1]張立武.高架橋施工實踐及其技術(shù)分析[J].中華民

居，2011，（6）.

[2]朱贊義，嚴建和.高架橋工程施工實踐及其技術(shù)探討

[J].工業(yè)設(shè)計，2011，（6）.

作者簡介：聞禮雙（1981-），男（土家族），杭州市地下空間建設(shè)發(fā)展中心高級經(jīng)濟師，研究方向：市政設(shè)施建設(shè)

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（責任編輯：蔣建華）