城市高架橋改進施工方法的研究

張守峰

（山西交投高新高速公路管理有限公司，山西 晉城 048000）

為了減少在高空中的施工作業，通過增加地面組裝作業得到一種新的施工作業方法[1]。在施工作業的過程中，將安裝在橋墩柱上的鋼支撐，逐跨皆由下往上將上部結構施工所需支撐桁架舉升至所需高程，猶如舉重的力士將啞鈴挺舉而起[2]。

本施工方法由兩部分組成，由下部結構墩柱施工時所使用（升降式施工架平臺）及上部結構施工支撐桁架工作車兩者組合而成[3]，利用模塊化的優勢，安排專屬的施工人員上下設備及通道，在施工安全性方面得到了大幅度的提高[4]，現將兩者進行詳細的介紹。

1 升降式施工架平臺（下部結構墩柱施工）

升降式施工架平臺為特定的模塊化設計，相同的構件可以進行交互使用，依據橋墩的構造及承載重量進行計算，得到可以通用或者專用的施工架。主要的結構設計組成為：模塊鋼柱或型鋼支架、鋼模板、施工平臺、護欄、專用上下設備、舉升液壓缸、系統防墜模塊等[5]。對于升降式施工架平臺的制造材質、適用墩柱的類型、組裝施工的步驟進行依次說明。

1.1 主要制造材質型式

a）圓形鋼管；b）方形鋼管；c）H 型鋼；d）L型鋼；e）C型鋼；f）T型鋼；g）鋼板。

1.2 適用墩柱類型

a）圓形墩柱，含有蓋梁；b）方形墩柱或矩形（長方形）墩柱，含有蓋梁；c）河、海橋梁的墩柱。

1.3 組裝施工步驟

墩柱基礎施工依據設計進行施工，本節不予以贅述，茲將墩柱完成于高出地面設計高程1 m后的組裝施工步驟順序依序說明。

a）墩柱完成于高出地面設計高程1 m，地面回填夯實、整平。

b）選定兩側放置（或4處）于油壓缸機下的混凝土墊塊，以防舉升時沉陷。

c）安裝第一層施工平臺、支架及柱。

d）安裝模板及平臺護欄。

e）脫模，使用油壓缸舉升施工架至定位。

f）由下方安裝第二層施工架及上下設備，并用插銷或螺栓固定。

創新，意味著否定，讓人覺得失去了原本依存的關系，沒有安全感。但西方已經養成一種凡事不斷更替的模式，已經有一套較為殘酷的淘汰機制，對人有高標準的要求，不滿足條件的會辭退。這種不斷更替的模式讓人們主動地去接受各種挑戰，鍛煉各種能力，增強自身實力，勇于改變，這也是成長與歷練的過程，不斷挑戰自己的過程。

g）遇有蓋梁的墩柱，除使用現行模板改組后，不足的模板部分增加施工，于完成后拆除，待完成墩柱，其施工支撐架不拆除，僅下降至蓋梁以下的適當高度，等候施工桁架推進時用以支撐。

圖1 升降式施工架平臺組裝施工步驟流程圖

2 墩柱施工架的異同比較

現行下部結構墩柱施工架為提高模板強度及縮短工期，已由傳統木模板改為系統鋼模板，向上推進施工及脫模皆須使用移動式吊車吊裝，如圖2所示。

圖2 現行墩柱施工所使用的施工架

改進的施工方法是利用上部結構施工順序的變化，使得工作車的支撐桁架重量減輕，從而達到順利施工和安全性的提升，并且具有施工周期短的優點[6]。其關鍵的核心技術在于只需要在施工的橋面區域上架設一門型吊架，具有更高的安全性。

綜合以上所述，本節僅對改進施工方法各主要階段流程及主要順序加以說明，對應用于其他工法的部分則不以贅述，茲將初始階段、上部結構施工階段、推進施工循環階段及拆除下車階段分作介紹。

2.1 初始階段

圖3 初始階段

a）舉升式施工架組裝。

b）隨墩柱下部結構施工推升至設計預定高程時，于組裝最上層施工架模塊單元并澆置完墩柱混凝土，待墩柱混凝土達到設計強度后，開始吊裝工作車及支撐桁架。

c）完成其他相關施工系統包含支承及外模塊并測試。

2.2 上部結構施工階段

b）澆置箱型梁底板混凝土。

c）安裝內模導軌及內模工作車。

d）頂板鋼筋綁扎。

e）頂板及腹板混凝土澆置與養護。

f）預應力施工作業[7]。

2.3 推進施工循環階段

a）脫模及下降舉升施工架，下降至不干涉推進的高度；b）工作車需向外側推出至定位；c）伸出前導桿桁架及固定后導桿桁架后端點；d）向前推進工作車；e）于下一跨墩柱舉升式施工架上固定前導桿桁架前端點，放開后導桿桁架后端點；f）向前推進工作車；g）就位，固定各固定點，收回后導桿桁架并固定；h）舉升工作車；i）組模及高程測量、調整；j）底、腹板鋼筋綁扎，安裝預應力套管及鋼絞線；k）澆筑箱型梁底板混凝土；l）推進內模導軌及內模工作車；m）頂板鋼筋綁扎；n）頂板及腹板混凝土澆置與養護；o）預應力施工等作業。

2.4 拆除下車階段

圖4 改進工法工作車推進循環流程圖示

a）脫模下降舉升施工架。

b）由地面依序拆除下層施工支撐架，下降工作車。

c）工作車下降至地面，使用移動式吊車將系統組件分解后，運離工區或下一個發起施工點組裝。

3 改進工法與現行工法比較分析

為了進一步說明改進工法與傳統工法的不同之處，本小節將對施工流程及工法適用性兩方面進行詳細的說明[8]。

由表1可以得出，改進的施工方法省略了一些施工步驟，并且節省了施工的時間，在這之中，對于吊車的使用也有所降低。

表1 支撐架施工流程及工時比較分析

表2 現澆箱梁模板（標準跨）施工流程及工時分析

由表2可以得出，改進的施工方法省略了3個步驟，并且節約了施工的時間；其中吊車的使用頻率也有所降低。

4 結論

本文所提出的改進施工方法，其施工設備機械化，具周期性自動化，施工作業便捷，僅須固定工作人員，作業熟練度高，工程質量及工期易于掌控。配合施工規劃管理，大幅縮短了施工的時間，有效地降低了施工時間成本。