大體積分節裝配式蓋梁的優化調整

蔣 峰 賈帥鋒 張加琪

上海建工集團股份有限公司總承包部 上海 200080

隨著大中型城市的高速發展，人口密度不斷提高，道路交通、市政設施交錯縱橫，修建高架橋梁以緩解城市交通壓力勢在必行。在城市中心既有道路基礎上改建，對工程施工提出了更高的挑戰。傳統現場澆筑工藝，工程效率低，施工技術落后，對周邊交通及環境影響較大，已遠遠不能滿足現代化城市交通發展的需求。相比之下，裝配式施工[1]可有效縮短工期、緩解施工帶來的不便，降低安全質量管控難度，減小對周邊環境的影響。

本文以上海龍東大道改建工程為例，分析大體積裝配式蓋梁分節施工的優化調整。

上海龍東大道（羅山路—G1503）改建工程2標為預制裝配式橋梁工程，整體裝配率高達90%。本工程主干道高架中多為大體積預制蓋梁，超高超寬超重的特征給構件施工帶來了眾多挑戰。通過設計干接和濕接縫工藝[2]，調整預應力及張拉方式，分幅分節制作、運輸與安裝，最終確保了龍東大道改建工程全線超寬幅高架道路的順利通車。

1 工程概況

龍東大道（羅山路—G1503）改建工程2標起點樁號為K3＋675、終點樁號為K9＋900，全長6 225 m（圖1），高架道路蓋梁均采用預制形式，分為雙立柱的標準段和四門墩的加寬段，標準段雙向6車道（圖2），加寬段一般為雙向12車道，設計車速80 km/h。全線標準型蓋梁共29榀，加寬段濕接蓋梁74榀。

圖1 龍東大道改建工程2標總體布置

圖2 主線標準段橫斷（單位：m）

2 周邊環境

現狀龍東大道紅線寬度50 m，綠線跨度90 m，兩側用地控制較好，無重要建筑侵入道路綠線中。南北道路有金橋路、廣蘭路、金港路、申江路（中環線）、張東路，交通流量較大。工區內有2座改建地面橋（創新河橋、友誼河橋），以及1座新建規劃橋（外環運河橋）。道路地下管線密布，需要規劃搬遷及保護。金橋路—S20外環以西主要有機關單位、學校、別墅居住區和高科技產業區，文明施工要求高。

3 工程特點、難點

1）工程體量大、工期緊張、點多面廣，各方面受制因素多。

2）預制裝配體量大、施工工藝復雜、風險等級高。

3）地處浦東主干道，交通組織壓力大，分階段施工難度高。

4）航油管、南干線等城市生命管線多[3]，地下管線保護難度大，文明施工要求高。

4 輕型化研究

本工程中平行匝道、中環立交及主線標準段蓋梁均為場內整體預制安裝，主線加寬段部分蓋梁分南北兩幅，由于其超長、超寬、超重，需要對其進行輕型化研究，以方便制作加工、運輸及安裝。

4.1 原設計方向

大體量蓋梁采用工廠分節預制，設置臨時支撐，分段吊裝并以濕接縫連接的預制拼裝方式。

在原設計方案中，四門墩門架蓋梁采用左右分幅設置，搭設臨時支撐，分節預制吊裝。共有74榀蓋梁，最大吊裝質量223 t，共74個濕接縫，共需混凝土548.7 m3（圖3～圖5）。

圖3 主線加寬段分段 蓋梁吊裝立面

圖5 蓋梁標準模塊支架立面標高控制

原設計施工流程為：搭設臨時支撐→吊裝分節蓋梁→濕接縫支模→鋼筋、鋼絞線安裝→澆筑混凝土并養護→張拉第1批預應力鋼絞線→吊裝小箱梁→張拉第2批預應力鋼絞線。

蓋梁鋼絞線分2批張拉。在蓋梁濕接縫澆筑完成后，張拉第1批鋼絞線束，灌漿封錨[4]；在小箱梁架設、濕接縫施工完成后，且在橋面鋪裝及欄桿施工前，張拉第2批預應力鋼絞線束，并灌漿封錨。

左右幅蓋梁均采用P錨張拉，同一編號的鋼束按照由中央到兩側的順序進行，且必須兩端同時對稱張拉。封錨前于面層設置鋼筋網片后方可封錨，蓋梁臨時支撐待鋼束第1批張拉完成后方可拆除。

4.2 原設計方向的施工影響

1）施工環節多，交叉施工，工藝復雜。

2）施工投入多，臨時支撐需求量大。

3）高空作業，現場張拉錨具，風險等級高。

4）濕接縫混凝土養護21 d，施工周期長。

4.3 優化思路

為匹配工程進度，確保構件質量，優化吊裝思路，進行蓋梁預制拼裝調整。根據城市道路要求及梁車運輸能力，限定蓋梁質量250 t，超出250 t的蓋梁應當分節預制生產。在此范圍內的蓋梁可進行優化處理：取消門墩蓋梁的中間濕接縫，整體預制[5]，擋塊后澆，在道路設計線一側設置內側后澆帶，調整左右幅蓋梁錨具形式。

對于梁寬1.9 m、總質量較小的蓋梁，取消中間濕接縫，設置內側后澆帶，整體預制生產。這種優化調整方式的蓋梁，本工區共44榀，其中最大吊裝質量248 t，端頭濕接縫39個，共137.2 m3（圖6～圖8）。

圖6 優化后蓋梁（寬1.9 m）濕接縫示意

圖7 內部后澆帶吊模 及P錨施工

圖8 內部后澆帶現場施工

優化后施工流程為：吊裝整體蓋梁→后澆擋塊、后澆帶吊模安裝→后澆帶施工→吊裝小箱梁→張拉第2批鋼絞線。

第1階段安裝的蓋梁：第1批張拉采用普通錨具，廠內安裝并張拉；第2批采用普通錨具，廠內安裝，小箱梁架設鋪裝后進行第2批張拉，濕接縫待右側蓋梁完成后一起澆筑。

第2階段安裝的蓋梁：第1批預應力采用普通錨具廠內張拉；第2批采用P錨，廠內安裝，濕接縫澆筑、小箱梁架設鋪裝后進行第2批張拉。

4.4 優化后的改進效果

原設計中間濕接縫為548 m3，調整后中間濕接縫為276 m3，后澆帶為250 m3，由于后澆帶采用吊模施工，故可大大節省設備和勞動力的投入，減少高空作業的風險。

采用整體預制蓋梁，第1批錨具可在預制廠內施工，既可保障構件質量，又能優化現場工序，減少對既有交通的不利影響，同時還為工程節約了2個月的時間。

5 結語

通過優化調整本工程大體積分節裝配式蓋梁，滿足了廠內一次性預制的條件，避免了裝配式蓋梁現場二次拼接，有效地提高了構件質量及強度，縮短了施工周期，加快了工程進度，降低了施工對周邊環境的不利影響，實現了工期節約、成本節約、材料節約、環保節約，取得好良好的效益。

本工程的成功運用，打破了傳統裝配式施工思維，拓展了設計的多變空間[2-5]，可在類似的超寬幅高架道路工程上進行多方位考慮及研究，對工程設計及施工均有一定的指導及借鑒意義。