復(fù)雜交通條件下互通立交施工方案設(shè)計(jì)及比選

韓娟HAN Juan

（中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司，石家莊 050081）

0 引言

公路工程中互通立交施工為標(biāo)段重點(diǎn)，互通立交與其他結(jié)構(gòu)物交叉，其施工干擾大、施工周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)特殊往往為整個(gè)標(biāo)段工程的關(guān)鍵工點(diǎn)。作為控制性工程，需要對(duì)其整體施工方案進(jìn)行詳細(xì)的策劃與分析，根據(jù)地勢(shì)條件、成本投入、資源投入制定詳細(xì)的施工方案。尤其是互通立交施工跨越既有行車(chē)線，要考慮線路的防護(hù)及交通道改，因此互通立交施工方案涉及內(nèi)容較多，工序施工復(fù)雜，根據(jù)整體的施工安排及組織制定其施工方案。本文通過(guò)對(duì)三處互通立交跨越國(guó)道施工，全面總結(jié)互通立交施工技術(shù)，優(yōu)化施工組織。根據(jù)互通立交施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)公路工程中互通立交對(duì)標(biāo)段及項(xiàng)目的影響因素，從全壽命周期分析施工方案對(duì)關(guān)鍵線路施工的影響，從成本、安全、質(zhì)量等方面分析互通立交在整個(gè)線路中施工的重要性[1]，為類(lèi)似工程提供參考。

1 工程簡(jiǎn)介

某公路項(xiàng)目，施工段里程為K27+000～K34+400，總長(zhǎng)7.4km。管段內(nèi)設(shè)甲子互通一處，設(shè)岳崧分離式立交橋、長(zhǎng)昌分離立交橋兩處。甲子互通A 匝道在上跨國(guó)道主線，與主線交角為70°，設(shè)計(jì)采用一聯(lián)三跨（28+40+28）m 預(yù)應(yīng)力砼（后張）連續(xù)箱梁，橋梁總長(zhǎng)102.08m。

岳崧分離式立交橋在上跨國(guó)道公路K33+372.295 處主線，與主線交角為65°，設(shè)計(jì)采用一聯(lián)三跨（22+36+22）預(yù)應(yīng)力砼（后張）連續(xù)箱梁，橋梁總長(zhǎng)80m。

長(zhǎng)昌分離立交橋上跨國(guó)道G360 公路K34+102.468 處主線，與主線交角為115°，設(shè)計(jì)采用一聯(lián)三跨（22+36+22）預(yù)應(yīng)力砼（后張）連續(xù)箱梁，橋梁總長(zhǎng)80m。

甲子互通上部結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁為單箱三室截面，正交截面底寬為13.0m，頂寬為16.5m，梁高2.0 m，箱梁底板、頂板形成單向2%的橫坡。頂板厚度為25cm；腹板厚度取用45cm，加厚段腹板厚度為80cm；箱梁底板厚度變化范圍從22cm～60cm，翼緣板端厚度20cm，根部厚度45cm。

分離立交橋下部結(jié)構(gòu)采用墩柱式橋墩、蓋梁式橋臺(tái)配鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁為單箱室截面，正交截面底寬為5m，頂寬為8.5m，梁高1.9m，箱梁底板、頂板形成單向2%的橫坡。頂板厚度為25cm；腹板厚度取用50cm，加厚段腹板厚度為72.5cm；頂板厚度為45cm。箱梁底板厚度變化范圍從22cm～42cm，翼緣板端厚度20cm，根部厚度45cm。

2 施工方案設(shè)計(jì)

跨國(guó)道互通立交施工風(fēng)險(xiǎn)較高，施工方案必須考慮對(duì)既有行車(chē)條件，最大限度的降低對(duì)既有線路橋梁的影響根據(jù)對(duì)互通立交方案的設(shè)計(jì)。甲子互通A 匝道跨線橋在現(xiàn)澆梁施工過(guò)程中，做好施工安全防控管理工作重點(diǎn)，由于互通立交跨線橋平面位于直線段與直緩段交界處，縱斷面位于豎曲線弧頂處，且與主線斜交70°，橋梁線型施工控制難度大。且跨線橋梁體混凝土方量900-1287.8m3，必須采用兩次澆筑的方案。如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)大方量的混凝土澆筑，施工組織及混凝土施工質(zhì)量控制至關(guān)重要。做好梁體大方量混凝土澆筑的施工管理是本工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

互通立交跨國(guó)道橋施工下部結(jié)構(gòu)工程施工過(guò)程中要提前預(yù)留跨國(guó)道支架基礎(chǔ)，預(yù)埋鋼板，若采用盤(pán)口支架進(jìn)行現(xiàn)澆梁施工，必須要對(duì)原地面標(biāo)高進(jìn)行預(yù)控，保證盤(pán)口支架立桿配桿需求，保證頂托與底托外露長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求。做好跨線橋的施工準(zhǔn)備工作，包括施工物資、施工技術(shù)、勞動(dòng)力資源配置，現(xiàn)澆梁混凝土澆筑需要連續(xù)進(jìn)行作業(yè)，開(kāi)盤(pán)后必須留足夠的備用資源，以防止過(guò)程中出現(xiàn)意外情況，影響混凝土澆筑的連續(xù)性。

甲子互通現(xiàn)澆梁（28+40+28）m，橋墩高度最高為8m，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)大范圍不良地質(zhì)、無(wú)軟弱下臥層地質(zhì)，因此具備采用滿堂式腳手架現(xiàn)澆的條件，由于跨國(guó)道需要留設(shè)門(mén)洞，門(mén)洞支架可采用滿堂式腳手架作為立桿，但由于路基兩側(cè)寬度不夠，因此門(mén)洞擬采用螺旋鋼管加工字鋼形式支架跨越國(guó)道。通過(guò)與貝雷梁支架方案與盤(pán)扣支架方案比選考慮周轉(zhuǎn)材料利用及桿件強(qiáng)度，滿堂式腳手架采用盤(pán)扣式腳手架，盤(pán)扣式腳手架立桿材質(zhì)為Q345 鋼材，其承載能力極大的提高，安裝簡(jiǎn)便快捷，現(xiàn)在路橋施工中應(yīng)用比較廣泛。因此經(jīng)過(guò)成本分析，盤(pán)扣式腳手架租賃按照t/天為單位，若現(xiàn)場(chǎng)采用貝雷梁支架則租賃成本及基礎(chǔ)施工成本增加，因此架子互通橋采用盤(pán)扣式腳手架+螺旋管支架施工方案，見(jiàn)圖1。現(xiàn)澆梁地基處理方式為20cm 厚C20 砼墊層+C30 砼條形基礎(chǔ)長(zhǎng)15m×寬1.1m×高0.7m。

圖1 甲子互通匝道斷面布置圖

在滿堂支架區(qū)域，箱梁投影外加寬2m 范圍進(jìn)行地基處理，清除表層雜質(zhì)、浮土、建筑廢渣等，低洼或受破壞部分用砂礫找平，邊坡位置逐級(jí)分臺(tái)階夯實(shí)，上部采用碎石墊層+20cm 厚C20 混凝土墊層，換填后基礎(chǔ)承載力需求不小于160kPa，若地基承載力不滿足要求，釆用未篩分碎石進(jìn)行換填處理。澆筑墊層混凝土?xí)r按照0.5%橫坡澆筑，且在基底處理邊緣設(shè)置排水溝，便于后期將支架搭設(shè)場(chǎng)地內(nèi)的雨水排出，避免支架地基受水浸泡軟化而降低地基承載力。

門(mén)洞區(qū)域采用C30 砼條形基礎(chǔ)長(zhǎng)15m×寬1.1m×高0.7m，地基處理方式與滿堂支架地基一致。凈寬4.54m、高5.8m 門(mén)洞作為交通通行通道。門(mén)洞式支架縱梁采用HN700 型鋼，柱頂分配梁采用2HN700 型鋼，鋼管立柱采用Φ609×16mm 鋼管，柱間剪刀撐采用[14，鋼管立柱支撐于條形基礎(chǔ)上，見(jiàn)圖2。

圖2 甲子互通匝道門(mén)洞斷面布置圖

岳崧分離式立交橋及長(zhǎng)昌分離式立交墩身高度5m內(nèi)，根據(jù)工期安排長(zhǎng)昌分離式立交施工待甲子互通立交橋施工完成后進(jìn)行現(xiàn)澆梁作業(yè)。降低工程成本，岳崧分離式立交橋采用盤(pán)扣式腳手架施工方案，其結(jié)構(gòu)形式與甲子互通相同。

3 互通立交橋施工方案

3.1 甲子互通跨線橋方案

盤(pán)扣支架立柱為Q345A 材質(zhì)，沿橋墩四周采用扣件鋼管抱箍固定支架，抱箍豎向間距不大于4.5m，保證支架的穩(wěn)定性。架體斷開(kāi)處采用鋼管扣件進(jìn)行連接。在地基基層填筑壓實(shí)完畢后，在表面澆筑20cm 厚C20 混凝土作為墊層，地基處理后承載力要求不小于160kPa。箱梁內(nèi)模支架鋼管管徑48mm，壁厚3.2mm，Q345A 材質(zhì)，橫距0.6m，縱距0.9m，主、次楞為10*10cm 方木，次楞間距0.3m，模板為15mm 厚竹膠板；內(nèi)側(cè)模采用15mm 厚竹膠板，次楞采用10cm×10cm 方木，間距30cm，主楞采用直徑48mm 雙拼鋼管，鋼管壁厚3.2mm，材質(zhì)Q345A，間距50cm，對(duì)拉桿采用直徑16mm 對(duì)拉絲桿，按豎向50cm，橫向70cm 間距布置。支架設(shè)一處門(mén)洞，采用鋼管支架，供車(chē)輛通行，門(mén)洞支架在縱梁底部掛防護(hù)網(wǎng), 條形基礎(chǔ)采用C30 混凝土，下方地基承載力不小于140kPa，見(jiàn)圖1、圖2。

3.2 岳崧分離式立交橋及長(zhǎng)昌分離立交橋方案

盤(pán)扣支架立柱為Q345A 材質(zhì)，結(jié)構(gòu)形式與甲子互通結(jié)構(gòu)類(lèi)型設(shè)置一致，見(jiàn)圖3。

圖3 分離式立交橋斷面布置圖

4 互通立交施工方案管理

4.1 互通立交施工方案投標(biāo)階段管理

公路工程施工中措施費(fèi)包括，環(huán)境保護(hù)、文明施工、安全措施、臨時(shí)設(shè)施、夜間施工、二次搬運(yùn)、大型設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及安拆、鋼筋混凝土模板及支架費(fèi)用等。其中互通立交跨線橋施工涉及多項(xiàng)措施費(fèi)取費(fèi)，而投標(biāo)階段重點(diǎn)考慮模板支架相關(guān)費(fèi)用，對(duì)其余安全、文明施工、導(dǎo)改、配合費(fèi)用均不予重視，實(shí)際施工過(guò)程中由于其施工的交叉性，復(fù)雜性，多部門(mén)的聯(lián)動(dòng)性，導(dǎo)致投標(biāo)階段對(duì)互通立交施工成本歸集不夠精確，導(dǎo)致施工成本從投標(biāo)階段增加。因此針對(duì)互通立交工程，在投標(biāo)階段應(yīng)該針對(duì)具體的施工方案進(jìn)行施工成本標(biāo)前核算[2]。支架高度應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際高度進(jìn)行取費(fèi)，設(shè)計(jì)超高部分、交通導(dǎo)改部分、配合措施部分應(yīng)予以考慮。

4.2 互通立交施工方案實(shí)施階段管理

互通立交工程在施工過(guò)程中，往往位于其關(guān)鍵線路，作為運(yùn)梁通道、標(biāo)段節(jié)點(diǎn)、架梁樞紐工程，其施工周期及質(zhì)量為整個(gè)標(biāo)段的重點(diǎn)，因此應(yīng)充分的重視其施工方案的制定，并組織嚴(yán)格按照制定的施工方案進(jìn)行準(zhǔn)備與實(shí)施，不得隨意變更施工周期。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，涉及跨線作業(yè)，應(yīng)與相關(guān)部門(mén)提前對(duì)接溝通，辦理相關(guān)跨線手續(xù)及交通導(dǎo)改手續(xù)，做好既有行車(chē)國(guó)道、省道、鐵路等工程的行車(chē)防護(hù)。方案制定中要重視支架拆除方案情況，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程中施工方案應(yīng)該充分予以考慮，并體現(xiàn)在施工方案中，包括采取的措施、方法、投入的設(shè)備等，保證方案切實(shí)可行[3]。

4.3 互通立交施工方案竣工驗(yàn)收節(jié)段管理

互通立交在竣工收尾階段應(yīng)做好相關(guān)內(nèi)業(yè)及隱蔽工程資料的搜集整理及歸檔。針對(duì)竣工驗(yàn)收程序，分部、分項(xiàng)工程分別予以驗(yàn)收，并報(bào)相關(guān)部門(mén)進(jìn)行備案審核，重視施工變更資料搜集及歸檔，竣工圖繪制應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)貼合，應(yīng)根據(jù)變更通知單進(jìn)行[4]。竣工收尾階段互通立交接口施工質(zhì)量隱患應(yīng)予以提前消除，伸縮縫、臺(tái)背回填、路基附屬工程應(yīng)進(jìn)行全部銷(xiāo)項(xiàng)整治，并留取相關(guān)的整改資料并與竣工資料同步提交。

5 結(jié)束語(yǔ)

互通立交工程在公路工程施工中作為重要節(jié)點(diǎn)工程，應(yīng)在施工的全壽命周期中予以重視。其施工方案是是否能夠保質(zhì)保量完成互通立交工程的基礎(chǔ)，施工方案包括下部結(jié)構(gòu)、梁部現(xiàn)澆、跨線防護(hù)等，其制定過(guò)程必須進(jìn)行嚴(yán)格經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用性、適用性比選。但不能過(guò)度的追求方案的某一個(gè)指標(biāo)，應(yīng)該是綜合性考慮及比選后制定。互通立交工程施工質(zhì)量也是重點(diǎn)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，專業(yè)交叉因此其與其余結(jié)構(gòu)接口容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，也應(yīng)該在方案制定節(jié)段提前進(jìn)行預(yù)防，制定相應(yīng)的技術(shù)整改措施，做到質(zhì)量可控、工期可控、效益及可控。