涉路橋梁下部工程施工技術(shù)研究

趙健

（山東高速工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國公路橋梁工程蓬勃發(fā)展，尤其是五橫七縱的高速公路網(wǎng)貫穿全國[1-2]。涉路橋梁下部工程是高速公路施工中必不可少的一種工程項(xiàng)目，但在施工過程中由于各種因素的限制，容易出現(xiàn)影響路橋項(xiàng)目的整體質(zhì)量和施工安全的問題，同時(shí)施工所造成的道路封閉也給人們的出行帶來了很大的不便[3-5]。因此，有必要對涉路橋梁下部工程的整體施工過程進(jìn)行控制，通過優(yōu)化施工工藝，減少對道路的占用，保證施工質(zhì)量。

1 工程概況

三里河樞紐互通立交（膠州南特大橋段落二）跨越沈海高速、C 匝道、D 匝道以及九趙路改路，橋梁中心里程樁號(hào)K73+087.120。工程位于沈海高速互通區(qū)交叉位置，交北側(cè)原CR 天橋拆除，主線橋、A、B、C、D 匝道橋及新建CR 天橋共6 處上跨沈海高速進(jìn)行新建橋梁施工，設(shè)計(jì)橋長2227m，橋?qū)?6.5~29m。三里河樞紐互通新建的A、B、C、D、E、F 匝道共6 處路基與沈海高速主線道路相接施工，沈海高速三里河樞紐互通區(qū)段內(nèi)加寬施工。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁以及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁組合施工，下部橋墩為圓柱式或矩形墩配樁基礎(chǔ)。涉路橋梁下部工程為高速中央分隔帶的各上跨橋下部結(jié)構(gòu)，施工內(nèi)容主要包含拆除、樁基、立柱、蓋梁四部分，具體施工區(qū)域如圖1所示。

圖1 沈海高速東側(cè)主線施工區(qū)

2 工程特點(diǎn)

根據(jù)項(xiàng)目要求以及現(xiàn)場施工條件，該工程施工具有在以下特點(diǎn)：①施工區(qū)域處于國家一級(jí)高速互通區(qū)，限速120km/h，雙向四車道的高速車流對現(xiàn)場的交通組織和施工安全保障要求較高。②進(jìn)行拆除工程時(shí)對高速公路施工路段實(shí)行全幅封閉，施工時(shí)間短，工作安排緊湊。③涉路橋梁的下部結(jié)構(gòu)較為狹窄，施工區(qū)域較小，不能提供充足的設(shè)備運(yùn)送和使用空間，尤其是混凝土澆筑施工有較大難度，同時(shí)橋梁工程施工時(shí)高速采取半幅通行措施，安全隱患較大。④項(xiàng)目對安全、環(huán)保、文明施工要求較高。

3 橋梁下部工程施工工藝

跨沈海高速橋梁下部工程施工內(nèi)容主要包含拆除、樁基、立柱、蓋梁四部分。拆除方案采用挖掘機(jī)配油錘進(jìn)行機(jī)械拆除，樁基采用旋挖鉆成孔，混凝土罐車直接運(yùn)輸至現(xiàn)場灌注（也可利用汽車泵灌注）。樁基、立柱鋼筋及蓋梁骨架筋從后場加工成型，現(xiàn)場吊放就位，利用汽車泵跨沈海高速進(jìn)行灌注，所有未封閉行車道上方的跨路作業(yè)均在防護(hù)棚上方進(jìn)行操作，具體施工作業(yè)安排如表1 所示。

表1 涉路橋梁下部工程施工作業(yè)安排

3.1 拆除施工

拆除方案采用挖掘機(jī)配油錘進(jìn)行機(jī)械拆除，拆除順序?yàn)橄炔鸪罀伨W(wǎng)再拆除護(hù)欄，從中間墩位置向兩邊拆除梁板頂板，橫向拆除由外側(cè)向內(nèi)進(jìn)行梁板拆除。在橋梁下方鋪設(shè)60cm 厚風(fēng)化砂，風(fēng)化砂下鋪兩層彩條布，拆除施工的關(guān)鍵施工工藝如下。

3.1.1 上部結(jié)構(gòu)主梁的拆除

橋面上設(shè)置2 臺(tái)油錘破除頂板，頂板混凝土落在箱室內(nèi)，在底板開口使頂板混凝土落在路面上。頂板拆除時(shí)每隔10m 預(yù)留1m 頂板不拆除，由墩柱向橋臺(tái)方向一邊倒退一邊破除。橋梁兩側(cè)填土2m 厚，兩側(cè)各布置兩臺(tái)挖掘機(jī)（配油錘）、6 輛運(yùn)輸車，置于橋梁兩側(cè)。挖機(jī)橫向由外向內(nèi)逐步破拆腹板及底板，縱向上由跨中向墩柱方向逐步破拆。在梁板落地后，配合液壓鉗及時(shí)清理碎渣及鋼筋。

3.1.2 路面清理

上部結(jié)構(gòu)拆除完成后即可進(jìn)行高速路面的清理，在橋梁兩側(cè)各布置1 臺(tái)挖機(jī)、3 臺(tái)運(yùn)輸車將填土、風(fēng)化砂、石渣裝車后運(yùn)至指定地點(diǎn)存放，再用灑水車配合人工清掃路面，確保路面的清潔干凈。

3.1.3 拆除期間交通組織

拆除施工之前，實(shí)現(xiàn)沈海高速膠州立交至九龍立交段全封閉，車輛繞行沈海東側(cè)的204 國道。對沈海高速施工區(qū)域南北側(cè)距離較近中央分隔帶開口由25m 改造延長至40m 后加以利用。中央分隔帶改造與天橋拆除同步進(jìn)行，利用拆除天橋的36h，完成兩處中央分隔帶開口的清表、壓實(shí)和C50 混凝土澆筑30cm 厚，養(yǎng)護(hù)7d 且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以后，利用開口實(shí)現(xiàn)第一次調(diào)流。天橋拆除時(shí)還需完成中分帶標(biāo)志標(biāo)牌的安裝，為第一次調(diào)流做好準(zhǔn)備。

3.2 樁基施工

根據(jù)高速中央分隔帶內(nèi)實(shí)際情況及本工程的特點(diǎn)，采用旋挖鉆成孔工藝進(jìn)行施工。樁基施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 樁基施工工藝流程

3.2.1 測量放樣

樁基施工時(shí)，首先使用全站儀進(jìn)行測量放樣，通過極坐標(biāo)法找出樁位中心點(diǎn)。

3.2.2 施工準(zhǔn)備

提前聯(lián)系相關(guān)部門，掌握中分帶內(nèi)管線的布置情況及可以采取的處理措施，做好施工范圍周邊安全防護(hù)，清理現(xiàn)場平整場地。跨路施工部分，需要在沈海高速擬建橋的正下方搭設(shè)防護(hù)棚，兩側(cè)各寬出3m 做為安全防護(hù)，防止墜物危及車輛安全。

3.2.3 護(hù)筒埋設(shè)

卷制護(hù)筒的鋼板厚度要超過1cm，高度可比正常長度高出1m（護(hù)筒口高出地面1m，方便泥漿流出），護(hù)筒內(nèi)徑要超出樁徑30cm 以上。按所放樁位將護(hù)樁引出，設(shè)4 棵護(hù)樁，護(hù)樁可采用木樁，樁頂用釘子釘牢，做為引線的位置，從護(hù)樁周邊加強(qiáng)保護(hù)，利用護(hù)樁定位樁中心來埋設(shè)護(hù)筒。

3.2.4 機(jī)具就位

鉆機(jī)就位前，要確保鉆機(jī)處于良好的工作狀態(tài)，鉆機(jī)避免直接與行車道接觸，可在下方鋪設(shè)橡膠或鋼板，減少對原有道路的污染和損壞，其他機(jī)具、設(shè)備若需放置在行車道上，也需與車道間采取隔離措施。

3.2.5 鉆進(jìn)

準(zhǔn)備工作完畢后，將鉆機(jī)在工作平臺(tái)上就位，鉆進(jìn)過程中，應(yīng)經(jīng)常利用護(hù)樁拉線復(fù)核偏心情況，如發(fā)生偏離，應(yīng)及時(shí)糾正。同時(shí)要經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，對渣樣進(jìn)行檢查核實(shí)地質(zhì)情況。

3.2.6 成孔驗(yàn)收、清孔

成孔達(dá)到標(biāo)定深度后，要對成孔參數(shù)（孔位、孔徑、孔深、孔形及豎直度等）進(jìn)行仔細(xì)核驗(yàn)，垂直度要在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)控制，同時(shí)不得采用加深鉆孔深度的方式替代清孔，待驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行鋼筋籠的下放。

3.2.7 制作、安裝鋼筋籠

鋼筋籠在加工場地分節(jié)制作，并先進(jìn)行預(yù)拼裝，通過汽車拖盤將分節(jié)鋼筋籠運(yùn)至現(xiàn)場，利用吊機(jī)進(jìn)行吊放。起吊過程中要確保鋼筋籠不變形，主吊鉤和副吊鉤應(yīng)同時(shí)起吊，進(jìn)行鋼筋籠起吊及吊車作業(yè)時(shí)，設(shè)專人指揮吊裝，嚴(yán)禁侵入正在通行的行車道上方。

3.2.8 混凝土灌注

鋼筋籠下放完畢后，吊放導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注，導(dǎo)管要居中穩(wěn)步沉放，避免與鋼筋骨架或者孔壁碰撞。導(dǎo)管下口要距孔底30~40cm，導(dǎo)管上口安放大漏斗，漏斗容量1.5m3以上，具體以滿足首批混凝土灌注的施工要求為準(zhǔn)。首灌混凝土需快速轉(zhuǎn)動(dòng)罐車儲(chǔ)罐，將混凝土不間斷的及時(shí)放入大漏斗，用大漏斗灌注第一車混凝土后可以換上小漏斗繼續(xù)灌注后續(xù)混凝土。

3.3 立柱施工

高速中央分隔帶內(nèi)的墩身施工采用吊車配合的搭設(shè)腳手架、支立模板施工方法。立柱施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 立柱施工工藝流程

3.3.1 測量放樣

首先要通過測量放樣精準(zhǔn)確定墩中心的位置，用墨線沿邊線點(diǎn)作出邊界線以便于后期支立模板。

3.3.2 鋼筋施工

在現(xiàn)場鋼筋施工焊接操作過程中，應(yīng)在焊接操作區(qū)域周邊利用竹膠板等材料進(jìn)行支擋，防止火花、光線等因素對外界的影響，同時(shí)可以阻擋風(fēng)等不利因素。

3.3.3 腳手架搭設(shè)

腳手架按平面呈矩形逐層搭設(shè)，每排不少于3 根立桿，豎向步距為1.2m，縱、橫向立桿間距不大于2m。腳手架周邊應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，包括臨近樁基方向及兩側(cè)行車方向，腳手架搭設(shè)示意圖如圖4 所示。

圖4 中分帶位置立柱支架布置

3.3.4 模板施工

模板施工前應(yīng)先將組拼成的模板利用托盤車運(yùn)輸至施工地點(diǎn)，利用25t 吊機(jī)支立模板，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的組拼方式順序進(jìn)行拼裝。同層模板的處理應(yīng)在場外進(jìn)行，模板應(yīng)經(jīng)檢查合格再運(yùn)至拼裝現(xiàn)場，現(xiàn)場拼裝時(shí)只需對上下節(jié)間的拼縫、錯(cuò)臺(tái)，模板平面位置、高度及垂直度進(jìn)行控制。

3.3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑通過汽車泵進(jìn)行澆筑，相鄰立柱要同批一次完成澆筑。汽車泵布置點(diǎn)應(yīng)確保臂長能夠覆蓋至澆筑點(diǎn)，并使泵管完全位于防護(hù)棚正上方，防止雜物墜落至行車道上，混凝土汽車泵澆筑狀態(tài)如圖5 所示。

圖5 混凝土汽車泵澆筑狀態(tài)

3.4 蓋梁施工

蓋梁采用無支架法施工，通過人工配合吊機(jī)，按照計(jì)算標(biāo)高安放支架及底模支撐體系。模板施工采用預(yù)制定型鋼模，鋼筋采用加工廠加工成型的整體鋼筋籠，以此來縮短施工時(shí)長，減少占路時(shí)間。從高處進(jìn)行鋼筋及模板作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)禁材料侵入未封閉的行車道上方，并保持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x，防止高空拋（落）物造成安全事故。混凝土澆筑采用與立柱相同的澆筑方式，利用汽車泵進(jìn)行澆筑。

4 結(jié)語

涉路橋梁下部工程是高速公路橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。本文在確保高速行車及現(xiàn)場施工的安全，保證施工作業(yè)對高速正常交通產(chǎn)生的影響降至最小程度的前提下，針對工程特點(diǎn)改進(jìn)了涉路橋梁下部工程施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對路橋項(xiàng)目施工過程的整體控制，為橋梁工程優(yōu)化資源配置，控制施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度提供一定的參考。