城市高架轨道一体化桥墩施工技术研究

1 前言

随着城市化进程的不断深入，城市用地紧张，为解决城市交通的拥堵问题，在城市基础设施建设中，相继出现了一大批高架桥梁，但仍不能很好地解决交通拥堵问题，因此，城市高架与轨道交通一体化桥梁便应运而生。

普通高架桥梁为双层结构形式，上层高架供机动车辆通行，下层地面道路供机动车辆、非机动车辆及人通行。城市高架地铁一体化桥梁为三层结构形式，上层高架供机动车辆通行，中层供轨道交通运营，下层地面道路供机动车辆、非机动车辆及人通行。一体化桥梁与普通高架桥梁相比，既节约了用地，同时扩大了交通功能，能较好地解决交通拥堵问题，为城市化进程开辟了新的领域。目前在国内仅上海等少数大城市有过应用，在浙江省内尚属首次应用。

宁波市北环快速路工程中高架轨道一体化H型墩柱采取分三次浇筑工艺，实现多座墩柱快速有效地流水作业，并节约了大量钢模板，提高了经济效益。

2 工程概况

宁波市北环快速路位于宁波市江北区，毗邻宁波北出口，全长8.6公里。济南城建建设集团负责本工程II标段的施工，宁波市斯正项目管理咨询有限公司负责监理工作。本标段西起宏图路，东至洪塘中路，总长2538Km（K2+450.5～K4+808.5），含广元互通立交和轨道车站二座。上层为市政高架桥梁，下层为轨道交通桥梁，两层结构共用下部结构，H形桥墩平均高度25 m。

3 施工工艺

3.1 构造组成

H型桥墩由双立柱、横梁和盖梁三大部分组成。包括下立柱、中横梁、上立柱、盖梁。

3.2 分段施工

除盖梁外，H型墩柱实际上是一个整体结构，但考虑到分段施工便于绑扎钢筋和立模以降低施工难度、避免质量、安全风险，也提高钢模周转使用率，形成流水作业，加快施工进度。因此采用三次浇注施工。

3.3 施工缝位置选择

根据分段施工方法，横梁跟部与上下柱间各预留一个施工缝。施工缝位置选择线形变化点，但本工法施工缝位置选择原因为：

⑴ 中横梁端部底面线形为圆弧形，内部主钢筋也呈圆弧形向下伸入下立柱之中0.85m。因此为了便于中横梁钢筋安装，施工缝设置在中横梁底面弧线下端以下1m处。

⑵ 中横梁与上立柱的施工缝设置在中横梁顶面以上0.6m处。考虑了施工上立柱时钢模板底部设置钢抱箍的需要。

3.4 支模架系统

⑴ 支模架系统设计充分考虑立柱脚手架与横梁、盖梁承重支撑架之间的交叉作业关系，脚手架和支撑架材料均采用常用的Ф48*3mm碗扣式钢管，经过精心布局，使脚手架与承重支撑架的立杆能尽量相互共用，减少重复搭拆。上部节段施工时，可充分利用先期浇注的下部节段与支撑架系统逐层抱结，提高支撑架稳定性。

⑵ 盖梁中部的承重支架搭设在已浇筑成型的中横梁上。边缘承重立杆则直接落至地面，为解决内外立杆的刚度差异，采取与中横梁抱结的措施，确保支架整体稳定性。

4 施工顺序

4.1 施工顺序

墩柱放样及复核→下立柱及中横梁支架搭设→下立柱钢筋安装→下立柱模板安装→下立柱砼浇筑及养护→下立柱拆模→中横梁底模安装→中横梁钢筋和预应力筋安装→中横梁侧模→横梁拆除侧模→横梁张拉预应力→上柱及盖梁中间支架→上柱钢筋安装→上立柱模板安装→上立柱砼浇筑及养护→上立柱拆模→盖梁悬臂段支架搭设→盖梁底模安装→盖梁钢筋和预应力筋安装→盖梁侧模安装→盖梁砼浇筑及养护→盖梁侧模拆除→盖梁预应力张拉及封锚→整体落架。

4.2 操作要点

4.2.1 墩柱放样及复核

⑴ 放样定点

轨道交通测量要求高，H型墩柱轴线偏位≤10mm，垂直度≤1/1000，线间距设计值0～10mm。采用尼康325型全站仪，误差≤2″；水准仪为DSZ2，误差≤2mm；钢尺误差≤2mm；运用CAD及编程计算器校核对墩柱的模板进行严格控制。

⑵ 测量复核

放样完毕，需对平面尺寸进行测量复核；确认偏差符合规范和设计要求，方可立模；立模完毕，需再次复核位置和尺寸。

4.2.2 墩柱支架搭设

⑴ 支架形式

墩柱施工脚手架和中横梁、盖梁承重支架均采用碗扣式钢管搭设。脚手架立杆纵向间距90cm，横梁间距60cm，步距180cm；中横梁承重支架立杆纵横向间距60cm，步距120cm。支撑架的构造要求按照有关规范执行。

⑵ 支撑架与承重架连接

在承重支架外侧增加一排60×90cm的非承重的“过渡支架”，然后再在这一排“过渡支架”的外侧搭设脚手架及梯道以满足承重支架与脚手架分离的安全要求。“过渡支架”的横杆步距与承重支架相同，为120cm，使之与承重支架一一对应，紧密连接。而外侧脚手架的横杆步距为180cm（满足人员通行要求），步距相差60cm，与“过渡支架”之间连接横杆的数量少于“过渡支架”与承重支架的连接。

4.2.3 钢筋绑扎及验收

主筋采用滚扎直螺纹套筒连接，接头处按50%错开，错开距离≥1m；箍筋及中横梁骨架钢筋采用常规电弧焊接，单面焊接10d，双面焊接5d。最外侧钢筋的净保护层厚度不小于35mm，纵向主筋净保护层厚度不小于40mm。

4.2.4 模板安装

立柱模板、中横梁侧模、盖梁侧模均采用定型钢模板，中横梁、盖梁底模采用竹胶板（便于人工拆除，利于安全作业）。下立柱与中横梁、中横梁与上立柱之间采用抱箍连接。

4.2.5 砼浇筑

混凝土全部采用商品砼，泵送浇筑。中横梁砼浇筑时，为了保证顶面梁边缘处砼不涌起，我们设置1m宽的模板进行压重。

4.2.6 施工预应力、封锚

砼强度达到设计强度90%时方可张拉预应力束，张拉需对称进行，以张拉力为主，以引伸量进行校核；张拉完毕后，及时压密注浆，封锚。

4.2.7 落架

直到盖梁预应力张拉并封锚后，方可进行整体支架拆除；支架拆除必须按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。

5 技术特点分析

与传统的高架桥梁相比，该结构具有下述特点：

5.1 节约用地的特点

集地面道路、轨道交通、高架桥梁于一体，有效避免高架桥梁与轨道交通的分离，对资源进行有效的整合，节约大量土地。

5.2 缓解交通拥堵的特点

轨道交通与高架桥梁的整合，避免了单一的出行方式，使人们出行便捷，同时，大大减轻交通拥堵。

5.3 美化城市的特点

便捷的轨道交通，使人们开车出行比率下降，尾气排放比例降低，为城市的环境保护和美化起到至关重要的作用。

6 结束语

城市高架与轨道共建，实施的项目不多。比普通桥墩施工难度大，技术标准要求高。为控制一体化桥墩安全和施工质量，必须保证支架的稳定，而在高宽比大的情况下，支架的稳定要求，也是本工程所须克服的施工难点。