大跨度跨线施工技术浅谈
2017-04-08梁虎
梁 虎
(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)
大跨度跨线施工技术浅谈
梁 虎
(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)
大砂沟大桥属于大砂沟立交主线桥，横跨三条匝道桥和一条109国道，且跨度较大，施工难道大。优化贝雷梁组合形式，解决了大跨度跨线施工难度。
大跨度桥梁 贝雷梁 安全 质量
1 工程概况
大砂沟立交是北环路东段重要枢纽之一，立交为“半定向涡轮形立交形式”，将北环路与109国道形成“十”字交叉的基本框架。东西主线在北环路K22+440处上跨109国道，向西与北环路东段顺接，南北主线利用现有109国道下穿东西主线北环路，向北与北龙口顺接，向南与大沙坪北出口顺接。其它各方向之间通过匝道相连。立交共有两条主线(其中南北方向主线利用现有109国道，只对立交范围内道路路面进行拓宽改建)，8个匝道及地面辅道。其中设置了4条右转匝道、2条半定向左转匝道和两条环形左转匝道实现车流的转换。大砂沟主线桥需跨越109国道及该三座匝道桥进行施工，施工难度大，业主要求施工工期紧，特编制专项施工方案。
大砂沟大桥起点位于北环路东段主线桩号K23+243.094处，终点位于主线桩号K23+523.094处，上跨109国道，全桥长279.5m。左幅主线桥东端与C匝道、G匝道及H匝道相连，西端与A匝道、B匝道及E匝道相连。桥面设2%的横坡，纵坡为1.5%。大桥分为左右两幅，左、右幅桥共6联(每幅3联)，第一联为2×30m，第二联为2×32m，第三联为(35+39+35+39)m。左幅第一联、第二联桥梁宽度为13m，第三联桥梁宽度由13m渐变为17.5m。右幅第一联桥梁宽度为13m，第二联桥梁宽度由19.8m渐变为17.5m，第三联宽度由17.5m渐变为13m。
本桥上部结构主梁均采用单箱多室预应力混凝土现浇连续箱梁，梁高2.2m，顶板厚0.25m～0.45m，底板厚0.25～0.65m，跨中腹板厚0.45m。
2 跨线施工方案
2.1 基底处理
贝雷支架基础处理：109国道地基不作处理，在国道上直接设置1.8m×1.8m×0.5m条形C30混凝土支墩基础。
2.2 搭设方案
根据现浇箱梁结构形式及施工进度要求，支架系统采用贝雷梁形式。
2.3 贝雷支架整体布设
2.3.1 跨径布置
跨径L=39m，支架设计为3跨简支结构，跨径布置为：160(桥台旁支墩)+975(桁架纵梁)+245(中支墩)+1050(桁架纵梁)+245(中支墩)+949(桁架纵梁)+201(墩旁支墩)=3876cm，每跨均设两个中支墩。
2.3.2 钢管立柱、横梁
(1)单跨13m宽箱梁共安装36根φ63×0.8cm钢管作立柱(其中在桥墩承台上安装12根钢管作立柱，在中支墩预制块基础上安装24根钢管作立柱)，钢管上布置2I40bL=1500cm工字钢作横梁；
(2)单跨17.5m宽箱梁共安装48根φ63×0.8cm(其中在桥墩承台上安装16根钢管作立柱，在中支墩预制块基础上安装32根钢管作立柱)，钢管上布置2I40bL=1800cm工字钢作横梁；
(3)单跨19.5m宽箱梁共安装48根φ63×0.8cm钢管作立柱(其中在桥墩承台上安装18根钢管作立柱，在中支墩预制块基础上安装36根钢管作立柱)，钢管上布置2I40bL=2150cm工字钢作横梁。
2.3.3 贝雷桁架纵梁
工字钢横梁上按受力要求布置支架贝雷纵梁。支架纵梁采用国产贝雷片拼成，单层两排或单层三排一组，用支撑架连接。贝雷纵梁均作简支布置。
13m宽箱梁由9组单层双排共18片贝雷纵梁组成，17.5m宽箱梁由7组单层三排及2组单层双排共25片贝雷纵梁组成，19.5m宽箱梁由3组单层三排及8组单层双排共25片贝雷纵梁组成。
3 施工工艺
3.1 墩梁式支架施工
3.1.1 材料选用和质量要求
钢管必须有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。钢管应涂刷防锈漆作防腐处理，并定期复涂以保持其完好。
3.1.2 支架安装
(1)支墩钢管立柱安装
地基处理完成后，混凝土强度达到设计强度的70%后即可安装钢管柱。采用φ630×8mm的螺旋钢管做立柱。采用吊车就位，然后将钢管柱与预埋钢板进行焊接，并增加加劲板对钢板和钢管柱进行焊接连接。钢管柱应与预埋于基础混凝土中的钢板连接牢固。连接时应确保钢管柱的铅垂度。钢管柱安装好后，可采用钢筋将各相邻钢管柱连结成整体，并在横桥向设置150×150角刚和纵桥向设置20#钢管做斜支撑。防止钢管柱倾倒。对于同一支墩上的各钢管柱，采用钢筋进行连接加固。钢管柱顶部采用钢板封头焊接，以确保受力均匀。
(2)工字钢安装
立柱上方沿横桥向搭设两排I40a钢，其主要作用是将上部贝雷梁传递下的荷载予以重新分配，并传递给下部螺旋钢管支柱。
(3)贝雷梁安装
贝雷梁采用1.5m×0.9m贝雷梁沿纵桥向布置，起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等通过工字钢传到钢管立柱上的作用。13m宽箱梁由9组单层双排共18片贝雷纵梁组成，17.5m宽箱梁由7组单层三排及2组单层双排共25片贝雷纵梁组成，19.5m宽箱梁由3组单层三排及8组单层双排共25片贝雷纵梁组成。翼板区、腹板处与底板区每组贝雷梁之间在横向上均采用专用支撑架进行横向连接，连接间距可适当调整。
4 支架验收
支架搭设完毕后，还须做好支架的可靠接地(成对设置)，每隔25m设置安全接地装置，在脚手架作业面按每50m设置一只灭火器进行配置，支架外侧设置安全标志牌。
组织有关人员(工程项目负责人、技术负责人、专业监理工程师、安全员、架子工班组长、架子维修工)对支架进行验收，验收标准按落地式脚手架验收记录表内容，验收合格后方可进入下道工序作业。
5 支架预压
5.1 支架预压的目的
为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力，减少和消除支架产生的非弹性变形、方木间的间隙、地基瞬时沉降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据、保证支架的稳定性，最终保证现浇箱梁的质量。预压的目的除了检验支架的稳定性外，还需要取得以下数据供其余跨预留拱度控制。
(1)卸架后箱梁本身自重及活载的一半产生的竖向挠度；
(2)支架在荷载作用下的弹性变形；
(3)支架在荷载作用下的非弹性变形；
(14)支架基底在荷载作用下的非弹性变形。
5.2 支架预压安排
支架搭设完毕、底板模板铺设完毕之后进行加载预压。针对本工程特点及工期安排，拟首先在主线桥右幅第三联选择第7、8跨作为试验段进行堆载预压，预压完成后逐跨向前预压。预压采用砂袋和钢筋堆载组合预压方案，砂袋材料采用隧道口砂砾装袋过磅并进行标注重量。首先在横隔板、纵向斜腹板和中腹板等部位模拟箱梁自重的1.1倍用砂袋由中间均匀向两侧堆高至翼板处，最大两跨设计预压荷载为3501t，其中堆载砂袋2277t，其余用816t钢筋加重。预压荷载取箱梁自重的110%进行，预压分50%、100%、110%G三级加载。
5.3 荷载计算
压载重量取每跨箱梁截面计算出箱梁混凝土重量乘以1.1的系数后的重量，根据箱梁截面布置形式，计算出详细荷载布置。
6 支架拆除
在落架前必须对操作人员进行安全技术交底，拆除现场设置安全防范警戒线，派人现场监护，防止非拆除施工人员进入拆除支架区域。
(1)支架拆除时每跨先从跨中开始，再延伸到支点，横向对称均衡卸落，先翼缘后梁底。必须按照“从上到下，后搭先拆”的原则逐层进行，先拆非承重模板，后拆承重模板。严禁将钢管与扣件从高处随意抛掷，以免危及周围施工人员和机械设备的安全；
(2)拆除人员必须站在平稳牢固可靠的地方，保持自身平衡，不得猛撬，以防失稳坠落，严禁使用起重机直接吊除没撬动的模板；
(3)拆下的钢管、扣件应及时整理，作业人员在2m(含2m)以上高处作业必须系安全带，保险绳生根攀牢，严禁上下同时作业；
(4)拆除人员进入岗位后，应首先检查，加固松动部位，将步层内的材料等杂物安全输送至地面后方可落架；
(5)按搭设的反程序进行拆除，不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除(踏步式)。严格做到一步一清，一杆一清。
7 质量保证措施
按照“项目管理精细化，质量控制信息化，施工设备大型化，构件预制工厂化”的指导思想，建立自上而下，具体到施工班组的质量保证体系和以项目经理为组长的质量管理小组，项目总工程师具体分管工作。同时健全质量责任制，实行现场工程师分段负责，做到定人定岗，将质量工作落到实处。
(1)地基处理：对于地基处理，要进行全面检查。同时检查地基表面是否做成双向横坡，排水系统是否完善，以防水浸泡地基。
(2)支架搭设：检查各杆件是否横平竖直，其间距是否符合要求，各连结是否牢固可靠。检查贝雷架钢管立柱是否与混凝土预制块基础充分接触，不得有空隙。
(3)预压及沉降量的检查：对于预压的荷载，要进行核查，预压的荷载一般为梁重的1.1倍。对预压前后所有的观测点进行核查，以确定沉降量。
(4)检查预拱度设置的方式是否正常，以及不同位置预拱度的大小，是否按二次抛物线法分配。
8 安全保证措施
为确保施工安全，经理部成立安全领导小组，由项目经理任组长。项目部设专职安全员2人，施工队设专职安全员1人，具体负责安全工作的实施。建立健全安全保证体系，确保施工的安全。
坚持施工队伍的安全教育制度；项目安全员要经常检查作业队，认真做好分部分项工程安全技术书面交底工作，详细说明施工工艺流程、施工过程中应注意的安全事项及质量标准，交底人和被交底人双方签字。特种作业人员必须经培训考试合格后持证上岗，操作证必须按期复审，不得超期使用。
9 结论
通过对贝雷梁组合进行优化，大大缩短工期，降低施工难度和安全危险系数，保证了跨线桥梁施工的安全、经济，收到了良好的效果。
梁 虎(1983.12-)，男，陕西榆林人，本科，工程师，兰州市北环路项目部部长，从事市政公用道路与桥梁施工。
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U448.17∶U445.46
B
2095-1809(2017)03-0083-03
