南浦大桥W3上匝道改建工程

2017-11-02钱国辉

城市道桥与防洪 2017年10期

关键词：落梁改建工程匝道

钱国辉

（上海市路政局,上海市 200232）

南浦大桥W3上匝道改建工程

钱国辉

（上海市路政局,上海市 200232）

南浦大桥W3上匝道位于交通繁忙的外滩区域，改建工程必须考虑对社会的影响，采用了局部拆除并利用原有结构物的改建方案。工程采取措施保证了对地铁的低影响，对社会交通低影响，并结合切除落梁、预制装配技术等工艺，确保了在60 d内恢复通车。

改建工程；局部拆除；顶升落梁；预制装配；低影响换填

1 项目背景

中山南路南浦大桥W3上匝道位于黄浦区外滩金融集聚带的核心区域，是南浦大桥浦西侧引桥的起点，每天承担着大量的过江交通。为进一步提升外滩品质，需要新建中山南路地道工程，工程的南侧敞开段与W3上匝道位置有冲突，需要对匝道进行改建，使起坡点向南调整150 m以上。

2 方案比较

现状南浦大桥W3上匝道按照双车道设计，桥面宽度9.55 m，全长716 m，上部结构为简支空心板梁，建成于1990年。原设计预留接入内环高架，纵断面为4%+0%+4%的组合，约在K0+389处接地，考虑到有效避开工程范围内多道横穿管线（上水、上煤、电力、电信等），改建取消原平坡段，加大纵坡至5.17%，并于K0+230处接地，使匝道接地位置南移约150 m，对管线仅提供保护措施而不进行搬迁，可节约工程造价1 000万元。

工程内容包括：顶升、切除、降落并浇筑21#至27#号墩共计8跨160 m桥梁，拆除28#至34#号桥墩、上部结构，共计6跨120 m桥梁，拆除原有桥台、挡墙，利用原有28#承台及桩基修建新桥台，新建挡墙及道路。

项目于2016年开始前期策划。上海市交通委组织了多次前期策划会，听取了相关部门的意见及建议，最终落实在两套方案上进行比选：方案一是全部拆除并采用预制构件新建，方案二是局部拆除利用原有结构物改建。两方案比较见表1。

表1 两方案比较表

通过几次方案论证会，主要考虑到对城市交通的影响，项目必须在7月、8月过江流量较小的60 d暑假期间内完成，否则会导致大面积拥堵。结合桥梁检测及物探等前期工作结果，明确了原有结构整体技术状况较好，市交通委最终选择了技术含量较高、风险稍大但工期短的方案二，并推荐工程采用施工设计总承包模式，有利于工程设计、施工一体化快速推进。

3 工程细节

项目于2017年4月完成招标工作，由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司承担项目总承包工作，作为南浦大桥的原设计单位，总承包方在短时间内完成施工图，并就细节问题开展多次论证及探讨，最终确定了整个施工流程。整体降落高度见表2，采用8跨桥梁全程同步降落，21#→27#逐墩到位的思路完成整个落梁工作。

表2 桥墩切除降低高度表

总承包方在短时间内完成施工准备及施工组织，在6月份完成了千斤顶支撑系统的基础加固工作，并安装好了支撑系统及分配梁，进行了系统调试及试顶升工作，工程于2017年7月2日凌晨正式开工，其设计见图1。

图1 千斤顶支撑系统设计图（单位：mm）

整个工程分为两个阶段：第一阶段计划于8月1日前，把现状桥台及挡墙拆除并改建为道路，移交给中山南路地道工程，第二阶段计划在8月底前项目完工。

总承包方在7月2日至7月12日内连续作业，拆除部分按照铣刨路面→切除、吊装护栏→切除横向、纵向连接缝→吊装、运输板梁→分布切除、吊装墩柱的顺序，完成了28#～34#墩共计6跨桥梁、桥台、挡墙等的拆除工作，因不能占用社会车道，拆除吊装工作利用现有结构，布置两台100 t吊车吊在匝道范围内完成；同期开始切割21#～27#桥墩，7月15日完成了首次降落，21#墩到位；7月23日完成台后泡沫混凝土换填浇筑，26日完成预制挡墙安装，7月28日提前3 d完成场地移交工作。见图2～图5。

图2 防撞护栏拆除

图3 桥墩拆除

图4 桥墩切除

图5 桥墩凿毛

7月15日～8月5日完成8跨落梁工作，接着4 d完成支座更换，8月10日开始依次完成预制护栏安装、连续缝恢复、匝道铺装、伸缩缝安装、桥梁涂装、附属设施安装等工作，整个工程于8月25日通过预验收，8月28日提前3 d竣工通车。

4 工程特点

工程的技术特点鲜明，可以归纳为“三低一应用”。

（1）低影响换填。上海地铁4号线区间位于南浦大W3桥上、下匝道之间，地铁结构距现状上匝道平面投影约2 m，埋置深度约20 m，要求改建必须把对4号线的影响降至最低，由此引起的位移不能超过4 mm。所以桥梁工程全部采用原有下部桩基、承台结构，不再新建。对于台后挡墙及填土荷载，采用容重为400 kg/m3泡沫混凝土作为填土材料，并开挖原状土换填以抵消挡墙、护栏、填土的重量，最深换填深度为3 m，根据填土高度等因素呈阶梯状减小至1.8 m，保证新建挡墙、防撞墙、填土等对低下的增量荷载为零，即“低影响换填”。如图6和图7所示

图6 工程与4号线关系

图7 低影响换填示意图（单位：m）

（2）低影响落梁。工程关键核心在于落梁过程，采用8跨桥梁全程同步降落，21#→27#逐墩到位的思路完成整个落梁工作。过程涉及支撑体系转换、整体落梁、逐墩到位等关键工序。每个墩柱布置8台200 t千斤顶及支撑系统，通过控制系统确保同步降落，始终保证4台千斤顶共同受力，合力点与桥墩重心重合，安全系数大于2.0，分配梁位于盖梁下方两侧，切割降落桥墩时保证上部板梁与盖梁、桥墩成为整体。桥墩保留部分，上下各凿除约40 cm，保证钢筋复位后焊接长度满足规范要求，最后浇筑40 cm高的UHPC（高性能混凝土）保证桥墩受力性能与切除前一致。

（3）低影响社会交通。工程位于南外滩区域，区域交通流量较大，原状北向南共有2根匝道+3根地面车道，开工期间仅开放3根地面车道，交通压力偏大，白天不能占用社会车道。工程做了充足的开工准备，通过电视台、交通广播、微信公众号等措施告知市民绕行路线，并布置了大范围的临时标志、标牌，使过江车辆提前选择线路。最终开工期间此区段没有发生大面积拥堵，过江交通运行正常，使工程对城市运营的影响降至最低。

（4）预制装配应用。预制挡墙、预制防撞护栏在本工程的应用，相对于传统现浇工艺节省了7 d的工期，这对于控制在60 d工期至关重要。通过对运输线路的摸排及现场组织，确定了预制挡墙、护栏的分段方案，最终仅用时2 d就完成了全部的安装工作，为提前完工打下基础。图8为预制挡墙吊装现场。