跨高速公路桥梁工程的门洞支架施工技术探究

■张炜祥

（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750）

我国路网建设事业持续发展的背景下，跨高速公路桥梁工程愈发常见。施工难度比较大，既要保证桥梁施工工序能够顺利开展，也要合理解决施工过程对既有公路正常运行造成的影响。因此在具体施工中，必须有专业、系统、完善的措施，以期最大限度上降低对高速公路安全通行造成的影响。而高速公路上行车速度比较快，且路面等级比较高，需要有一套特殊的门洞支架施工技术来应对施工中可能遇到的各种问题[1]。奋勇枢纽立交在施工中采用现浇施工方法，需要支架搭建，又由于该桥梁工程，上跨了已通车的高速工程，属于典型的跨高速公路桥梁工程，现对该工程门洞支架施工技术的应用进行分析，希望对同类工程有一定参考和借鉴。

一、工程概述

奋勇枢纽立交位于雷州市沈塘镇以西，与G15沈海高速（湛徐高速段）相连，主要为完成与湛徐高速公路的交通流转换。依据地形及交通量情况，采用Y形互通立交形式。互通立交其中匝道路基3855.6m，桥梁1071.2m/2座，通道桥20.52m/1座，涵洞8座。主线与互通立交相接处，主线平面采用直线；立交范围内，湛徐高速平面为R-6510.25m以及直线所构成。各匝道平面最小半径150m（C匝道），匝道最大纵坡3.854%，匝道最小纵坡0.3%，最小凸形竖曲线半径3000m，最小凹形竖曲线半径4500m，最大超高横坡度6%。被交路湛徐高速整体式路基:3m中央分隔带+2×0.75m左侧路缘带+2×（2×3.75）m行车道+2×3.5m硬路肩（含2×0.5m右侧路缘带）+2×0.75土路肩。匝道：A、B、C、D匝道均为单车道出入口的双车道匝道，路基宽10.5m。单向单车道匝道标准路基宽9.0m，横断面布置从左至右0.75m土路肩+1m硬路肩（含0.5m路缘带）+3.5m行车道+3m硬路肩（含0.5m路缘带）+0.75m土路肩。单向双车道匝道标准路基宽10.5m，横断面布置从左至右0.75m土路肩+1m硬路肩（含0.5m路缘带）+2×3.5m行车道+1m硬路肩（含0.5m路缘带）+0.75m土路肩。奋勇枢纽立交匝道桥设计使用年限为100年。

二、施工中存在的重难点及应对措施

（一）施工中存在的重难点

由于本工程是典型的跨高速公路桥梁工程，下方高速公路上车流量比较大，因此在施工中存在一些比较特殊的难点，主要体现在以下几个方面：

第一，门洞支架施工会导致高速公路宽度变窄，会对既有高速公路上行车的安全性造成较大威胁，也会增加门洞支架施工的安全风险。

第二，高速公路上通车量比较大，且大货车数量多，通过施工位置时会形成一定程度的震动，此种震动会对门洞支架各个节点连接的稳定性造成影响，也不利于桥梁工程施工中的混凝土养护，容易形成裂缝[2]。

第三，高速公路上行驶的车辆速度比较快，通过门洞支架时，会形成较大的风荷载，对门洞支架结构的稳定性和牢固性会造成不同程度的影响（此种影响会随着车辆数量增加而增加），对施工人员的安全也会造成一定威胁。

（二）特殊施工环境的应对措施

针对本工程施工中遇到的重难点，为保证施工的安全性，促使各道工序安全、高效、有序地开展，需要采取一系列有效的措施，来降低对门洞支架施工造成的影响，本工程为解决施工重难点，采取了如下措施：

第一，针对门洞支架施工会导致高速公路宽度变窄的问题。需要在施工区域按照相应的标准及规范进行安装及摆放施工警示标志，以提醒过往车辆注意减速并道。此外，高速公路上没有安装照明路灯，并且行车速度比较快，还要在施工区域安装照明设施，以保证夜间车辆能够安全通过。

第二，对车辆通行时形成的震动进行统计分析，确定日常车辆通行时形成的最大震动强度，对比分析门洞支架结构的强度及稳定性，以确认在最大震动强度下，门洞支架仍然可以保持稳定性，同时还要制定应急预案处理措施，将各项事故造成的损失降到最低。再进行混凝土浇筑和养护中，可协助交通管理部门，提醒过往车辆减速慢行，以降低震动造成的影响。

第三，对车辆通过门洞支架时的风荷载进行测定，按照测定结果设计门洞支架的强度和稳定性。在施工安全方面，要尽量做好安全技术交底工作。在门洞支架上施工人员必须穿戴好劳动保护用品，并系好安全带，在施工中严禁向外抛射各种杂物，避免影响高速公路上车辆通行的安全性[3]。

三、门洞支架技术的具体应用

（一）门洞支架设计

本工程门洞支架采用了钢管柱配条形基础，以I40a工字钢作为门洞支架的底部横梁，在A匝道桥梁的纵向梁中采用了I60a工字钢，并在上方布设横向方木。C匝道的纵梁采用了双排单层贝雷梁。钢管立柱顺着高速公里方向合理布置，在门洞支架下方搭设防护性门架。跨高速公路门洞立面图如图1所示。

图1 跨高速公路门洞支架立面图

（二）门洞支架搭设

1.基础施工

通过测量放线确定门洞支架搭设的基础位置，立模浇筑C30混凝土，形成条形基础，并在基础顶部安装钢管柱连接预埋件。

2.钢管柱及横梁安装

基础施工完成后，采用汽车吊对门洞支架钢管柱完成安装，为确保安装的精度，在安装之前，需要通过全站仪来确定钢管柱安装的具体位置。双肢工字钢则通过现场拼装焊接的方法，通过汽车吊安装在立足顶部，分配梁通过直径为16mm的螺纹钢焊接施工[4]。

3.纵梁安装

纵梁安装是本工程门洞支架施工时比较重要的一个环节，需要地面拼接，整跨吊装，具体安装顺序为先中间，后对称安装，两侧工字钢纵梁。为保证安装的精度和安全性，在整个吊装过程中，需要专人指挥。纵梁安装完成之后，需要在上方铺设木横楞，然后安装底模。

4.门洞支架验收

本工程门洞支架施工质量标准如附表1所示。

（三）支架拆除

支架的拆除为支架搭设的逆工序，将砂筒内砂掏出，落下工字钢横梁及纵梁，再由人工拆除模板及方木。可以在箱梁施工时预留卸架孔，对工字钢横梁和钢管立柱进行拆除，并用卷扬机吊走。

（四）门洞支架预压施工

为保证门洞支架施工质量，降低施工中车辆行驶震动及风荷载对支架稳定性造成的影响，需要按照震动和风荷载统计分析的最大值，对门洞支架进行预压操作，以保证门洞支架施工的稳定性和牢固性能够满足设计要求和施工要求[5]。为降低门洞支架变形和地基不均匀沉降给施工造成的影响，本工程采用了砂袋预压法，预压重量为1.2倍箱梁自重荷载，预压平面图如图2所示。

图2 门洞支架预压平面图

本工程一联箱梁混凝土浇筑体积为806.5m3，浇筑总长度为110m，每米混凝土浇筑量为7.33m3，自重约为2.6t，每米梁体自重大约为19.1t，如果采用1m×1m的砂袋，每方砂袋重量约为1.5t，本门洞支架预压时大约需要12.7个砂袋，预压中采用了梁体1.2倍荷载，实际只需要16个砂袋就能满足要求。选择的加载顺序为：0→50%→75%→100%→120%→100%→75%→50%→0进行分期加载及分期卸载[6]。

在预压加载之前，需要对地基、基础顶部、门洞支架顶部及底模的标高进行布点观测，以四分之一跨度为纵距，二分之一梁底宽度为横距分别设置观测点。测量点设在支点、梁跨的1/4、1/2和3/4处，横向均设3点位，具体预压测点布置图如图3所示。

图3 现浇箱梁支架预压测点布置图

观测点的布置要严格遵循上下对称、对应的原则，既要全面观测地基的不均匀沉降量，同时也要观测门洞支架及方木的变形情况。经过连续3天或者5天观测，门洞增加沉降量小于5.0mm时，即可停止观测，将预压结果绘制成图表，交给现场工程监理师确认后，才能卸载，完成门洞支架施工[7]。

四、结束语

综上所述，本文结合工程实例，分析了跨高速公路桥梁工程的门洞支架施工技术。分析结果表明，跨高速公路桥梁工程施工难度比较大，在具体施工中既要综合考虑上方桥梁施工质量，也要考虑下方高速公路上车辆通行的安全，以降低车辆通行对门洞支架稳定性造成的影响。因此，在门洞支架施工中，必须充分结合工程特性和高速公路车辆通行时震动及风荷载造成的运行，制定相应的处理措施，并严格按照相应的规范及标准进行施工，才能保证施工质量和安全。

附表1 门洞支架施工质量验收标准表