既有通行道路上建造高架桥装配式盖梁支架施工工艺研究

2021-03-25雷洪根李斌斌

重庆建筑 2021年3期

雷洪根，李斌斌

（中交二航局第二工程有限公司，重庆 400410）

0 引言

既有通行道路上盖梁施工，作业区域以借用现有路面为主。既有道路高峰时段大型货车较多，交通拥堵，施工沿线平行道路网较为稀疏，绕行分流道路缺乏，施工期间设置围挡等封闭隔离措施，限定作业区域。盖梁作为支承、分布和传递上部结构荷载的主要结构形式，常规采用满堂支架施工工艺，适用于无通航和通行要求的桥跨，及墩高较低且地基条件较好的地域施工。面对现有桥梁工程盖梁类型多元化、施工条件复杂及施工技术难度高等诸多不利因素，传统施工工艺无法满足施工需求，需进行技术创新来满足保通条件下盖梁施工需求。

1 工程概况

某项目路线全长34km，全线采用高架桥梁形式，盖梁为预应力混凝土结构，全线设计盖梁总数量为829 个，盖梁主要分为T型、M 型、F 型三种结构形式。 T 型标准盖梁长度为25.6m，为大悬臂预应力混凝土结构，F 型、M 型为互通加宽段盖梁结构类型，长度为25.6～52.9m。根据项目所处地理位置、周边环境等，盖梁选用悬臂支架和门洞式支架现浇施工[1]。本文以T 型为例，对既有通行道路上建造高架桥装配式盖梁支架施工工艺进行研究。

2 支架装配式设计组成

T 型盖梁悬臂支架主要适用于墩高大于或等于11m 的T 型标准盖梁，以此保证支架下的行车通道净空不小于5m，其支架系统由基础、钢立柱、平联、卸荷沙箱、防护棚、横梁、贝雷主梁、分配梁、作业平台及平台防护组成[2]。

支架两侧立柱基础采用C30 预制混凝土条形基础，基础与立柱间通过预埋件锚栓连接，中间立柱与承台顶预埋件通过锚栓连接，并在平联上方通过垫块、抱箍与墩身附着。支架钢立柱选用8根Φ600x10mm 钢管，柱顶设桩帽。立柱间设置平联，平联采用Φ426x6mm 和 Φ273x5mm 钢管。

承重主梁采用双拼HN700x300 型钢，主梁横向联系采用双拼28a 槽钢与型钢螺栓连接，主梁中部设置法兰盘、螺栓连接，可对称分为两部分。主梁上的分配梁采用I28a 型钢，间距50～75cm。钢立柱与主梁之间设置砂箱卸荷块，用于传力、卸载（图1）。

图1 现浇支架结构形式示意图[1]

3 工程施工应用

3.1 支架基础及立柱安装

支架中间2 根（4 根）立柱采用预埋锥形螺母锚固在承台上，围挡外两侧立柱设置C30 预制混凝土条形基础，方便安装和移动，内设受力钢筋，基础长2.5m、宽1.0m、高1.0m，立柱与基础通过预埋件锚栓连接（图2）。

图2 支架基础及预埋连接示意图

支架基础、立柱安装前应进行临时交通管制，待保通道路上立柱安装完成后恢复交通。基础两侧防撞、警示设施安装完成后，人工配合汽车吊进行支架基础及立柱安装，支架立柱上设置卸荷砂箱或卸荷块用以传力、卸力。支架桁架块装配式拼装。

为提高支架结构的通用性，合理利用桁架结构厂内加工生产的流水性及标准化等施工特点，按照项目墩身高度对支架整体进行节段划分，设置2m、3m、5m 标准节段桁架块，同时配置0.75m、0.5m、0.25m 调节块，施工时根据墩身高度提前进行现浇支架节段拼装，拼装完成后整体性起吊安装。桁架块1 全部位于围挡内，施工时不存在施工干扰；桁架块2、3 全部位于围挡外侧，施工时需对现状交通进行临时交通管制（图3）。

图3 支架桁架块拼装示意图

拼装块安装完成后，为确保支架结构的稳定性，需在墩柱与立柱顶部进行抱箍连接，抱箍设置形式如图4 所示。

图4 抱箍连接形式示意图[3]

3.2 主梁安装

支架型钢H700 主梁采用50t 汽车吊进行安装。主梁长27m，采用一次吊装，最大吊重约为9.5t（一次吊装时），主梁吊装前需对下方道路设置临时隔离，分流交通，进行临时交通管制，待主梁安装完成后解除管制，恢复通行（图5）。

图5 支架主梁安装示意图

3.3 上下通道及作业平台安装

（1）支架安装作业平台

支架施工时，人员通过在钢管立柱处设置背笼爬梯上下。爬梯采用 50mm×3mm 钢带及 50mm×50mm×5mm 角钢加工，与立柱之间用角钢焊接。

在每层平联附近设置活动式作业平台，作业平台采用槽10型钢及钢板网进行加工。栏杆采用脚手管，并设20cm 高踢脚钢板，置于立柱的牛腿上。支架作业平台在爬梯处预留50cm 宽的上爬梯入口，并设合页式盖板。

（2）上下安全通道设置

盖梁施工人员上下安全爬梯采用成品装配式组合框架式爬梯，爬梯每5m 设置一道连墙附着件（顶口增设一道），连至墩身。附墙在墩柱相应位置设双槽10 抱箍，爬梯与抱箍之间采用槽10型钢焊接，每道设3 根型钢，每层斜杆交替布置，爬梯顶口与盖梁支架操作平台之间设置通道。通道采用型钢及钢板架，避免在立柱上预留预埋件，影响外观（图6）。

图6 上下安全通道及附墙设置形式示意图

盖梁操作平台至盖梁顶面设置钢制楼梯通道，钢制楼梯采用5cm 方钢焊接骨架、2mm 厚花纹钢板作为踏步板，通道宽度65cm，栏杆高度1m，于盖梁顶面设置活动搭板。钢制楼梯与操作平台及底模桁架焊接固定（图7）。

图7 盖梁顶部楼梯通道结构形式示意图

3.4 现浇支架预压

支架第一次使用前应进行支架预压、观测。支架预压应在支架搭设完毕、检查验收合格、底模安装完成后进行。预压时按预压荷载的30%、60%、80%、100%分四级预压[4]。每级加载完成，立即进行沉降变形观测，之后每12h 观测一次支架及基础的沉降量。如果12h 沉降量小于2mm，说明沉降已经稳定，即可进行下级加载。加载应从跨中向盖梁端、结构中心线向两侧进行均匀布载。

3.5 施工期交通组织

原道路段宽约36m，双向6 车道设置，施工期间需进行双向4车道保通。施工期间保通及施工组织如图8、图9 所示。

图8 交通组织立面示意图

图9 交通组织平面示意图

（1）盖梁施工期间，车行道预留宽度必须满足：车行道1≥3.5m、车行道2≥3.75m，机非道宽度必须满足小型农用车通行要求。

（2）在现浇支架两侧社会车道投影位置设置灯带轮廓线。

（3）支架边支墩安装时，采用临时交通管制+专人交通疏导、引流等方式，确保沿线交通顺畅、安全。

（4）边支墩混凝土预制基础设置硬防护+软防护。硬防护采用混凝土防撞墩，尺寸：0.5m×0.5m×1.0m；软防护采用锥形桶。防撞墩迎车面需要设置反光标进行行车防撞警示。

（5）盖梁施工路段，行车道上行路口位置须设置限高架，有效限高5m，限高架迎车面设置防撞杆，间隔2m 设置，合计设置3道，并涂刷警戒漆。

4 既有道路中央分隔带上装配式盖梁支架施工工艺总结

4.1 结构安全

现浇支架结构是根据该工程的施工特点进行专项设计的，并采用装配式制造和安装工艺，确保在既有通车道路上能迅速组装、减少对交通的干扰。同时，在设计时对现浇支架强度、刚度、挠度、稳定性以及抗倾覆能力等方面进行了充分验算，计算结果均能满足施工要求，确保了支架结构的安全性[5]。

4.2 操作安全

支架立柱设有装配式登高背笼，立柱顶部设置装配式螺栓连接操作平台及配套防护设施，支架安装时亦可采用登高车配合，进一步控制和降低了施工人员登高操作和顶部构件连接过程中的高处坠落风险。

4.3 施工便捷

支架基础采用统一规格的混凝土预制基础，现浇支架节段桁架块尺寸多样，方便小节段交通运输、拆卸及转场，也可拼装成支架整体起吊安装，安装方式灵活多样，较大程度上缩短了支架运输、安装及拆卸施工周期，减少了盖梁施工期对沿线交通的影响，有效缓解了施工保通压力。同时，装配式支架对于施工环境的适用性强，具有可操作性强、施工便捷的特点。