某异形钢结构人行天桥延伸段施工技术

黎绍富

（上海隧道工程有限公司，上海 200032）

0 前言

为了配合城市发展的进程，提高市政道路网的通行保障能力，各大城市近几年大抓畅通工程，改造、新建了一大批快速路，相应设置了一系列的人行天桥工程，作为解决交叉路口或主干道路段处行人过街的立体过街设施。随着社会的发展，更多城市努力构建便捷连通、舒适宜人、无障碍的步行网络，将提升慢行交通的比例与品质作为城市文明发展的追求。因此，对人行天桥进行改造施工越发常见，主要集中在三个方面：①对老旧天桥进行景观改造以更好地融入城市形象体系；②人行天桥加装无障碍设施体现人文关怀；③优化其与地铁站、商业中心等建筑物的连接实现人车立体分流与立体转换。

曹芳[1]通过对某市现状天桥的调研，从总体布置及桥梁特点、桥面铺装、栏杆样式、桥梁排水及防水等方面进行探讨，总结了后期在设计时应注意的问题。吴刚等[2]研究了人行天桥加装无障碍设施工程，详细介绍了各种无障碍设施的特征、可使用的场所以及目前在国内应用现况。黄铁兰等[3]选择广州市作为研究区域，利用GIS 技术，通过文献研究、网络调研、实地考察、统计分析等步骤，调研了广州市人行天桥无障碍通行能力，分析存在不足的原因，提出了改进对策。

根据已有文献来看，关于优化其与地铁站、商业中心等建筑物连接的研究较少。本工程是为连接原人行天桥主桥面，接入龙湖商业中心二层而设。本文以此工程案例为基础，总结异型延伸段桥梁的分段处理措施和吊装施工方案，以后类似工程提供一些借鉴。

1 工程概况

华泾路龙吴路人行天桥西延伸段项目，位于上海市徐汇区华泾镇范围，拟建场地位于华泾路龙吴路交叉口南侧。原东西向横跨龙吴路的人行天桥建于2012 年，长度76m，该延伸段是为连接已建段主桥面和装修中的龙湖商业中心二层而设。

天桥西延伸段横断面布置与一期已建段人行天桥一致，既含两侧栏杆总宽5.0m；延伸段从一期工程已建段西端引出，经两处圆曲线折角转弯后至龙湖商业中心二层预留接口处接入商场二层，延伸段天桥（含伸缩缝）总长37.4m，是两跨连续梁结构。天桥延伸段上部采用与一期已建段一致的钢箱梁结构；延伸段天桥下部结构中墩采用由钻孔灌注桩作为基础，钢筋混凝土承台支撑钢结构立柱形成的桩柱式桥墩，延伸段钢梁两端分别搁置在一期已建段钢箱梁以及商业中心建筑结构横梁上设置的牛腿上。

工程的主要难点有以下几点：①该延伸段桥梁形状不规则，且接入商业中心位置空间狭小，吊装作业难度大；②施工期间龙湖商业中心正在装修，原天桥需要保障通行，施工场地相对受限；③该路口人车流量较大，且吊装作业场地下方为商业中心地下室，顶板承载力相对较弱，施工环境复杂；④龙湖商业中心为区重点项目，本工程需要在其开业前完工，工期紧张。

2 桥梁施工辅助工作

2.1 桥梁分段加工

本次天桥延伸段的钢结构预制加工位于浙江省海宁市，距离施工场地约140km，且延伸段桥体长为37.4m，近似为“S”形，宽近5m，而施工现场场地狭窄，仅有一条通道进入，二分之一的地面处于商业中心地下室顶板上方，起重作业区域也较小。因此，为便于箱梁运输和保证施工安全，经验算，将延伸段从两个弯曲处进行分割，划分为三段，接入商业中心处的箱梁为20.7t，定义为分段一；中间段为26.9t，定义为分段二；接入原天桥的箱梁为19.3t，定义为分段三。

2.2 胎架设计与施工

基于桥梁分段施工的考虑，设置两座临时平台支架（以下简称胎架），用于临时承受三座箱梁分段重量，每座胎架设计承重为40t，图1 为胎架示意图。

定义靠近商业中心的胎架为胎架一，将作为分段一的临时支撑。胎架一位于商场地下室顶板上，最近的一根主梁（N 轴）跨中配筋为15D25，考虑顶板覆土荷载及胎架反力集中力，经验算该梁承载力略有不足，为防止梁板损伤，经研究在16-17/M-N 区格内设置钢梁转换层，将胎架反力直接传至16/N，16/M 两根柱及17 轴地下室外墙上。柱截面为600×600mm，墙厚400mm，柱底为6 桩承台，墙下及底板桩间距为2800×2800，单桩承载力75kN，承载力可以满足本次施工要求。

图1 胎架

胎架顶部采用4 只50t 千斤顶，承载上方桥段，胎架立柱千斤顶安放尺寸与箱梁腹板位置保持相同。胎架转换梁下部，沿16及17 轴方向，使用路基箱垫起，防止胎架将力传至地下室顶板上。

胎架二设计承载力为40t，合400kN。位于室外地坪上，基底已经平整压实。拟将2 片1.3×5.8m 路基箱垫在胎架底座以下。胎架路基箱厚度为140mm，按扩散角40°计算，路基箱下每侧扩散宽度为140×cos40°=107mm。G/（L×B）=400/[2×（1.3+0.107×2）×（5.8+0.107×2）]=21.9kPa；小于施工时荷载小于回填土承载力80kPa，下方淤泥质粘土层承载力也符合要求。

2.3 Y 型钢柱安装临时稳定措施（见表1）

表1 钢柱安装临时稳定措施

3 桥梁吊装施工

3.1 吊装施工步骤

桥梁分为三个梁段拼装，现场设置2 座支承胎架，施工步骤如下：

（1）现场原钢天桥端部牛腿现场焊接，安装抗震支座。

（2）原有商场混凝土端部抗震支座安装。

（3）2 座胎架搭设安装。

（4）在基础承台达到强度标准后，开始吊装Y 型柱，顶部抗震支座安装。

（5）依次吊装三个分段箱梁，进行现场拼焊。

3.2 吊车的选择

根据本工程钢结构桥梁阶段划分、现场环境、吊车作业半径等因素，选用1 台起重性能不低于220t 汽车起重机进行主线桥钢箱梁吊装，选用1 台70t 汽车起重机吊装支墩桥柱，1 台25t 汽车起重机用于临时支墩架设，经验算，其起重能力、作业半径满足该项目现场的安装需求。

3.3 钢箱梁吊装

起吊前，应当先组织试吊，经过检查一切正常后方能正式起吊。钢箱梁起吊应保持均匀缓慢，同时将固定好稳绳以确保起吊过程中不会摆动[4]。下落钢箱梁到结构安装位置上时，应更加缓慢防止损坏承力面，此时在悬吊状态下调整钢箱梁支座的中心线与结构上预埋件的中心线。

钢箱梁就位时，按从低端到高端顺序就位，钢箱梁经对位、临时固定、垂直度偏差校正无误后，立即用对角施焊的方式进行固定[5]。

考虑到商业中心二层预留接口处较为狭窄，且接口周围装饰板已经安装就位，为确保预留位置的顺利接入和保护商业中心的装饰，本工程决定按照分段一、分段二、分段三的顺序依次吊装，分段一就位后由商业中心和胎架一临时支撑，并焊接H 型钢作为临时支持钢柱保证其稳定性，同理进行分段二和分段三的吊装作业。

3.4 落梁措施

3.4.1 预拱度设计

当结构重力和静活载产生挠度超过L/1600 时，须设置预拱度，其值等于结构重力和1/2 静活载所产生的竖向挠度和[6]。本工程延伸段施工，跨度为37.4m，L/1600=2.34cm，而最大挠度发生点为排水点，大小为0.87cm，故不需设置预拱度。

3.4.2落梁程序

（1）调整各分段钢箱梁的标高，焊接钢箱梁之间纵、横向焊缝。

（2）对所有的焊缝进行探伤检测，直至合格。

（3）在箱梁底板四角布置千斤顶将箱梁略微顶起。

（4）安排两人从两侧按照从跨中到支座的顺序，同时切割临时支墩上的垫梁钢柱。

（5）缓慢同步卸载临时支墩与钢箱梁间的千斤顶，观察沉降值是否符合设计要求。

4 结语

以华泾路龙吴路人行天桥西延伸段项目施工为背景，研究了在保证既有天桥正常通行以及接入商业中心保证地下室顶板安全的情况下，从桥梁分段、梁段运输等方面充分考虑，将37.4m 的天桥延伸段分成三段，采用临时胎架支撑的操作技术，进行既有天桥的延伸段改造施工，既保证了施工进度，又确保了工程安全，以最经济的办法和最短的施工时间，优质、高效、安全地完成了本工程。最后，希望本研究成果为同类工程提供一定的参考。