跨国道小净空桥梁门洞支架施工关键技术研究

沈委慈

(中交二航局第三工程有限公司，江苏 镇江 212003)

近年来，我国桥梁建设事业迅猛发展，特别是大跨径桥梁的建设进入了一个辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大的大跨径桥梁相继建成。目前，我国桥梁建设正在向大跨径、造型美观等方向发展。随着桥梁建设水平的提高，跨公路现浇施工的桥梁日益增多。从造型美观及安全行车角度，采用一跨过路的大跨径桥梁越来越多。由于受到不允许长期封路、桥下行车净空和行车道宽度以及施工于扰等多种因素的限制，跨路桥梁施工中采用的支架结构形式一直为现浇施工中的难点。

1 概况

跨淮江复线高架桥位为3 联现浇预应力混凝土箱梁桥，桥梁全长294.9m，全宽为25m，桥梁左右分幅。跨淮江复线高架桥在跨越淮江复线处设置主跨为50m 的现浇变高度预应力混凝土连续大箱梁，跨径布置为35+50+35m。主跨50m 的现浇变高度预应力砼连续大箱梁，全宽25m，采用单箱三室断面。箱梁中支点处梁高3.0m，中跨跨中及边跨梁端梁高2m。跨淮江复线高架建成后机动车道净空高度≥5m，非机动车道净空高度≥2.5m，人行道净空高度≥2.5m。设计的最大净空值为5.9m，最小净空值为5.4m，净空高度较小，根据调查G233 国道日断面流量约为10000 辆，大型节假日期间日断面流量约为13000 辆。因此跨淮江复线小净空门洞支架施工的关键技术对整个项目顺利实施有重要意义。

2 跨路门洞支架设计

在不中断国道交通的情况下，进行上跨桥施工通常采用搭设门洞支架施工。因设计的桥梁净空值较小，为保障车辆安全通行，施工过程中桥下净空不得小于5m。采用贝雷架搭设门洞，桥下净空值较小，由下表可知行车道净空仅为4.2m 左右。采用型钢搭设门洞，桥下净空富余量加大，由下表可知行车道高度为5.3m 左右。因此门洞支架采用型钢梁柱式结构门洞。现浇箱梁断面较大，为保障门洞支架整体稳定性，采用单车通行门洞，门洞净宽为3.5m。单侧设置2 个机动车门洞，1 个非机动车门洞。

表1

门洞支架具体设计如下：门洞下部使用扩大基础+钢管结构，扩大基础长25 米，宽1.5 米，高1 米。钢管桩每排为7 根φ609mm 壁厚8mm 钢管，两排支墩之间跨度为3.5 米和2 米两种。每排钢管间距组合依次为4.2 米、4.2 米、3.145 米、3.145 米、4.2 米、4.2 米。钢管上为横向双拼I45 工字钢承重梁，工字钢上部设置纵向25a 型钢主梁，上部设置[12.6 槽钢和支架，支架上设置横向I12.6 工字钢和纵向方木，然后铺设1.5cm 厚竹胶板底模。(图1、2)

图1 跨线钢管支墩横断面图

3 门洞支架搭设

门洞支架搭设采用封闭国道半幅道路施工，利用另外半幅进行交通导流，保障车辆通行。

3.1 混凝土条形基础施工

门洞基础直接利用现有的国道沥青路面，对沥青不需要做特殊处理。但需要通过静载试验方法验证。门洞混凝土条形基础采用C30 混凝土，其几何尺寸为长25 米，宽1.5 米，高1 米。

基础混凝土施工采用竹胶板作为模板，插入式振捣棒振捣密实。混凝土条形基础施工同时埋设钢管立柱预埋钢板，钢板尺寸为0.9m×0.9m，锚筋采用8 根φ28 螺栓，锚固长度为0.5m。混凝土基础与预埋钢板的轴线位置应该严格控制。

混凝土浇筑之前需进行钢管桩固定螺栓的预埋，预埋位置必须准确，螺栓外露长度需满足要求。钢管桩每排为7 根φ609mm 壁厚8mm 钢管，两排支墩之间跨度为3.5 米和2 米两种，每排钢管间距组合依次为4.2 米、4.2 米、3.15 米、3.15 米、4.2 米、4.2 米。钢管桩底部与预埋螺栓连接固定，钢管桩底部与顶部均四周设加劲板，每根上下各8 块。

3.2 钢管立柱安装

图2 跨线钢管支墩纵断面图

钢管立柱采用φ609mm 壁厚8mm 钢管，立柱在加工厂下料，并将柱顶按设计处理妥当后运至安装现场。钢管立柱安装前，先将预埋钢板上面的混凝土砂浆清理干净。测量人员在钢板上放出立柱中心线并测出其中心标高；施工人员根据立柱中心线与各标高测量数据引出钢管立柱的外边框线和参考高程点。

钢管立柱运至现场后, 现场施工人员复核每根立柱的实际高度,经检查后方可进行立柱安装。钢管安装采用25 吨吊车配合施工,立柱吊立至预埋钢板上后,人工将其扶正。用垂直尺或吊锤检查其垂直度,确定好后用加劲板将其与预埋钢板连接。若钢立柱钢管口与预埋钢板有空隙,垫钢板焊接加固。

立柱安装结束后用2[20a 槽钢横桥向将各立柱以上下平联加斜撑的形式连接在一起,加强其稳定性。为了加快安装速度且能更好的控制每排立柱顶端是否在同一直线上, 宜先安装同排立柱端部的两根, 然后在安装好的立柱上下各拉一条广线, 其它立柱安装根据广线控制其位置。

3.3 柱顶横梁安装

柱顶横梁采用双拼45a工字钢。柱顶横梁单根长度为14.5m, 采用地面连接,整体吊装的方法安装, 其连接接头应安排在中间一根立柱的顶端。横梁与立柱之间设置卸荷块并采用焊接方式连接。安装过程应保证其位置的准确度, 尽量减小偏差,减小立柱的偏心受压。柱顶横梁加工时, 对应的纵梁位置采用lcm 加劲板进行加强,加劲板焊接方向垂直于腹板与翼缘板; 同时横梁在柱顶处用加劲板对其稳定性进行加固。

3.4 防护钢板安装

横梁安装完成后，在横梁梁上满铺3mm 厚钢板作为防护棚，防止上部施工过程中的物体掉落保护门洞内行车安全。

3.5 纵梁安装

纵梁按六跨连续梁设置(东西车道分幅施工，实际施工为每次三跨连续梁)，主纵梁采用工25a，纵梁必须为连接牢固的整根工字钢。纵梁采用地面加工, 单根整体吊装的方式施工。纵梁在各支点处采用楔形块进行加强、调节纵坡使纵梁与横梁连接贴紧密实。纵梁安装位置必须准确。纵梁与横梁之间采用电弧焊接方式连接。纵梁安装宜以腹板为主,测量人员先将腹板位置的两根纵梁位置放样。施工人员根据已放样的纵梁用钢卷尺将其他纵梁的准确位置放样至横梁上纵梁安装前需对每一根纵梁进行检查, 严禁存在强度缺陷或弯曲偏大的纵梁进入支架主体安装。

3.6 模板系统

模板系统采用底板设[12.6 小横梁和纵向方木，腹板及翼板处设支架立于主纵梁之上接双拼φ48×3.5mm 定制弯曲钢管，然后铺设1.5cm 厚竹胶板底模。

3.7 交通转换，施工另一侧门洞

待单侧门洞施工至底模铺设完成后，立即施工临边围栏。同时需要进行门洞的防撞墩及反光漆的施工。做好防护及清理工作之后，交通进行转换，进行另外一侧的门洞施工。

现浇箱梁施工时在现有国道左右幅各预留两个行车门洞，确保施工及现有国道安全畅通，预留门洞横向净宽3.5m，净高≥5.3m，门洞横桥向宽28m，即左右幅桥面宽度各向外侧延伸1.5 米。

4 防撞设施

4.1 夜间施工安全措施

门洞搭设完成后，夜间照明采用截光型高压钠灯，悬挂于门洞横梁正下方，布设高度30cm 以内，保证灯下净空高度5m，门洞两侧均设置，门洞搭设过程中在具备通行条件的门洞下同样按照上述要求设置夜间照明，其余导流水码、锥桶及标识标牌均需具备车灯照射下反光辨识能力以保证夜间路线辨识。(图3)

图3 门洞灯带布置示意图

4.2 防坠落措施

支架搭设完成后于两侧设置高1.2m 的定型围栏，下设20cm 高踢脚板，内侧全幅围护密目网防坠物及高空抛物。箱梁浇筑完成后于两侧现浇各一道高10cm，宽5cm 的拦水埂，配合养护时覆盖土工布及洒水时控制撒水量以保证养护用水不会滴落至行车道。

4.3 跨路支架防撞措施及交通管控措施

开工前与公路主管部门取得联系，在公路主管部门的指导下，做好公路的防护及引导工作。

工程施工时，在距施工工点500m 处设置“前方施工减速慢行”警示牌，距工点300m 处设置40km/h 限速牌，100m 处设置减速带，距工点30m 和25m 处设置限高架，提醒过往司机进入该地段时控制行车速度，距工点20m 处设置减速带、红道帽、防撞筒标志；

距离门洞扩大基础迎车方向50cm 设置防撞墩。防撞墩采用混凝土浇筑，宽、高度与基础一致。并张贴黄黑色反光贴，防止个别司机因疲劳驾驶或恶劣气候条件下视线不清时，闯入封闭施工区域，造成人员、车辆损失，影响施工。

为保证夜间行车安全，应在钢管柱及门洞条形基础和防撞墩、墙上涂黑黄相间反光漆及相应的行车警示标志。

设2 名安全员24h 值班，负责日常安全监察，设4 名防护员24h 值班，负责及时传递各种信息，维护或设置交通标志(警示牌、限速牌、反光锥封闭、路栏等)。施工现场设醒目的安全标语和安全警示标志，提示行驶车辆及施工人员注意安全。

5 门洞拆除

门洞拆除拟采用临时支架支撑法落架。即用盘扣式支架搭设临时支撑架，将门洞横梁的两端支撑。接着将卸荷块切割，然后使用U 托伸缩将横梁及以上的支架系统缓慢下降至一定高度，使支架体系与箱梁梁体脱离，最后拆除钢管立柱、破除条形基础。

门洞拆除时应注意以下几点：

(1)临时支撑架采用盘扣支架搭设，搭设应稳固，工作面充足。

(2)分批切割卸荷块，横桥向按从外侧向中间的顺序对称间隔割除。

(3)门洞上的型钢应分阶段降落，每阶段的最大下降量控制在20cm 左右。并按纵桥向先高后低的顺序逐孔实施降落。

(4)门洞拆除时，应采用封闭半幅交通的方式进行。在拆除跨中部分门洞时，应选择在车流量较少的时间内进行。

(5)拆除时遵循先安装后拆、后安装先拆的原则。

(6)门洞拆除后，若对原沥青路面造成损坏，应对沥青路面进行铣刨后重新摊铺。

6 实施效果分析

本项目受桥下净空高度较小的影响，条件上不允许采用常规的贝雷架门洞体系，而采用型钢单车道门洞。在项目的实施过程中，小净空型钢单车道门洞施工工艺有效的解决了桥梁下净空不足的问题，顺利完成跨路箱梁现浇施工。在保障了行车净空安全的前提下，单向设置了两个车道，且对车道进行分离，对国道车辆的整体通行未造成影响。跨国道淮江复线高架桥现浇箱梁的顺利实施，为整个项目的顺利按时完工奠定了良好的基础，取得良好的经济效益和社会效益。

7 结论

希望通过本文的阐述，在桥下净空受影响的情况下，合理选择施工工艺，明确施工要点，为类似桥梁跨路施工提供借鉴。