复杂交通条件下互通立交施工方案设计及比选

韩娟HAN Juan

（中铁十七局集团第三工程有限公司，石家庄 050081）

0 引言

公路工程中互通立交施工为标段重点，互通立交与其他结构物交叉，其施工干扰大、施工周期长、结构特殊往往为整个标段工程的关键工点。作为控制性工程，需要对其整体施工方案进行详细的策划与分析，根据地势条件、成本投入、资源投入制定详细的施工方案。尤其是互通立交施工跨越既有行车线，要考虑线路的防护及交通道改，因此互通立交施工方案涉及内容较多，工序施工复杂，根据整体的施工安排及组织制定其施工方案。本文通过对三处互通立交跨越国道施工，全面总结互通立交施工技术，优化施工组织。根据互通立交施工经验，总结公路工程中互通立交对标段及项目的影响因素，从全寿命周期分析施工方案对关键线路施工的影响，从成本、安全、质量等方面分析互通立交在整个线路中施工的重要性[1]，为类似工程提供参考。

1 工程简介

某公路项目，施工段里程为K27+000～K34+400，总长7.4km。管段内设甲子互通一处，设岳崧分离式立交桥、长昌分离立交桥两处。甲子互通A 匝道在上跨国道主线，与主线交角为70°，设计采用一联三跨（28+40+28）m 预应力砼（后张）连续箱梁，桥梁总长102.08m。

岳崧分离式立交桥在上跨国道公路K33+372.295 处主线，与主线交角为65°，设计采用一联三跨（22+36+22）预应力砼（后张）连续箱梁，桥梁总长80m。

长昌分离立交桥上跨国道G360 公路K34+102.468 处主线，与主线交角为115°，设计采用一联三跨（22+36+22）预应力砼（后张）连续箱梁，桥梁总长80m。

甲子互通上部结构连续箱梁为单箱三室截面，正交截面底宽为13.0m，顶宽为16.5m，梁高2.0 m，箱梁底板、顶板形成单向2%的横坡。顶板厚度为25cm；腹板厚度取用45cm，加厚段腹板厚度为80cm；箱梁底板厚度变化范围从22cm～60cm，翼缘板端厚度20cm，根部厚度45cm。

分离立交桥下部结构采用墩柱式桥墩、盖梁式桥台配钻孔灌注桩基础。上部结构连续箱梁为单箱室截面，正交截面底宽为5m，顶宽为8.5m，梁高1.9m，箱梁底板、顶板形成单向2%的横坡。顶板厚度为25cm；腹板厚度取用50cm，加厚段腹板厚度为72.5cm；顶板厚度为45cm。箱梁底板厚度变化范围从22cm～42cm，翼缘板端厚度20cm，根部厚度45cm。

2 施工方案设计

跨国道互通立交施工风险较高，施工方案必须考虑对既有行车条件，最大限度的降低对既有线路桥梁的影响根据对互通立交方案的设计。甲子互通A 匝道跨线桥在现浇梁施工过程中，做好施工安全防控管理工作重点，由于互通立交跨线桥平面位于直线段与直缓段交界处，纵断面位于竖曲线弧顶处，且与主线斜交70°，桥梁线型施工控制难度大。且跨线桥梁体混凝土方量900-1287.8m3，必须采用两次浇筑的方案。如此复杂结构大方量的混凝土浇筑，施工组织及混凝土施工质量控制至关重要。做好梁体大方量混凝土浇筑的施工管理是本工程的重点及难点。

互通立交跨国道桥施工下部结构工程施工过程中要提前预留跨国道支架基础，预埋钢板，若采用盘口支架进行现浇梁施工，必须要对原地面标高进行预控，保证盘口支架立杆配杆需求，保证顶托与底托外露长度满足规范要求。做好跨线桥的施工准备工作，包括施工物资、施工技术、劳动力资源配置，现浇梁混凝土浇筑需要连续进行作业，开盘后必须留足够的备用资源，以防止过程中出现意外情况，影响混凝土浇筑的连续性。

甲子互通现浇梁（28+40+28）m，桥墩高度最高为8m，现场无大范围不良地质、无软弱下卧层地质，因此具备采用满堂式脚手架现浇的条件，由于跨国道需要留设门洞，门洞支架可采用满堂式脚手架作为立杆，但由于路基两侧宽度不够，因此门洞拟采用螺旋钢管加工字钢形式支架跨越国道。通过与贝雷梁支架方案与盘扣支架方案比选考虑周转材料利用及杆件强度，满堂式脚手架采用盘扣式脚手架，盘扣式脚手架立杆材质为Q345 钢材，其承载能力极大的提高，安装简便快捷，现在路桥施工中应用比较广泛。因此经过成本分析，盘扣式脚手架租赁按照t/天为单位，若现场采用贝雷梁支架则租赁成本及基础施工成本增加，因此架子互通桥采用盘扣式脚手架+螺旋管支架施工方案，见图1。现浇梁地基处理方式为20cm 厚C20 砼垫层+C30 砼条形基础长15m×宽1.1m×高0.7m。

图1 甲子互通匝道断面布置图

在满堂支架区域，箱梁投影外加宽2m 范围进行地基处理，清除表层杂质、浮土、建筑废渣等，低洼或受破坏部分用砂砾找平，边坡位置逐级分台阶夯实，上部采用碎石垫层+20cm 厚C20 混凝土垫层，换填后基础承载力需求不小于160kPa，若地基承载力不满足要求，釆用未筛分碎石进行换填处理。浇筑垫层混凝土时按照0.5%横坡浇筑，且在基底处理边缘设置排水沟，便于后期将支架搭设场地内的雨水排出，避免支架地基受水浸泡软化而降低地基承载力。

门洞区域采用C30 砼条形基础长15m×宽1.1m×高0.7m，地基处理方式与满堂支架地基一致。净宽4.54m、高5.8m 门洞作为交通通行通道。门洞式支架纵梁采用HN700 型钢，柱顶分配梁采用2HN700 型钢，钢管立柱采用Φ609×16mm 钢管，柱间剪刀撑采用[14，钢管立柱支撑于条形基础上，见图2。

图2 甲子互通匝道门洞断面布置图

岳崧分离式立交桥及长昌分离式立交墩身高度5m内，根据工期安排长昌分离式立交施工待甲子互通立交桥施工完成后进行现浇梁作业。降低工程成本，岳崧分离式立交桥采用盘扣式脚手架施工方案，其结构形式与甲子互通相同。

3 互通立交桥施工方案

3.1 甲子互通跨线桥方案

盘扣支架立柱为Q345A 材质，沿桥墩四周采用扣件钢管抱箍固定支架，抱箍竖向间距不大于4.5m，保证支架的稳定性。架体断开处采用钢管扣件进行连接。在地基基层填筑压实完毕后，在表面浇筑20cm 厚C20 混凝土作为垫层，地基处理后承载力要求不小于160kPa。箱梁内模支架钢管管径48mm，壁厚3.2mm，Q345A 材质，横距0.6m，纵距0.9m，主、次楞为10*10cm 方木，次楞间距0.3m，模板为15mm 厚竹胶板；内侧模采用15mm 厚竹胶板，次楞采用10cm×10cm 方木，间距30cm，主楞采用直径48mm 双拼钢管，钢管壁厚3.2mm，材质Q345A，间距50cm，对拉杆采用直径16mm 对拉丝杆，按竖向50cm，横向70cm 间距布置。支架设一处门洞，采用钢管支架，供车辆通行，门洞支架在纵梁底部挂防护网, 条形基础采用C30 混凝土，下方地基承载力不小于140kPa，见图1、图2。

3.2 岳崧分离式立交桥及长昌分离立交桥方案

盘扣支架立柱为Q345A 材质，结构形式与甲子互通结构类型设置一致，见图3。

图3 分离式立交桥断面布置图

4 互通立交施工方案管理

4.1 互通立交施工方案投标阶段管理

公路工程施工中措施费包括，环境保护、文明施工、安全措施、临时设施、夜间施工、二次搬运、大型设备进场及安拆、钢筋混凝土模板及支架费用等。其中互通立交跨线桥施工涉及多项措施费取费，而投标阶段重点考虑模板支架相关费用，对其余安全、文明施工、导改、配合费用均不予重视，实际施工过程中由于其施工的交叉性，复杂性，多部门的联动性，导致投标阶段对互通立交施工成本归集不够精确，导致施工成本从投标阶段增加。因此针对互通立交工程，在投标阶段应该针对具体的施工方案进行施工成本标前核算[2]。支架高度应结合现场实际高度进行取费，设计超高部分、交通导改部分、配合措施部分应予以考虑。

4.2 互通立交施工方案实施阶段管理

互通立交工程在施工过程中，往往位于其关键线路，作为运梁通道、标段节点、架梁枢纽工程，其施工周期及质量为整个标段的重点，因此应充分的重视其施工方案的制定，并组织严格按照制定的施工方案进行准备与实施，不得随意变更施工周期。严格控制施工质量，涉及跨线作业，应与相关部门提前对接沟通，办理相关跨线手续及交通导改手续，做好既有行车国道、省道、铁路等工程的行车防护。方案制定中要重视支架拆除方案情况，对整个施工过程中施工方案应该充分予以考虑，并体现在施工方案中，包括采取的措施、方法、投入的设备等，保证方案切实可行[3]。

4.3 互通立交施工方案竣工验收节段管理

互通立交在竣工收尾阶段应做好相关内业及隐蔽工程资料的搜集整理及归档。针对竣工验收程序，分部、分项工程分别予以验收，并报相关部门进行备案审核，重视施工变更资料搜集及归档，竣工图绘制应与现场贴合，应根据变更通知单进行[4]。竣工收尾阶段互通立交接口施工质量隐患应予以提前消除，伸缩缝、台背回填、路基附属工程应进行全部销项整治，并留取相关的整改资料并与竣工资料同步提交。

5 结束语

互通立交工程在公路工程施工中作为重要节点工程，应在施工的全寿命周期中予以重视。其施工方案是是否能够保质保量完成互通立交工程的基础，施工方案包括下部结构、梁部现浇、跨线防护等，其制定过程必须进行严格经济型、实用性、适用性比选。但不能过度的追求方案的某一个指标，应该是综合性考虑及比选后制定。互通立交工程施工质量也是重点，因为其结构复杂，专业交叉因此其与其余结构接口容易出现质量缺陷，也应该在方案制定节段提前进行预防，制定相应的技术整改措施，做到质量可控、工期可控、效益及可控。