跨越既有排洪渠桥梁不间断吊装施工方法

马凯，邓鸿昌，王新科，熊峰，范小源

（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳 518045）

1 引言

排洪渠盖板桥的施工应关注以下要点：（1）减小对现状排洪渠的影响，施工不破坏挡墙结构及不影响通水；（2）节约施工材料和有效地减小施工对环境污染。本文以项目幼儿园东门口排洪渠盖板桥为实例，通过合理安全的盖板桥结构设计，使盖板桥结构不与现状排洪渠冲突，配合科学的装配式吊装施工方法，施工快速便捷。

2 工程概况

横琴新区子期幼儿园和小学项目位于珠海市横琴新区，东侧子期北道、西侧琴飞道、南侧琴政路、北侧琴德路。项目工程建设用地面积为5.4 万m2，总建筑面积为5.6 万m2。主体建筑由3 栋楼组成，分别为幼儿园、小学教学楼及小学文体中心。建成后，将为横琴新区引进更优质的教育资源，为入读学生提供一流的校园环境，更好地满足横琴新区幼儿园与小学教育需求。

2.1 排洪渠概况

排洪渠位于本项目幼儿园东侧，沿南北方向走向，承担小横琴山区间洪水引排，经横琴岛中心沟排洪渠分别排入十字门水道和磨刀门水道。现状排洪渠已建成通水，渠底宽15 m，渠底高程-0.71 m，渠顶高程4.0 m，排洪渠结构为浆砌石挡墙结构，渠底加固为抛石层+深层水泥搅拌桩[1]。

2.2 幼儿园概况

排洪渠横贯于幼儿园与子期北道之间，幼儿园东侧交通被阻断，仅南侧与琴政路相通，南侧对面为住宅小区大门，行人车辆进出频繁，交通时常拥堵。

在排洪渠上增设盖板桥，连接幼儿园和子期北路，利用排洪渠东侧宽敞的空地布置场内道路，提供良好的交通设施，使家长接送学生快速、安全，并在盖桥上布置停车场可解决车辆停放问题。

3 桥梁结构方案设计分析

3.1 桥梁下部结构设计分析

常用的桥梁桥台类型有重力式桥台、埋置式桥台和轻型桥台，考虑到排洪渠两侧地质为人工回填层+原始海陆交互沉积层，淤泥类软弱层埋深厚，地基承载力差，结合已建成排洪渠结构考虑，下部结构采取桩柱式桥台[2]。

桥台桩基采用直径130 cm 钢筋混凝土灌注桩设置间距4.87 m，布置于排洪渠毛石挡墙外侧0.9 m 处，保证与排洪渠深层水泥搅拌桩基础够足的安全距离，避免桩基施工破坏排洪渠基础。由于场地内可作为灌注桩持力层的岩层埋置较深，灌注桩按摩擦桩设计，桩顶标高+2.300 m，桩长80 m，桩顶最大承受荷载为2 500 kN[3]。

灌注桩桩顶设有桥台，桥台台帽1.7 m 宽，1.4 m 高，顶标高3.7 m，沿桥台纵向设置1.9 m 高背墙起挡土作用。桥台埋置在挡墙后方，台前挡墙边坡即可起保护桥台的作用，又可平衡台背侧压力。

3.2 桥梁上部结构设计分析

结合节省材料、缩短工期、降低对排洪渠影响等因素考虑，上部结构采用简支支座+预制预应力箱梁盖板，采取装配式施工，最后浇筑面层完成。

支座结构形式为垫石+GYZ500×110 橡胶支座+碶形块，合计厚0.3 m，支座顶部标高4.0 m，略高于排洪渠毛石挡墙顶标高，以保证桥面安装后不会接触毛石挡墙，体现盖板桥跨越排洪渠特点，不与现状挡墙结构冲突。

盖板采用28 m 跨预应力混凝土小箱梁结构，箱梁截面采用单箱形式，底部宽1 m，顶部宽2.4 m，高1.57 m，质量为86.33 t，内部为空心状，顶部两侧设置翼缘。箱梁选取箱式构造可节约混凝土材料，减轻结构的自重，且受力好、刚度大，提高了桥梁的跨越能力。箱梁为简支形式，采用工厂预制箱梁+现场吊装的装配式施工方法，即可解决场内施工空间不足问题，也可使盖板桥结构施工快速便捷。桥梁结构设计方案如图1 所示。

图1 跨排洪渠盖桥结构断面图

4 箱梁吊装施工重难点

1）排洪渠南北方向走向，仅东西侧可施工，且西侧幼儿园距排洪渠最近点约为3.5 m，东侧为子期北道，吊装施工场地有限，预制箱梁单根可重达963.63 kN，所需起重机的额定起重量、体积大[4]。

2）本工程地勘报告揭示排洪渠两侧自上而下岩土层分别为：①人工填土层Q4ml（层厚3.30～13.50 m，平均厚度为7.93 m）；四系海陆交互沉积层Q4mc（由淤泥②1、黏土②2、淤泥质黏土②3、中砂②4；黏土②5 及砾砂②6 共6 个亚层组成，平均厚度82.44 m）。排洪渠附近地质软弱，软弱层埋深厚，地质情况较差，吊装施工荷载易产生排洪渠挡墙失稳滑坡。

3）本工程施工工期非常紧张，吊装施工将不可避免地占用市政道路子期北路，施工期间该道路不能通行，预制箱梁的吊装施工方法需保证其施工快速便捷，减少施工占道时长、保证吊装作业安全，确保施工如期完成。

5 确定箱梁吊装方案

1）起重机确定。预制箱梁最大质量为98.33 t，吊装起重设备选用一台额定起重量为400 t 的SCC4000A-2 履带起重机，设置100 t 超起配重时，可吊起重量为122 t。履带起重机作业半径40 m，吊装边梁时实际最大作业半径为35 m，把杆长度L=54 m，起吊高度h=29.42 m，所选履带起重机满足吊重、平面及立面架设要求[5]。

2）吊机布置确定。现场交通条件便利，但考虑到排洪渠西侧的幼儿园临近2#桥的箱梁位置，无法提供履带起重机施工相应的作业位置，故预制小箱梁全部采用单机吊装的安装方法施工，SCC4000A-2 履带起重机单机布置在子期北路一侧，进行吊装安装施工，吊机平面布置图详见图2。起重机对地面荷载（起重机自重+吊装配重+预制箱梁重）为693.33 t，考虑到因履带吊对地面荷载较大可能造成排洪渠边坡失稳滑移，吊机站位距排洪渠边坡16 m，坡顶荷载远离坡顶点，提高边坡安全系数。

3）不间断吊装。原则为由北至南逐根进行吊装，即1#桥→2#桥→3#桥→4#桥，对每个桥的箱梁进行编号，从1#桥→末端号桥。每座桥布置1 个吊车站位点，完成1 座桥的箱梁吊装后，吊车无须挪移，吊车只需站位4 次便可完成所有箱梁吊装。运梁车根据当日计划工程量提前布置在施工场地左上方，根据梁车所载梁序号有顺序地进行排队，等待吊装命令，待需吊装施工时，梁车无须掉头驶入吊装指定位置，箱梁起吊检查无误后，直行使出施工场地，通过科学的施工部署，缩短吊车喂梁所需时间，无缝进行喂梁穿插施工，实现不间断的箱梁吊装施工。

6 跨排洪渠箱梁吊装施工方法

6.1 吊装场地平整

运梁车放置于待施工桥梁与履带吊之间，即非机动车道与人行道。由于人行道路面高于非机动车道，需对非机动车道进行回填施工，与人行道平。

6.2 运梁车就位

按照当日的工程任务量，前一天晚上所有运梁车发出抵达吊装地点，有序地排列在一起，等待吊装命令。

6.3 桥台支座安装

根据设计图上标明的支座中心位置，分别在支座与垫石上划出纵横轴线，在墩台上放出支座控制标高；将墩台支座支垫处和箱梁底面清理干净，并使其顶面标高符合设计要求，如不符合要求，应将墩台垫石处清理干净，用干硬性水泥砂浆将支承面缺陷修补找平；核对施工图及待安装的各墩上支座的支座型号无误后，支座对准轴线中心位置安装，与台平整密贴。

6.4 吊机就位、安放吊机配重与路基箱

吊机中央配重40t，后配重150t，机身后设置超起配重250t。

履带起重机两侧履带板位置钢路基箱尺寸为2.5 m×5 m（4 个1 排），吊装施工方向为由北至南，按照吊装平面图吊车站位布置路基箱，路基箱的腾挪采用随车吊配合，完成1 座桥的吊装需要腾挪1 次，共腾挪4 次。

6.5 吊装预制箱梁

预制箱梁吊装采用设吊孔穿束兜托梁底的吊装方法，保证兜底捆绑钢丝绳不发生滑移，在距梁端距离约1 m 处梁体用72 mm 钢丝绳兜底捆绑后，将梁板吊空200～300 mm 后停车，停留10 min，检查吊机及机索具是否完好、平稳，无异常情况后吊机方可缓慢起吊。

6.6 箱梁吊装验收

箱梁就位前，应对梁体外观质量做最后的检查，杜绝表面有瑕疵的构件上桥。箱梁运输时，要按吊装顺序依次吊运，对构件进行编号、核对，每片小箱梁位置要现场对号入座，不能错位。小箱梁就位后检查支座与小箱梁接触面是否紧密接触，不许脱空，以防临时支座断裂破碎。

7 应用效果分析

7.1 施工效益分析

盖板采取预制装配式箱梁施工，与传统的现浇箱梁施工不同，投入的人力较少，施工周期短、效率高，对环境的影响小。对吊装施工部署进行优化，采取一桥吊车一站位、吊装喂梁无缝穿插的施工方法，极大地减少了吊车挪移、喂梁时间，提高施工效率，实现绿色环保、高效的施工。

7.2 经济效益分析

采用预制箱梁装配式施工，配合优化后的不间断吊装施工，投入的人力、时间成本较少，可缩短工期，降低成本，整体施工对环境影响小，避免了不必要的环境恢复费用，本工程经实施经济显著。

7.3 质量效益分析

采用桩柱式桥台并设置在挡墙后方，解决了因地基多为软弱层且埋深厚导致的基础承载力不足及减小不均匀沉降的问题，另一方面，埋置式桥台的两侧土方平衡，避免桩基受单侧土压力导致开裂，提高结构的耐久性。

与现浇箱梁施工不同，预制预混凝土箱梁在工厂制作，结构稳定性和强度更高，避免现浇施工周期长，地基不均匀沉降导致箱梁结构出现裂缝，造成渗水病害的问题。

8 结语

通过采用安全性高、施工便捷的排洪渠盖桥结构方案，盖桥施工过程中保证了排洪渠排水通畅，不破坏现状挡墙结构，配合科学的吊装施工方法，实现了箱梁不间断吊装，大大提高了施工速度，保证了跨排洪渠盖桥的顺利移交。本文介绍的施工技术，可为类似跨排洪渠桥梁工程提供借鉴。