车行天桥先桥后堑施工技术

摘 要：为实现高速公路与地方路网的有效融合，高速公路会与地方路网、水网、管网等设施设备交叉，常采用上跨、下穿高速公路方案，保证地方路、水、管网等畅通，施工中采取先修临时保通工程再修建永久保通工程。在某些地方受基本农田土地政策严控影响，在高速公路红线外无法征地修建临时保通道路，这样就需要在施工技术上研究，以实现高速公路建设和基本农田占用、地方道路通行的有机结合。该文以广绵高速某深挖路堑车行天桥逆作施工为例，从设计方案调整、施工方案重点控制等方面介绍车行天桥逆作施工技术，希望对同类工程起到一定的借鉴作用。

关键词：车行天桥；现浇连续箱梁；逆作施工；重点工序；优化设计

中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2024）29-0185-04

Abstract： In order to realize the effective integration of the expressway and the local road network， the expressway will cross with the local road network， water network， pipe network and other facilities and equipment， and the scheme of crossing the highway up and down is often adopted to ensure the smooth flow of local roads， water and pipe networks. In the construction， we should first repair the temporary guarantee project and then build the permanent guarantee project. Under the strict control of the basic farmland land policy in some places， it is impossible to build temporary guaranteed roads outside the red line of expressways， so it is necessary to study the construction technology， in order to realize the organic combination of highway construction， basic farmland occupation and local road access. Taking the reverse construction of a deep cutting overpass on Guang-Mian Expressway as an example， this paper introduces the reverse construction technology of vehicle flyover from the aspects of design scheme adjustment and key construction scheme control， hoping to provide some reference for similar projects.

Keywords： vehicle overpass; cast-in-place continuous box girder; reverse construction; key working procedure; optimal design

车行天桥广泛应用于公路、铁路、城市道路立体交叉工程中，实现满足交通功能，提高交通效率，减少交通事故的作用。相关工程项目中如涉及特定地形条件，应优先建设桥梁部分，随后再进行路堑施工，即采取先桥后堑的施工技术。本文将结合具体项目介绍关于车行天桥施工方案的设计和实施，通过采用先桥后堑施工技术，可以在保证工程质量的前提下，提高施工效率，减少对交通的影响。

1 工程概况

1.1 原设计概况

广绵高速公路K95+810～K95+950段设计为深挖路堑，最大开挖高度33.3 m，边坡防护为4 m×3 m锚杆框架梁植草防护，路堑施工中断梓潼县Y043乡道，于K95+905位置设车行天桥原位恢复乡道。该桥与高速公路正交，全长120 m，桥宽10 m，下部结构为2墩2台，桥台均为重力式桥台，基础采用扩大基础；桥墩为圆柱墩，桩基础；上部结构为（35+40+35） m预应力混凝土现浇连续梁。立面如图1所示。

1.2 优化设计概况

1.2.1 设计方案优化背景

原设计方案为先施工路堑后施工天桥，路堑施工前在路堑外修建临时道路保证Y043乡道通行要求。项目实施前，对保通道路进行全面规划和设计，申请办理临时用地手续，经自然资源部门核实，高速公路附近均为基本农田，导致临时通行道路用地手续无法办理，道路无法修建。为保证高速公路建设，经参建各方现场踏勘制定方案，先在红线内修建临时保通道路，再修建天桥，最后开挖桥梁影响范围的路堑，设计院对原方案进行优化调整，天桥采用逆作法施工以保证乡道通行。

1.2.2 优化后设计方案

K95+905车行天桥上部结构不变，下部结构改为桩柱同径，直径为1.8 m，孔桩顶3 m及墩柱全部设计壁厚为16 mm的钢护筒钢筋混凝土结构，系梁由原设计3道减少为2道，系梁位置将钢护筒开孔，施工完成后对钢护筒涂刷2层防腐油漆。立面如图2所示。

2 施工工艺概述

为实现道路保通，采取先施工天桥再开挖路堑逆作施工工艺，具体施工步骤如下。

2.1 施工准备

编制天桥逆作法施工方案并报审，对班组进行安全技术交底和培训，根据方案对现场进行测量放样，确定临时改路线路并进行红线外临时征地，制作钢护筒、导向架等。

2.2 桥台施工及临时道路改移

开挖桥台进行基础及墙身分层施工，在天桥大里程10 m处修建临时道路，在桥台外与现有Y043乡道顺接，保证地方和施工车辆通行。

2.3 柱系梁以下桩柱施工

对孔桩进行测量放样，旋挖钻进行桩柱钻孔，安装和校正钢护筒，检查合格后安装钢筋笼并灌注水下混凝土至所需标高位置。

2.4 柱系梁以上墩柱施工

在下节混凝土终凝前，钢护筒内人工清除桩头浮浆及松散物，待强24 h后安装柱系梁预埋钢筋，人工浇筑墩身至顶系梁标高。

2.5 连续梁、桥面系施工

挖机将梁底以下1 m范围土石方松动后采用压路机分层压实至设计垫层底标高，浇筑20 cm厚混凝土垫层形成土模支撑体系，垫层上安装方木调节预拱度并安装底模板和翼缘板支架体系，安装外侧及翼缘板底模板系统。再进行钢筋安装、预应力施工、浇筑混凝土，做好进行张拉压浆作业。压浆完成后进行桥台背墙施工，采用塑钢模板施工防撞护栏，最后施工桥面铺装层。

2.6 桥下路堑开挖

桥面铺装层养护到位后开放交通，进行桥下路堑开挖施工。梁底以下5 m范围内采用挖机破碎头进行岩石开挖，5 m以下采用鹰嘴钩螳螂臂挖掘机进行岩石开挖。

2.7 系梁施工

开挖至柱（桩）系梁底标高位置浇筑混凝土垫层，将系梁范围钢护筒割孔，将预留钢筋进行校正并安装系梁钢筋，最后浇筑混凝土。

2.8 墩柱钢护筒图层施工

对钢护筒进行打磨并涂刷底层油漆，在底层油漆完全干后在施工外层防腐涂层。

3 重点工序施工过程及控制

3.1 桩基、墩柱施工

3.1.1 桩基、墩柱参数

K95+905车行天桥1#墩桩基桩径1.8 m，桩长20 m，墩柱直径1.8 m，墩高23.6 m；2#墩桩基桩径1.8 m，桩长20 m，墩柱直径1.8 m，墩高24.2 m，施工均采用旋挖钻机成孔，导管法灌注，桩柱钢筋笼由加工中心制作，现场采用直螺纹套筒连接，墩柱外部采用内径1.8 m、1.5 cm厚钢护筒包裹，中系梁、桩系梁钢筋先做好预埋，待开挖至系梁设计标高后割除钢护筒再依次进行中系梁、桩系梁施工。

3.1.2 旋挖钻成孔施工

1）根据设计坐标测量出施工区域，现场采用挖掘机平整场地，进场道路顺接至施工主便道，开挖高度与墩顶设计标高一致。

2）场地平整完成后，测量需钻孔位坐标，并做好十字护桩，对各护桩坐标数据进行采集。

3）旋挖钻机先使用2 m钻头钻至墩柱永久钢护筒底标高，再更换1.8 m钻头，继续钻至桩底，钻孔完成后，采用旋挖斗掏渣清孔后，拔出临时钢护筒，进行下道工序施工。

3.1.3 墩柱永久钢护筒施工

1）钢护筒制作。由专业厂家制作，运输至施工现场，根据设计长度进行分节，钢护筒制作参数见表1。

2）钢护筒安装。钢护筒在孔内焊接接长，第一节钢护筒顶部下放至孔口时，用22b工字钢支撑梁固定钢护筒，用75 t吊车吊起要接长的钢护筒，并校正后进行外侧满焊并敲除焊渣，对焊缝进行检查，焊接检查合格后，割除吊装点后继续下放，循环该流程至护筒接长完毕，接长完毕后整体起吊钢护筒检查合格后进行下放安装。

3）钢护筒垂直度控制。制作钢护筒安装导向架，以保证钢护筒的垂直度满足要求。导向架用10#槽钢拼装。导向架拼装高度为2.5 m，上下2层间距2 m，下部预留0.5 m支腿，对称布置4个M20×15 cm可调节螺栓，导向架定位完成后，通过全站仪放出导向架中心点，将调节螺栓调至钢护筒外侧。底部宽度为2.4 m×2.4 m，下设10型槽钢井字架增强导向架的稳定性，2层定位圈要求同心同轴。

4）钢护筒安装。钢护筒检查合格后开始进行安装。护筒安装过程重点做好以下工作：①测量放线定好导向架平面位置，利用孔口测放的十字桩拼装钢护筒导向架，将导向架精确垂直定位于桩位，在钢护筒下放时能控制钢护筒的方向，使之沿着导向垂直入孔。②钢护筒吊装时，为保证钢护筒起吊时不变形，起吊时顶端吊点采用两点吊装，底部吊点采用一点吊装。③同时起吊顶部吊点和底部吊点，使钢护筒离开平台约2 m，然后起升顶部吊点，底部吊点不动，使钢护筒由平卧变为斜吊，慢慢起吊到90°后，垂直起吊护筒入孔。④通过在底节护筒顶端焊接，起吊顶节钢护筒，松钩下落，使之与下节护筒对位，调整护筒倾斜度和接头错缝，满足要求后由2～3名焊工分段焊接，每名焊工负责一段焊缝的施焊。每层焊完后需将焊皮、焊渣清除干净并检查焊缝外观，无气孔夹渣后继续焊接，直至焊接完成。需注意各焊工之间交叉部位的焊缝，后一名焊工的焊缝应盖住前一名焊工焊缝3～5 cm。⑤钢护筒下沉到位后，复测钢护筒顶标高和钢护筒垂直度，要求钢护筒垂直度控制在1/1 000以内。

3.1.4 桩柱施工

1）钢筋笼制作安装。钢护筒安装校正完成后，进行二次清孔并安装钢筋笼，钢筋笼由加工厂内统一制作，制作钢筋笼时需做好系梁预埋钢筋，钢筋骨架的保护层厚度采用定位钢筋。设置密度按竖向每隔2 m设一道，每一道沿圆周布置4个。

2）导管安装。现场采用？准25 cm钢导管，2.5 m3料斗灌注混凝土，混凝土标号为C30水下，根据实际孔深调整导管总长，导管总长比孔深短0.5 m，导管底悬空高度高控制在0.4～0.5 m。

3）混凝土灌注。混凝土由拌合站拌制，砼罐车运至现场灌注，现场配备4 m3料斗1个，用于首盘混凝土灌注。

首批混凝土入孔后，混凝土应连续灌注。根据测探桩孔内混凝土顶面的位置，及时拆除导管控制导管埋深。灌注时采取措施严防钢护筒上浮措施。当灌注的混凝土面接近钢护筒底部1 m左右时，降低灌注速度。在灌注临近结束时核算混凝土灌入方量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确，灌注的标高比系梁底高0.5 m。

3.2 系梁、垫石施工

①在墩柱浇筑完成后进行桩身完整性检测，根据设计标高开挖出顶部第三道系梁。②割除系梁位置钢护筒，破除墩顶超灌混凝土。③现场安装系梁钢筋、模板，做好垫石预埋钢筋。④进行系梁混凝土浇筑，浇筑过程中做好振捣，浇筑完成进行混凝土收面。⑤根据设计坐标测量出垫石模板点位及高程。⑥现场安装垫石钢筋、模板及预留孔。⑦复测垫石顶平面高程并做好标记。⑧浇筑垫石混凝土，浇筑过程中做好振捣，浇筑完成进行混凝土收面。⑨系梁、垫石施工过程中进行桩基检测。3.3 现浇梁施工

现浇梁翼缘板采用盘扣架支撑，底板及翼缘板采用原地面硬化后作为支撑，内模采用？准48架管支撑，现浇梁内外模均采用木模，分2次浇筑成型，第一次浇筑至顶板底，第二次浇筑顶板，钢筋在厂内加工成半成品，运至现场绑扎、焊接成型，混凝土由拌合站统一拌制，砼罐车运至现场，2台天泵浇筑大方量混凝土，现浇梁张拉、压浆均采用智能设备施工。

3.3.1 支座安装

①根据设计坐标测量出支座十字中心线。②根据支座大小对垫石混凝土进行凿毛湿润。③用吊车将支座吊装就位。④水准仪测量支座顶面高程，人工调整支座标高，利用钢筋支架作为支撑。⑤安装支座灌浆模板，进行支座灌浆作业。

3.3.2 现浇梁施工

①为保证后期桥下路堑开挖，现场采用先开挖1 m，再回填碾压的施工方法，场地回填碾压完成后，浇筑厚度20 cm混凝土垫层作为底模板支撑体系和侧模支架支撑基础。②硬化完成待强后，铺设底板纵横向木方和底模，横向方木间距0.5 m，纵向方木间距0.3 m。底模采用厚度1.8 cm木胶板，铺设底板时跨中设置3 cm预拱度。③侧模、端模施工和翼缘板支架施工同时进行，翼缘板支架采用？准60盘扣架搭设，纵横向间距为0.6 m×0.6 m，步距为1.5 m，扫地杆离地高度0.2 m。④侧模、端模施工完成后，安装底腹板钢筋、预应力管道，底腹板钢筋现场绑扎，一次成型，预应力管道每0.5 m设置定位网片一道，确保波纹管定位准确。⑤底腹板钢筋、预应力管道施工完成后，开始内模施工，内模现场吊装就位，每道腹板设对拉杆2道，内模与内模之间用钢管做支撑，上下共设置2道，纵向间距1 m。⑥内模施工完成后，开始进行第一次混凝土浇筑，第一次浇筑至腹板顶位置，采用2台天泵由两侧往中间对称浇筑。⑦混凝土浇筑完成2 d后进行混凝土凿毛，开始内模顶板施工，内模采用？准48架管作为支撑，横向间距0.9 m，纵向间距1.2 m，步距1 m，扫地杆离地高度0.2 m。⑧内模顶板完成后，安装顶板钢筋及桥面预埋件，完成后浇筑顶板混凝土，采用2台天泵由两侧往中间对称浇筑。⑨达到设计强度要求后采用智能设备进行张拉、压浆作业。⑩张拉作业完成后同步进行桥面系施工，先施工混凝土防撞护栏，再进行伸缩缝、施工桥面铺装。 待桥面铺装及桥台搭板强度符合要求后，开放通车，开始开挖桥下深挖路堑。

3.4 桥下路堑开挖

K95+905车行天桥施工时占用了大里程通道，故先开挖小里程K95+810～890段，确保路堑开挖作业和K95+905车行天桥作业同步进行、互不干扰，加快施工进度；天桥通车后，开始进行桥下深挖路堑开挖，由大里程方向往小里程方向逐层进行开挖，先开挖3 m，拆除K95+905车行天桥底模，再开挖至中系梁底，施工K95+905车行天桥中系梁，最终开挖至设计路基面标高，开挖过429f1d41c8935c7a51147015af9ae52ff0e9a3caaf2412f69dfc0c23c7392707程中根据施工图做好刷坡作业，最后按设计施工防护排水工程。

4 车行天桥逆作法与常规做法分析

逆作法较常规做法在工期、经济、安全等方面均取得了好的效果。

工期方面：采用逆作法工期85 d，常规做法需145 d，工期节约60 d，实现架梁通道打通节省时间，同时大大节约工期成本。

经济方面：仅需少量临时用地和较短的保通道路，经计算采用原设计方案保通道路需投入84万元，逆作方案仅投入5万元，节约79万元；原设计方案施工支架及预压材料需投入78万元，逆作方案投入22万元，节约56万元。2项累计节约费用135万元。

安全性方面：原来方案需要搭设盘口支架或钢管架，安全风险高；逆作法采用土模支撑，安全风险低。

5 结论

通过对现场实际条件多次调查，在设计单位的大力支持下，该天桥改为逆作法施工，在临时用地无法办理的情况下，快速、安全、优质地完成了天桥施工，既保证了地方道路正常通行，又保证了标段架梁通道节点目标实现，在降低施工安全风险的同时节约成本。为后续同类工程积累宝贵经验，受到了业主及各级领导的好评，赢得了良好的社会效益及经济效益。

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