施工占地向空间转移的大型梁式全钢结构临时通道措施.docx

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施工占地向空间转移的大型梁式全钢结构临时通道措施

施工占地向空间转移的大型梁式临时通道措施

李志平彭建锋

<中建三局第二建设工程有限责任公司湖北武汉430074）

【摘要】通过工程1.3公里范围内加宽段超宽预应力砼箱梁的桥梁施工，在保证待施工桥梁结构下部行车道满足社会车辆正常通行条件下，采用了大型地上梁式全钢结构临时通道设计、施工下，解决施工占道与道路不能间断的矛盾，实现施工占地措施转向空间的全新技术思路，成功攻克了类似城市老城区高架桥梁施工场地狭小难题。

对推行于本行业整体成为标准工艺性施工方法有着积极的意义。

【关键词】预应力桥梁施工占地空间转移梁式临时通道

0前言

随着国家中部崛起战略的实施，作为中部崛起重要战略支点的武汉，大规模基础设施建设正全面展开。

武咸公路改造工程顺时而生。

武汉属老城区，因其所处中部的地理位置及国家战略方向原因，属改开放以来，相对沿海及其他大城市，发展较缓慢的特大城市。

武咸公路是武汉市的南大门，作为武汉市南面进出城的交通要道。

是典型武汉老城区老道路上改造工程的代表。

本工程通过工程1.3公里范围内加宽段超宽预应力砼箱梁的桥梁施工，积极探索施工方案，在保证待施工桥梁结构下部行车道满足社会车辆正常运行通车条件下，采用了大型地上梁式全钢结构临时通道设计、施工下，解决施工占道与道路不能间断的矛盾，实现施工占地措施转向空间的全新技术思路，成功攻克了类似城市老城区高架桥梁施工场地狭小难题。

因此，本工程的建成，更是为武汉市乃至我国特大城市同类条件下的大规模基础设施归结了完整成套工艺方案。

有着良好的社会研究意义和社会价值。

1工程简况

武咸公路位于武昌南部地区，是我市主城区三环十三射快速骨架路网的重要组成部分，城市南部重要的快速出口路。

新建工程武咸公路改造工程即是沿原武咸公路道路中线建设一条双向六车道的城市高架桥。

该工程起点为梅家山立交、终点与三环线青菱立交相接全长7.5公里。

武咸公路的现状交通流量：

高峰小时路段流量3950辆～4750辆。

本工程异形砼箱梁桥面宽度为26m～48m，箱梁打围宽28m～52m，规划红线宽度为50m～70m，理论上，可将箱梁边线至红线边线之间的人行道位置进行砼硬化形成交通便道，但由于设计的人行道下有通讯、自来水、电力等地下管网，埋深只有0.4m～0.8m，不能采用重型压路机压实，所以箱梁边线外侧修筑的交通便道只能用做周边企业、工厂、社区小型车辆和施工车辆的通行。

大型车辆及进出城的车辆只能通过搭设梁式支架的形式通行。

本工程异形砼箱梁为连续的共13联，长达1097M，为保证工程总体进度，支撑体系需一次性塔设成型，不容周转流水递进分段施工。

2本文阐述的关键技术及研究意义

2.1关键技术

设计一个临时地上隧道结构<梁式结构临时通道）支撑体系，既满足现有主要交通要塞道路的上部大型桥梁结构施工占地问题，又能保证施工期间下部交通安全顺利通行。

2.2研究意义

1）解决老城区内原交通大动脉上新建桥梁，在无场地的大量社会车辆通行条件下，安全地组织施工的问题，确保工程安全、质量、进度及文明施工等目标的问题。

2）常规遇到过街通道，局部上部箱梁结构施工无支撑落地空间情况，一般距离较短，跨度较小，不能构成影响整体社会交通、周边居民出行、通道内照明、上部大规模施工安全等诸多综合因素影响。

而本工程应用的技术思路可集成解决此上述的诸多矛盾问题，形成一套综合技术，为此类环境的桥梁施工提供总体方案指导。

3主要方案思路

为保证车辆、市民的畅通，在墩柱等下部结构施工完成后，即开始采用措施手段将上部箱梁施工所需的支撑体系搭设等主占地问题解决，因待施工箱梁结构与下部需通行的社会道路重叠矛盾，只能通过施工占地往空间转移的技术思路解决。

这里，我们采用的是在地上搭建一条由钢结构支撑体系构成的临时地上近似隧道结构的形式，实现上述施工难题。

通道只能采用门型梁式支架，门型梁式支架的形式根据桥梁净高确定。

为满足梁式支架下车辆的通行的要求，需综合考虑拟建桥梁梁底净高及梁底纵横坡设计坡度调整要求、下部通行车辆的高度要求、下部临时支撑钢结构的立柱高度规格模数、临时支撑体系的防撞措施、通道的限高措施、通道搭设完成后的内部照明措施、上部结构施工期间的下部通车安全保障措施、通道内外接两侧居民及厂商的道路预留措施等，整个通道设计均围绕这些问题逐一解决，实现最终科学、安全地保障施工期间的正常进行。

4施工工艺方法

4.1施工打围

门形梁式支架与满堂梁式支架组合的施工工艺，除梁式支架的施工不同于满堂支架施工外，其它过基本与满堂支架法施工类似，梁式支架、满堂梁式支组合法施工过程如下:

围档做法:

支架施工全部采用固定围档封闭施工，封闭围档采用PVC围栏，打围位置：

支架两侧，按箱梁支架边线，将施工围档在地面上按桥梁中心线进行测量放线定位。

围档下设500mm高240mm厚砖砌基础，围档高2.5m。

门形梁式支架的打围主要是起交通安全作用，对支架的立柱起到与交通车辆隔离和警示作用，围档除专用固定式围档外，还可采用交通隔离栏杆，但在人行道一侧，则必须用专用固定式围档，确保行人安全。

打围宽度根据桥形、支架布置形式和宽度确定。

图4.1

4.2支架基础设计

为增大梁式支架立柱与地基上的受力面积，改善地基承载力条件，避免由于上部传递应力过大导致地基破坏，同时也起到微调梁式支架标高的作用，以确保支架立柱的稳定性、安全性，特在每个门形梁式支架立柱底，设沿支架纵向布置的C30钢筋砼条形基础。

截面尺寸为宽×高＝900mm×800mm。

基础施工时预埋钢管柱的地脚螺栓预埋螺栓或垫板，基础端头做成楔形。

4.3梁式支架支架设计

支架保证通行净空4.5M，型钢梁（或贝雷梁）上铺纵桥向槽钢，再在其上搭满堂支架。

钢管立柱：

采用φ630×10mm,纵桥向中心距3M。

主工字钢纵梁：

3M跨采用I45a型双肢工字钢或HN500×200×10×16型单肢型钢。

门式横梁：

采用双排单层不加强型贝雷梁或型钢HN600×200×11×17，端横梁以下沿纵向3.0m，中横梁位置即支座纵向前后两侧各2.4m范围内间距600mm,其余位置间距900mm,即型钢横梁间距与其上满堂支架横排立杆位置对应。

因HN600×200×11×17和HN500×200×10×16两种规格的型钢市场上只有12M长的材料，故T型通道中横桥向主梁和T型-通道路口次梁使用的型钢HN600×200×11×17均采用12M，两端各悬挑约1.5M，悬挑部分下部搭设碗扣支架支撑型钢，顶部用可调底座与型钢顶紧。

槽钢分配梁：

采用18#槽钢，纵桥向布置，位置与其上满堂支架纵排立杆位置对应。

梁式支架设计施工图见附图

4.4梁式支架安装

4.4.1钢管立柱的安装

门形梁式支架的立柱均采用Φ630×10mm热轧卷制钢管，钢管重量为153.4kg/m。

在钢管顶端焊接不小于-900×900×10mm钢板，以支撑顶端横梁；钢管立于钢筋砼条件基础之上，在立柱处预埋-900×900×10钢板，立柱安装时与立柱焊接连接。

立柱上下钢板均需焊接100×150mm三角形加筋板。

为加强立柱的稳定性，立柱间用[14槽钢进行支撑焊接。

连接支撑<见钢管立柱布置示意图）。

根据钢管立柱的安装高度，单根立柱重量不超过1.5t,先用一台25t汽车吊安装。

立柱安装时，用活动围档进行临时围护，安装完毕后，再在立柱砼条形基础上安装钢管警示栏杆，用以防护砼基础和立柱。

如“钢管立柱安装示意图”所示，安装边立柱时，起吊吊车站在立柱与人行道一侧安装，尽量不占用或不占用机动车通行车道；安装道中一侧立柱时，起吊吊车站位位置位于道足桥梁墩柱之间，尽可能不占用车行道。

立柱的吊装，一次站位可至少吊安三根立柱，这种站在两立柱之外的吊装方式，可保证道路中间能有单向二车道的通行能力，把施工影响交通的情况尽可能的降低。

4.4.2型钢梁（或贝雷梁）的安装

钢管柱安装好后，依次吊装纵向双肢工字钢及横向型钢，贝雷梁在地面上用支掌架拼装成整体后再吊装。

5关键技术问题

5.1防撞问题

由于临时梁式钢结构通道的设计初衷是为了解决上部结构施工的占地与下部社会车辆通行矛盾问题。

支撑结构使用期间的结构安全性和稳定性，是保障上部结构顺利安全施工实现的根本。

因此，对于本临时通道结构体系除应作本身设计的承载力、稳定性和刚度验算外，还需重点考虑其处理重交通流量环境下的防撞结构安全。

为此，我们将用于支撑立柱的条形基础加大加高截面，并连成整体，一作基础承载作用，一作车辆防撞墙作用，确保临时结构安全。

另外，砼条形基础沿联长纵向通长布置，根据脚手架布置平面图测量放出基础的中心线，在中心线上植筋2B16L500mm@50cm，使基础与现有路面结合成一整体。

沿基础纵向配置双层<上、下）各5Φ12均布钢筋，腰筋为4Φ12筋，箍筋为φ8@200布置。

混凝土基础成形后表面刷两道黄黑相间的油柒起警示作用,地基承载力局部不够的铺垫碎石夯实。

5.2临时结构竖向构件顶标高一致控制措施

5.3临时结构顶设计考虑桥梁底标高调节问题

因桥梁设计有纵向坡度和横向排水坡度及施工预拱度设置情况考虑，在采用门型梁式钢结构临时通道时，不宜直接将其兼作正真上部箱梁结构施工时的支撑体系，而需通过在临时通道上设置满堂支架转换层，以实现箱梁结构施工的模板支撑目的。

在此情况下，还需考虑下部通道的现状道路标高、通车的净高、满堂支撑架转换层的最低支撑高度等因素。

5.3.1下部道路现状标高问题

可通下立柱上加设调高沙箱实现通道顶结构的水平或平行于上部箱梁结构纵坡；

5.3.2上部箱梁结构施工时的支撑体系

通过在临时通道上设置满堂支架转换层，以实现箱梁结构施工的模板支撑目的。

满堂支撑架转换层的最低支撑高度，是根据现行支架用钢管的最短立杆长度规格和将来拆除这一转换层所需人能操作的最小高度空间共同决定。

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》规定，立杆最短规格为1.2m，再考虑可调底座、托撑的基座厚度尺寸、模板及其下分配梁选型尺寸等，可据此推算出最小设计箱梁底结构标高所满足的下部临时通道的最大净空<即限高范围）。

5.4通道内临时照明问题

由于通道内光线不足，则在通内围护警示栏杆上以3m间距设置不高于36V的低压警示灯。

在通道顶上以3m间距设置不高于36V的低压照明灯或警示灯。

5.5通道内外接两侧居民及厂商的道路预留措施

5.5.1公交车站交通组织

在加宽段公交车站位置的交通组织平面图如下：

5.5.2周边道路两侧道口处交通组织

主要周边道路两侧道口位置的交通组织平面图如下：

5.6梁式支架安全防护

5.6.1梁式支架的水平防护采用硬质15mm厚的模板满铺于型钢梁（或贝雷梁）上，不得有探头板，所有接缝均应在型钢梁（或贝雷梁）上。

5.6.2梁式支架上的满堂架搭设及拆除时不得在硬质防护上集中堆载，临时堆放材料需在下垫纵向木方。

5.6.3通道两端及主要路口设限高架，通行高度4.5M，具体布置如下图:

结语：

随着城市老城区改造，严重受拆迁影响情况，以及经济发展所带来的原道路交通的日趋沉重的交通负担下的施工环境。

积极探索科学、成套、成熟的施工关键技术，在保证施工桥梁结构期间，下部行车道能够安全、文明、可靠地满足社会车辆正常运行通车条件，解决施工占道与道路不能间断的突出矛盾，实现施工占地措施转向空间的全新技术思路，以成功攻克类似城市老城区高架桥梁施工场地狭小难题。

因此，本工程的应用此种关键技术措施思路，为我国特大城市同类条件下的大规模基础设施归结了完整成套工艺方案。

相对以往单纯的局部横向的过街通道措施而言，更系统、综合地解决上部结构施工须占地，而下步须通车的问题。

为市政建设从业人员可以方便的获得查阅及参考，使其在具体工作过程中更好地服务于国家中部崛起战略之市政基础设施建设，对可持续发展奠定坚实的基础。

作者简介：

李志平，中建三局二公司武咸高架桥改造工程总工程师，高级工程师，湖北武汉关山大道光谷软件园B1栋；

彭建锋，中建三局二公司基础设施公司总工程师，高级工程师，湖北武汉关山大道光谷软件园B1栋