摘 要:市政高架橋為滿足城市日益增長的交通量需求,需要進行加寬處理,本文針對某市政高架橋加寬項目實際情況,對其加寬段箱梁分幅施工技術具體應用進行深入分析,以此為類似工程項目施工實踐提供參考借鑒,保證施工質量、工期與成本。
關鍵詞:市政高架橋 加寬段箱梁 分幅施工
《橋梁建設》現由中國鐵路工程總公司主管,中鐵大橋局集團有限公司主辦,中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司出版。
市政高架橋為滿足城市日益增長的交通量需求,需要進行加寬處理,而城市環境復雜,加寬段箱梁施工難度較大,為了不影響正常通行,經常會用到分幅施工技術。
1 工程概況
某城市快速路沿主干道的南、北方向進行布置,線路總長度為2.64km 左右,主要涉及以下內容:高架橋、地面橋、道路與雨污水管。對于高架橋,其設計時速為80km/h,按照雙向六車道標準進行設計,基礎類型為樁基礎,即鉆孔灌注樁,橋梁下部結構采用工字型與矩形承臺與異形柱,橋梁上部結構采用現澆箱梁,利用滿堂支架完成施工。其中,對于現澆箱梁,其跨徑在28-50m 范圍內,標準段的寬度為22.5m,加寬段的高度與寬度分別為2.2m、25.6-46.0m。加寬段共六聯,如表1 所示,總長為715m 左右,箱梁邊緣和征地紅線之間的距離為1.5-5.0m。
表1 加寬段跨徑、寬度及與紅線之間的距離
2 加寬段箱梁分幅施工技術具體應用
在分幅結構材料選擇上,鋼混疊合箱梁在充分利用材料力學特性的同時,進一步減小了混凝土澆筑工程,從鋼材的使用和循環回收角度,更契合目前國家去產能和低碳環保的政府號召。箱梁預制、運吊技術更為成熟,完全滿足本項目施工期間的相關要求。同時混凝土箱梁結構合理,上下部受力明確,對橋下凈空,施工期間交通組織以及后期維養等方面更具優勢由于征地紅線多處在既有建筑的兩邊,拓寬難度較大。因此,充分考慮工程的難點與特點,并結合以往施工經驗,制定以下兩套施工方案。
2.1 方案一
設置縱向門洞,在施工過程中于兩側分別設置門洞,其寬度按5m 控制,為社會交通提供通行通道。
2.2 方案二
開展分幅施工,用施工作業面外部場地提供社會交通通行通道。
為確定最終方案,需對以上兩套方案實施對比,結果如下:
方案一主要具有以下優勢:可為社會交通的正常通行提供通道;可對加寬段進行整體施工,效率高,工期短。缺點為:箱梁施工過程中,門洞中持續有車輛通過,風險相對較大,容易產生事故;除支架和門洞外,現場基本沒有設備工作面,且材料需要反復周轉才能投入使用,現澆施工難度較大,直接增加施工成本;由于加寬段總長較大,所以要用很多經費來進行門洞的搭設。
方案二主要具有以下優勢:可為社會交通的正常通行提供通道,且通行處在施工面之外,風險相對較小,不容易產生事故;現場有很大的作業面,可供各類機械設備進場使用。缺點為:分成左右兩幅進行施工,使工期相對較長;分幅施工會使中墩與基礎受到較大的偏心彎矩,容易產生偏移或變形。
從以上對比結果可以看出,兩套方案各具優勢,無法判斷孰好孰壞。因此,需要進一步的論證:從工期角度講,通過對進度計劃的分析可知,實行方案二是能達到工期要求的。此外,加寬段會受到沿線范圍內既有管線及建筑等的影響而導致進度延后,解決所有影響因素需要很長的周期,會增大正式施工時的作業強度,使成本、現場施工組織及工期都受到較大的影響。在分幅施工過程中,可先施工達到施工條件的部分,無需長時間等待,無論是對實現工期目標還是成本控制都十分有利。
從結構角度講,加寬段左右兩幅兩塊翼板之間的縫隙寬度只有2cm,預應力主要布置于腹板和橫梁上,在頂板處并沒有預應力,所以預應力、混凝土和鋼筋之間不會產生相互影響。對于中墩,主要采用的是異形墩,其截面尺寸為1.8m×1.8m,總高度在7.5-8.5m 范圍內,其中間部分采用預應力系梁進行連接,承臺截面為矩形。基礎采用樁徑為150cm 的人工挖孔灌注樁,共六根,長度在60-65m 范圍內。設計方對基礎和中墩在正式施工過程中受最不利荷載后的沉降、內力及裂縫實施準確計算,其結果符合設計與相關規范的要求,說明結構受力合理,安全性好。
當加寬段的其中半幅具備標準施工條件以后,先對區域內的社會交通進行引導,使社會交通能夠分流到施工作業區之外,然后對支架的基礎進行硬化處理,完成支架的搭設后進行預壓試驗,開始模板及鋼筋的施工。為對中墩和基礎發生的變形進行實時監控,為產生問題后的及時處理提供參考依據,保證施工安全,需要在張拉操作以前,在中墩所在承臺表面及其周圍進行測點布置,共布置六處。對測點所在平面和高程等數據進行測量,在每天的上午和下午分別測量一次,對監測數據發生的變化及變化速率、幅度進行監測,確認是否處在要求的范圍內,到另外半幅完成施工30d 后。
3結束語
綜上所述,市政高架橋為滿足城市日益增長的交通量需求,需要進行加寬處理,而城市環境復雜,加寬段箱梁施工難度較大,為了不影響正常通行,經常會用到分幅施工技術。市政高架橋箱梁加寬段結構形式有很多種,基于場地有限、交通組織難度大、施工進度容易受到影響等實際情況,通過對分幅施工技術的合理應用能從根本上解決上述實際問題。然而,應對結構的合理性進行分析,明確最不利荷載條件下基礎和墩身等的受力狀況,確認其是否能夠達到施工要求,并在施工中予以實時觀測,及時發現和解決不利情況,從而保證施工安全與質量。
參考文獻:
[1] 胡波濤, 龔建平, 王萬霞. 分幅預制大箱梁在城市快速路網中的應用研究[J]. 價值工程,2018,37(19):109-112.
[2] 張杰. 大跨預制箱梁分幅架設施工過程中花瓶形橋墩空間受力分析[J]. 中外公路,2017,37(04):156-161.
論文指導 >
SCI期刊推薦 >
論文常見問題 >
SCI常見問題 >