新建高速公路跨越高速施工技术研究论文_张志鹏

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摘要:本文阐述了新建跨越高速公路工程特点,并分析了新建高速公路桥梁跨越高速公路施工技术。

关键词:新建公路;跨越高速公路;施工技术

随着高速公路的发展,新建高速路越来越多,那么道路交叉不可避免,设计上采用的形式有分离立交和互通立交形式。基于此,本文探讨了新建高速公路跨越高速施工技术。

一、新建跨越高速公路工程特点

新建高速路一般是以桥梁形式跨越,新建道路和高速公路接触一般在中央分隔带和路基边坡位置,一般梁设计形式不同,施工占用高速道路时间也不同。①交叉影响多,安全、环保要求严格,不但施工者本身有安全问题,保证运营车辆安全通行;②新建高速公路施工要确保高速公路不断交,施工难度大,施工组织需严密;③施工方案实施需高速公路管理处、交警队等部门审批,多部门协作。

二、新建高速公路桥梁跨越高速公路施工技术

1、桥梁布置形式及跨越点位说明。新建京津高速互通式立交桥B匝道上跨京津高速公路,两条线路平面布置呈47°26′17〃交角,设计上采用了40m+30m+30m+40m现浇预应力箱梁,下部采用柱式桥墩,钻孔灌注桩基础,既有京津高速为双向六车道,标准横断面宽度为34.5m,中央分隔带宽为3m,具体断面3.75*4+0.75+3+0.75+4*3.75,分隔带内设置桥墩。

从图中可知,17#墩占用京津高速分隔带,16#和18#墩占用路基外边缘,17#承台设计埋深0.67m,原地面高程7.172m,承台基坑开挖深度3.68m,基坑开挖较深;承台设计宽度3.6m,中央分隔带宽3m,两侧各倾入原路面约30cm,开挖时不能进行放坡,因此必须采取特殊措施,确保工程质量和施工安全。16#承台设计埋深0.785m,原地面高程3.281m,承台基坑开挖深度2.795m,承台设计宽度5.3m,承台部分侵入京津高速路堤;18#承台设计埋深0.711m,原地面高程4.711m,承台开挖深度2.721m,承台宽度5.3m,承台部分侵入京津高速路堤。

2、钻孔桩施工。钻孔桩施工难度最大的是分隔带17#钻孔桩施工,施工空间小,易受外界影响,安全、文明施工要求高。其他16#和18#墩位钻孔桩影响较小。

①17#桩基施工围护,左右幅均占用京津高速第一车道,占用宽度为:3.75m+0.25m+3m+0.25m+3.75m=11.5m,长度为30m。

②施工准备,分隔带内管线切改完成,选择反循环钻机,配套发电车及泥浆箱,现场施工放样并复核。

3、承台施工。17#承台位于中央分隔带内,16#和18#承台均侵占京津高速路基部分,考虑对京津高速影响不能采用放坡开挖承台,为了保障京津高速稳定,承台施工必须支护,这也和非跨越高速公路承台施工不同之处。

①基坑支护及开挖。灌注桩施工完成后,经验算可按承台外边线外放50cm打入136a钢板桩支护,支护完成后,人工配合挖机分层进行开挖,基坑开挖1米后停止开挖,在距桩顶30cm处采用双拼36a工字钢焊接一圈围囹,横桥向每隔5米设置一道纵向水平支撑,同时承台左右两边设置水平支撑,水平支撑采用30cm钢管柱,壁厚8mm。待围囹及支撑焊接完毕后方可继续进行开挖,挖至距设计标高20cm及桩头附近时,采用人工进行清理整平土层。待桩头破除完成基坑整平后浇筑10cm厚C20混凝土垫层。基坑开挖时,配备一台抽水泵抽水,以免地下浸水或因天气因素而造成基坑积水,导致基坑失稳。为有效防止基坑坍塌,可在基坑外边缘线50cm处设置基坑沉降观测点,且在承台施工期间,每2小时观测一次沉降量,并详细记录沉降量。当沉降量大于安全沉降量时,应立即停止施工,并对基坑进行加固,确保基坑稳定后方能继续施工。施工完成后,每3~5天观测一次沉降量。沉降点在施工完成2个月后取消观测。

4、支架施工。支架施工安装主要有两点,一是路基外边坡地基处理,二是京津高速公路门架搭设安装。

①基础处理。本联现浇箱梁共四跨,17#墩位于中央分隔带内,16#~18#两跨位于京津高速范围内,根据地基承载力情况可分为三种情况。

a.既有京津高速道路搭设钢管支架地基处理:京津高速范围内为现状通行道路,在其上搭设钢管支架路面承载力满足施工要求,因此不用进行路面处理可直接搭设支架。

b.既有京津高速路基坡脚处搭设支架基础处理:首先清除坡脚处杂物和松散土,然后根据边坡高度进行开蹬,宽为箱梁宽两边各+2米,开凳台阶需考虑支架架立位置,用夯锤夯实,然后支设模板,浇筑20cm厚C30混凝土做成混凝土台阶形式。

c.一般地段现浇箱梁支架地基处理:桥墩基坑范围用素土逐层夯填密实。每层的厚度不大于20cm,采用行夯进行夯实,压实度不小于95%。回填到与现况地面平齐。将顺桥方向的桥梁长度、横桥方向的桥梁宽度每侧+2m范围内地面上的回填土清除至原状土层。然后采用推土机进行摊铺12%的灰土,平地机进行整平,震动压路机进行压实,压实度不小于95%,共做三步,每步20cm。后在灰土顶面加铺10cm厚C30混凝土,以使支架底部与砂砾基层紧密接触,保证支架受力均匀。地基处理好以后利用全站仪放出支架平面控制点位置,然后根据支架纵向间距横向铺设15×15cm方木。

②门洞搭设.上跨既有京津高速公路的16#~18#墩跨处采用门洞施工,采用钢管柱+横向工字钢+纵向工字钢组合支撑体系搭设门洞,B匝道施工在京津高速左右幅各设置1个门洞,门洞位置主要在京津高速主线第二车道,门洞预留行车道净宽5m;门洞限高4.5m,满足车辆通行的要求。由于B匝道与既有京津高速线路平面布置呈47°26′17〃交角,计算门洞跨径为9.6m。

门洞搭设包括浇筑混凝土条基及安装钢管柱、横纵工字钢梁、防护设施等,具体要求如下:

a.门洞支撑采用钢管柱,上下均设置法兰盘,下部法兰与基础预埋螺栓连接,上部法兰与工字钢分配梁焊接,钢管柱下部设置混凝土(C30)基础,宽1m、高0.8m,条基顶部预埋螺栓杆,螺栓采用Φ25钢筋,预埋深度350mm,外露200mm。

b.钢管柱沿京津高速方向布置,中心间距3m,每排共布置6根。钢管柱顶部分配横梁采用3根I32a工字钢,3根分配梁工字钢安装定位后,每隔2m焊接1根长20cmФ32钢筋横向连接3根工字钢,并在工字钢两侧、钢管柱顶部焊接三角形钢挡板限制工字钢横向移动。

横梁上顺桥向铺设I40a工字钢,作为纵梁,间距60cm。钢管柱下部法兰盘与条基连接牢固后,用两根[16槽钢将相邻钢管柱进行剪子形连接,以提高钢管柱的整体稳定性。

单根钢管柱、工字钢均较轻,因此,采用25t吊车直接吊装,吊车坐车位置位于京津高速的最内侧或最外侧。安装顺序为半幅内先道路内侧,后道路外侧。

结语

随着国家实力的增强和满足人民的出行,新建道路施工项目越来越多,在和高速公路立交时采取分离式或互通式设计,不论何种设计新建道路都不可避免占用高速公路,如今已通过立法的形式对高速公路桥梁进行保护,因此,研究新建高速公路跨越高速施工技术有十分重要的现实意义。

参考文献:

[1]李庆军.新建高速公路跨越高速施工技术研究[J].路桥隧道,2017(32).

论文作者:张志鹏

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/21

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