中国公路工程咨询集团有限公司 中交隧道局第二工程有限公司
摘要：随着我国城市基础设施建设步伐的不断加快，地铁、城市高速环线、城市快速路等完善城市交通的路网建设不断在各大中型城市出现，其中在城市中修建高架快速路的形式最为常见。本文将以长春市西部快速路宽平大路与开运街节点立交桥工程为例，介绍超长门洞在桥梁施工中的应用。
关键词：城市桥梁；超长门洞；施工
1工程概述
长春市西部快速路“宽平大路与开运街节点”立交桥工程，为长春市西部快速路组成的一部分，宽平大路与开运街两条快速路“T”型相交，形成“喇叭形”互通立交，并根据快速路系统的需要，设置用于路网与快速路衔接的平行出入口匝道，形成开运街地下通道、既有地面道路、主线高架桥和D匝道桥的四层分离立交结构形式。
2、施工方案
为在施工D匝道桥的DP25~DP28和DP28~DP31现浇连续箱梁过程中，保证开运街地道内社会车辆的正常、安全通行，结合现有条件和施工现场的实际情况，在开运街地道内搭设双向行车防护棚洞。防护棚洞单侧门洞长度158米、高度6m~10m，采用钢管立柱结合贝雷梁的形式，门洞上方搭设碗扣式支架至箱梁底板位置，以保证现浇箱梁的正常施工。
3、防护棚洞的搭设
3.1、条形混凝土基础施工
开运街下穿通道X1~X5板块纵向坡度为3.5%，为保证防护棚洞的顶面在同一水平面上，棚洞的条形混凝土梁基础在D匝道桥的DP25~DP29施工区域共计168m的长度内分为5个台阶，每个台阶长度为30m左右，宽度2.0m，上、下两个台阶高差相差约为1.2m。
在实际施工中，考虑到施工期间的车辆通行给施工带来的干扰，防止社会车辆在行驶过程中碰撞条形基础，给施工带来安全隐患。在条形基础高度的选择上，最低处高度控制在0.5m，基础底部与地道的沥青混凝土顶面坡度一致，相互密贴，条形基础顶部保持水平，每30米为一个整体区域并与相邻区域设置一处台阶，相邻台阶位置条形基础的最大处高度约为1.7m。
因开运街地道已建成通车，沥青混凝土铺装已施工完成，为保证在混凝土条形基础的拆除时不破坏地道沥青结构表层，施工基础混凝土前，在条形基础底面与地道沥青结构层之间铺垫一层复合型土工布将其物理分离，土工布宽度2.2米（每侧超出条形基础10cm）、长度与混凝土条形基础相同。同时将条形基础每隔2m采用2cm厚竹胶板将其隔离断开，在每一个隔离区域内的两端设置Ф32钢筋吊环，与基础骨架钢筋焊接成整体。在门洞拆除后并进行条形基础拆除时，利用吊车直接通过事先预埋好的吊环，将每一块隔离好的混凝土基础吊出地道外侧破除，既不破坏沥青结构层、又节约了时间，同时也保证了地道内的交通顺畅。
3.2、预埋件施工
条形基础混凝土浇筑时，为保证后续钢管立柱能够有效的与混凝土基础连接，施工基础混凝土前，在其基础内部每隔3米的位置处预埋10根长度为50cm的L型地脚螺栓，呈Ф630mm圆形布设，采用Ф22mm螺纹钢将10根螺栓加固成整体，以便于精确安装。
预埋螺栓采用Ф22mm螺纹钢制作，螺栓的一端弯制10cm弯钩，另一端加工10cm长丝扣，作为基础与钢管立柱的连接件。钢管底部外侧有一圈宽度为10cm的圆形法兰盘，法兰盘上有10个Ф25mm的圆孔均匀分布，与预埋的地脚螺栓一一对应、连接。
在条形梁基础施工时，为保证预埋螺栓与钢管立柱能够紧密的连接，增加钢管立柱与混凝土梁的结合良好，根据钢管立柱的位置精确定位后，预埋2cm厚钢板，钢板平面尺寸1m×1m，钢板上对应螺栓位置预先布设螺栓孔位，孔径Ф25mm，固定在基础的钢筋骨架上，便于后续钢管立柱的安装。
支架布设间距为60cm×60cm，支架顶部通过15cm×10cm的方木与贝雷梁连接，支架底托下垫15cm×15cm的方木，并铺垫I45a工字钢（考虑到部分回填土压实度可能不足，支架基础有可能有下沉的现象，为了提高安全性，在混凝土基础顶面搭设I45a工字钢，形成门式框架基础），长度为6.8m，间距60cm。工字钢与方木均与碗扣支架布设间距相同，工字钢两端放置于地道X5板块“U型槽”的台阶处，工字钢与边侧墙的搭接宽度为40cm。
3.5、操作平台搭设
钢管立柱安装就位并固定后，使用直径Ф48mm、壁厚2.5mm的架子管布设在已经安装好的钢管立柱两侧，架子管底部直接支立在混凝土条形基础及地道沥青混凝土上，水平方向布设间距1m×1m，竖向间距控制在1.2m，架子管高度略高于钢管立柱顶部，施工中需要在架子管上作业的地方搭设跳板，在靠近行车方向的一侧挂防护网，确保在作业时不对社会通行的车辆造成安全隐患。
3.6、钢管柱的横向联系
为加强钢管立柱立柱的整体性，相邻两根钢管立柱之间采用［20槽钢进行连接，槽钢与钢管立柱直接连接，焊接方式为满焊。钢管高度为5m、6m、7m的相邻钢管立柱采用1个交叉的方式进行连接，钢管高度为8m、9m的相邻钢管立柱采用2个交叉和1个水平的方式进行连接，具体尺寸见下图：
3.7、铺设纵向I56c工字钢
顺线路方向每排钢管立柱顶部居中并排安放3拼I56C工字钢，所有的3拼I56C工字钢应保证上下面平齐，且每间隔2m采用5cm的短焊缝焊接，使其成为整体，共计4排，每排长度为158m。
3.8、贝雷梁施工
（1）贝雷梁拼装
根据现场的实际情况，结合拟定的门洞施工方案，门洞横向全宽21米、每排贝雷梁布设8片，考虑到贝雷梁受力稳定的因素，每排贝雷梁的第1片和第8片的1/2处、两侧第4片贝雷梁的1/4处各坐落于门洞钢管立柱顶I56c工字钢之上（具体形式如下），整个门洞共计布置331排/2648片（间距45cm）。每3排贝雷梁通过一个标准的90cm支撑架将其连接成整体后统一吊装，在吊装贝雷梁就位后，相邻两排贝雷梁之间采用45cm支撑架连接为整体。
（2）贝雷梁的吊装
每组贝雷梁采用90cm花架将3排贝雷片连接成一个整体，每排8片贝雷梁，总计24片，单片贝雷梁重270kg，考虑到起吊的安全性，按照1.2倍的安全系数考虑，起吊重量计算如下：
24片×270kg/片×1.2=7776kg≈8t
因施工现场场地狭小，贝雷梁的拼装场地和吊车的站位只能考虑在地道前进方向右侧的辅道上，根据施工现场的实际地形来计算吊车的工作半径约为20m、起吊高度约10米、吊臂伸出长度约23米，结合汽车吊的起重性能参数表来对比分析，能够满足现场吊装贝雷梁施工需求的吊车型号不得低于100吨，选用徐工QY120K型吊车进行现场贝雷梁的安装工作。同时，为了满足贝雷梁的吊装，现场使用一台25吨汽车吊配合120吨吊车完成贝雷梁的拼装工作，加快施工进度。
3.9、防护棚架顶面钢板的铺设
为保证施工过程中，门洞下方地道通行安全，在已经吊装就位的贝雷梁上满铺设1层10mm厚的钢板，铺设好的钢板之间焊接严密，不留缝隙，然后在钢板上方铺设一层3mm黑色胶皮，这样既防止了施工中的小型材料跌落，也方便了施工人员搭设碗扣支架施工作业。
3.10、搭设碗扣式支架
在贝雷梁上方已铺设好的钢板上面，根据现浇箱梁的剩余高度搭设碗扣架（箱梁处墩柱高度较高，虽搭设了门洞，但其上方距箱梁底最小距离4.7m，最高距离11.9m），碗扣架的搭设底板横、纵间距均为60cm×60cm，步距均为1.2m。搭设碗扣支架宽度为19.5m（箱梁顶宽17.5m、每侧各留有宽1.0m的工作面）。
碗扣支架剪刀撑呈45度布置（横、纵、水平均设置），纵、横方向每间隔2.7m设置一道，剪刀撑与立杆相交叉的部位必须用扣件锁死，剪刀撑接长时，搭设长度不小于1m，连接扣件不少于3个，且扣件距钢管端部保证有10cm距离。
水平方向支架底部设扫地杆，向上每隔3米设置水平剪刀撑一道，根据梁高共需设置三层，上、中、下，每与立杆相交叉部位必须设置扣件。
4、结语
随着我国现代化发展的不断加快、加深，城市道路建设亦逐渐迈入向上和向下发展的阶段，桥梁建设的复杂性和高科技性含量也随之提高，施工场地越来越小，施工条件越来越苛刻，钢管支撑与贝雷梁结合的超长、超大门洞将越来越多，其快捷、方便、安全的组合方式可应对各种复杂的环境，实现双赢。本工程的顺利建设，为在复杂多变的环境下进行施工作业，提供了一定的经验。
参考文献
[1]上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司编制的长春市两横两纵快速路系统工程之西部快速路：宽平大路～开运街节点（湖西路～红旗街）施工图纸；
[2]中华人民共和国交通部标准《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008；
[3]中华人民共和国交通部标准《地基与基础设计规范》JTGD63-2007；
[4]中华人民共和国行业标准《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008；
[5]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)；
[6]中华人民共和国交通部标准《公路工程施工安全技术规程》JTJ076 -95；
论文作者:苏国琳,李凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
标签：钢管论文; 立柱论文; 基础论文; 条形论文; 门洞论文; 混凝土论文; 工字钢论文; 《基层建设》2018年第15期论文;