跨沪宁高速公路128m提篮拱施工方案简介

　　跨沪宁高速公路128m提篮拱施工方案简介
　　郎春林
　　中交股份京沪高速铁路项目经理部江苏苏州215122
　　摘要：通过我项目部跨越高速公路最大跨径提篮拱桥施工简介，阐述复杂环境下施工组织方法，交通组织方案，供大家参考，以此指导施工。
　　关键词：高铁跨越高速公路施工简介
　　一、工程概况
　　1、工程简介
　　跨沪宁高速高架桥提篮拱起讫桩号为DK1295＋351.25～DK1295＋483.45，为蕴藻浜特大桥的一部分。本桥中心桩号DK1298+417.35，墩位编号为538＃墩和539＃墩，上部为1-128m钢管混凝土拱简支梁，现场施工条件极其复杂。
　　2、工程地质
　　桥位处地处长江三角洲平原区，系江河、湖泊、海相沉积形成，为粉土、黏土、粉质黏土夹粉细砂层，广泛分布淤泥质土，软土强度低、压缩性高，地基需加固处理。
　　3、工程特点
　　桥位周边存在高压天然气管道、电缆、通讯线路、不明管线。
　　桥位临近沪杭铁路，受此限制，导致大型起吊设备无法直接就位和吊装拱肋。
　　提篮拱上跨沪宁高速公路高架桥，既有桥梁间最窄间隙仅为36cm，给临时墩支架安装将带来极大难度。
　　在进行贝雷纵梁安装时，需对高速公路进行依次封闭，交通安全组织难度较大。
　　二、桥梁结构
　　1、基础为钻孔桩，矩形桥墩，拱桥设计采用预应力混凝土主梁，单箱三室箱型截面。128m跨径钢管拱肋在横桥向内倾，形成提篮拱，吊杆布置成斜吊杆，两拱肋之间设钢管横撑，锚固于箱梁边腹板。拱肋管内压注C55级无收缩混凝土。
　　2、本桥全长132m，矢跨比为f/l=1/5，拱肋平面内矢高25.6m。拱肋横截面采用哑铃型钢管混凝土截面，截面高度h=3.4m，沿程等高布置，钢管直径为1200mm，厚18mm，两钢管之间用δ=16mm腹板连接。拱肋在横桥向内倾9o，形成提篮式，拱顶处两拱肋中心距8.190m，拱脚处两拱肋中心距16.20m。
　　3、防撞墙内侧净宽9.4m，桥面板宽16.2m，桥梁建筑总宽18.8m，桥面箱宽17.8m，梁高2.5m，底板与顶板厚度均为30cm，边腹板厚度均为35cm。拱脚顺桥向8.0m范围内设成实体段，横桥向宽度由17.8m增至18.8m，截面渐变处设倒角或过渡段。
　　4、系梁纵向设76束12-7φ5预应力筋，横向在底板上设3-7φ5、4-7φ5的横向预应力筋，横隔板上设4束9-7φ5预应力筋。拱脚下方8m实体段内设9-7φ5的横向预应力筋，分上下两排布置分批张拉完成。
　　三、施工工艺介绍
　　1、总体思路
　　基础为反循环钻孔桩基础施工，承台施工采用钢板桩围堰支护，墩身采用翻模施工，提篮拱钢管拱肋预拼平台设在拱跨临近的墩位间，沿线路方向长条布置。该桥设计采用原位先梁后拱的施工方式。为了满足通车净空的要求，系梁采用碗扣支架、钢管柱结合贝雷片支架形式,大块模板、分段浇筑混凝土、分仓泵送混凝土等施工措施现场浇筑。碗扣支架部分采用15cmC20砼垫层，下部80cm范围内灰土处理；钢管桩临时支墩基础为C25联系梁及钢筋混凝土桩基;钢管拱肋采用梁上支架法利用2台70T轮胎吊拼装,拱肋混凝土采用顶升法对称泵送无收缩混凝土进行灌注。之后安装并张拉吊杆，调整好吊杆力后拆除临时墩支架，施工二期恒载及桥面系，复测并调整吊杆索力至设计值,以下着重介绍上构施工方案。
　　2、施工步骤
　　步骤一：
　　1.施工主桥基础及墩身。2.施工临时墩钻孔桩基础及承台，安装临时钢管桩支墩。3.架设系梁施工的临时支架，预压并调整好支架。
　　步骤二：
　　1.安装拱脚预埋件。2.绑扎拱脚、系梁钢筋，浇筑系梁及拱脚混凝土。3.混凝土养护15天，且混凝土强度达到设计强度的95％时张拉横向预应力钢束。张拉部分纵向预应力束。
　　步骤三：
　　1.在系梁上安装拱肋支架。2.安装并焊接拱肋钢管成拱。3.注意K撑、横撑及临时定位撑的安装。4.注意拱肋线型控制,检查、校核、调整各接头点的标高。5.焊接拱脚接头焊缝。
　　步骤四：
　　1.对称灌注拱肋上管混凝土。2.待上管混凝土达到设计强度的60％时，对称灌注拱肋下管混凝土。3.待下管混凝土达到设计强度的60％时，对称灌注拱肋腹腔混凝土。
　　步骤五：
　　1.依次安装张拉吊杆。2.待管内混凝土达到设计强度的90％时，拆除系梁上拱肋支架。3.张拉系梁剩余预应力索。
　　步骤六：
　　1.拆除临时墩支架。2.施工桥面系及附属工程（二期恒载）。3.检测并调整吊杆力至设计值。4.施工拱脚二次砼。
　　3、系梁施工
　　3.1系梁支架施工
　　由于沪宁高速高架桥旧桥和新桥间缝隙距离仅为36cm，无法满足施工需要，因此在钢管桩支架施工前，与高速公路管理部门提前取得沟通，征求其同意后，对旧桥边缘60cm(钢管桩伸出位置)进行局部凿除，施工完毕后，对桥梁进行恢复。
　　本桥系梁施工一部分采用落地式钢管支架，钢管立柱采用φ800，δ＝12mm无缝钢管；平联剪刀撑采用[20a；钢管立柱每根分两段采用法兰连接，平联剪刀撑[20a与钢管立柱进行现场焊接。桩顶上方布置2I50a型钢作为刚性支撑；分配梁上方布置贝雷梁，成组布设间距为0.45m，共40排贝雷片，贝雷片均设上下加强弦杆；贝雷梁上方铺设间距0.7m的I20a工字钢作为分配梁，系梁横向两侧各设置1.5m宽操作平台。
　　3.2系梁模板制作与安装
　　底模板：采用1.5cm竹胶板，下面铺设10*10cm方木。底模板与支座缝连接处用乳胶拌合水泥抹密实不漏浆。
　　侧模板：梁体为异型，拟采用木模施工，预先分块加工制作好，使用时再进行吊装。
　　3.3钢筋加工及安装
　　钢筋加工在现场附近设置的钢筋加工厂统一集中进行。骨架钢筋按分段加工，钢筋主筋接头采用闪光对焊和搭接焊。
　　3.4系梁砼浇筑
　　桥梁混凝土施工量大，沿桥梁从539#向538#分4段浇注完成，拟设3道垂直施工缝，宽度1.1m，砼方量分别为450+800+800+450m3，四段施工完成并达到设计强度后，以微膨胀砼浇注湿接缝，先两端、后中间，其中每段系梁，一次浇注完成。
　　由于拱脚与主纵梁的连接钢筋密集,浇注拱脚混凝土时,拱脚不易定位，施工时,采用预埋钢板加设小型钢托架的办法,拱脚混凝土分2次浇筑,既可保证拱脚的位置准确,又可保证拱脚混凝土的浇注质量。
　　拱脚砼分两次浇筑完成，第一次砼与系梁同时浇筑，第二次混凝土在二期恒载施工完成后浇筑。
　　考虑到混凝土浇筑过程中混凝土搅拌设备出现机械故障，一方面在施工前做好各项检查维修工作，另一方面与二作业工区、三作业工区砼拌和站联系并签署合作协议，做好应急施工准备。
　　3.5张拉与压浆施工
　　系梁纵向预应力束：分两批张拉，第一批钢束在系梁浇筑完成并养护达15天，砼达到设计强度的95%以上方可张拉预应力筋，第二批在二期恒载上桥前张拉完成。
　　钢绞线张拉程序：为0→0.1σｋ(作伸长量标记)→σｋ(持荷3min，测伸长值)→锚固。张拉值的大小以油压表的读数为主，用预应力钢绞线的伸长值加以校核，实行双控。
　　4、拱肋、横撑施工
　　4.1施工方案
　　钢管拱主弦管采用卷管,本桥钢管拱单元节段在工厂制造,单元节段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查,检查合格后发运至施工现场,再在施工现场吊装上桥形成完整拱肋，构件出场时应提供出厂合格证以及相应检测报告。
　　4.2拱肋支架施工
　　拱肋支架由直径800mm，壁厚10mm的钢管与型钢焊接成框架结构。立柱钢管之间利用桁架片进行联系，增强整体稳定性。并在钢管顶部利用型钢焊接牛腿，搭设一个工作平台，挂安全网，方便焊接人员操作，同时防止杂物和人员坠落，保护在拱肋下方施工的人员安全。
　　拱肋的安装步骤为：起吊→就位→连接→精确调整→点焊固接→焊接→探伤检测。
　　4.3拱肋安装定位控制
　　精确定位控制：对初步就位的拱肋轴线、标高进行复核测量，主要利用支架上就位点处设置的千斤顶和链条葫芦进行调整，千斤顶控制平动和竖动，链条葫芦进行拱肋倾角的调整，拱管侧向和底部吊垂球之相对距离满足要求，即完成倾角的调整。
　　4.4拱肋混凝土压注
　　拱肋混凝土压注C55微膨胀混凝土，4台混凝土输送泵，采用对称顶升法施工，即从两肋四拱脚同时对称压注至拱顶。首先对称灌注拱肋上管混凝土，再对称灌注拱肋下管混凝土，最后对称灌注拱肋腹腔混凝土。
　　5、吊杆安装和调索张拉
　　吊杆安装
　　全桥吊杆采用人工配合70T轮胎吊车安装，在拱肋混凝土强度达到75%以上后进行吊杆安装，吊杆的安装由钢管拱肋上锚孔自上而下穿出，再穿过梁体上的预留孔。
　　吊杆调索张拉
　　索力调整顺序如下：拱肋、吊杆安装完毕后，拱肋混凝土强度达到75%以上时，将吊杆调直，进行调索初张拉；卸落拱架且拱肋混凝土达到设计强度，梁体第二次张拉后，索力调整进行第二次张拉。索力最后张拉调整在桥面安装等引起的沉降后进行。施工中通过对吊杆和拱肋的监测，控制拱肋的应力与变形均在设计允许的范围内。
　　6、系梁支架拆除
　　拆除钢管桩临时支架，同时进入桥面附属设施安装阶段。分配梁拆除时，利用1台卷扬机将其沿桥纵向拉出，卸落；贝雷片拆除时，首先通过砂筒进行落架，通过小型千斤顶将其成组顶至系梁外侧，利用25t吊车吊落。
　　7、桥面及附属工程施工
　　桥面系工程施工包括：泄水孔，防水层、保护层，防撞墙，电缆槽的竖墙、遮板，人行道板的栏杆立柱和挡板，接触网支柱等项目。
　　四、交通组织方案
　　1、高架桥交通状态
　　目前沪宁高速高架桥共4座，位于北侧的半幅桥梁（两座桥）已经封闭，正处于改建工程防水层施工阶段，另外半幅桥梁正在通行。
　　2、对沪宁高速行车的主要影响
　　本工程临时墩支架施工时，需破除部分旧桥护栏，由于需要于桥上作业，对高架桥上行车造成一定影响。
　　上部钢管安装、平联及贝雷架安装时，将对半幅道路(剩余的还在通车的两座桥梁)依次进行封闭，即两个车道封闭一次，此半幅桥共封闭两次。25t汽车吊吊装贝雷架及平联型钢，对高架桥上通车造成影响。
　　3、交通组织方式
　　为了保证工程施工的顺利进行，针对上跨高架桥施工对该桥通行车辆的影响，可采用两种方式对车流进行疏导：
　　（1）上海去往南京方向的车辆，绕行至花桥收费站，进入沪宁高速公路；南京方向来上海的车辆，在黄渡收费站下高速，选择城市道路进入上海城区。
　　（2）对高架桥上车辆通行进行交通管制，采用单座桥双向双车道通行方式。