中鐵十四局集團(tuán)第二工程有限公司 山東 271000

摘要：結(jié)合港珠澳大橋珠海連接線前山河特大橋及南灣互通立交橋施工，對(duì)現(xiàn)澆梁跨越城市道路滿足特別要求的門洞支架方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)介紹了門洞支架的搭設(shè)施工方案。

關(guān)鍵詞：城市跨路現(xiàn)澆箱梁；超寬車道門洞支架；方案設(shè)計(jì)與施工

1 工程概況

1.1 總體概況

港珠澳大橋珠海連接線前山河特大橋主線橋1座/1.777Km，南灣互通匝道橋6座/。橋梁上部結(jié)構(gòu)第4、8～14及南灣互通匝道橋聯(lián)采用支架現(xiàn)澆箱梁。由于該工程穿越市區(qū)各種道路，施工時(shí)需要搭設(shè)跨城市主干道門洞7處其他次干道及支路大小各種門洞8處作為車輛、行人通行使用。

1.2 跨路橋梁設(shè)計(jì)概況

前山河特大橋主線第四聯(lián)現(xiàn)澆梁上跨前山河?xùn)|路、第十二聯(lián)上跨南灣大道，南灣互通立交橋B、E、F匝道分別上跨南灣大道。主線第四聯(lián)跨度44米、梁高2.6米，第十二聯(lián)梁跨度29.5米、高1.8米，匝道橋梁高1.5米。主線橋采用三廂室，橫截面頂板厚0.25米，底板厚0.25米，腹板厚0.5米。箱梁兩側(cè)翼緣板懸臂長(zhǎng)度通常為1.97米。主線橋第四聯(lián)、第十二聯(lián)設(shè)計(jì)梁底距市政既有路面頂點(diǎn)凈高7.07、10.5米。

2 支架方案設(shè)計(jì)

2.1 方案簡(jiǎn)介

2.1.1上跨前河?xùn)|路方案

該橋主線第四聯(lián)上跨的前山河?xùn)|路僅通向珠澳跨境工業(yè)區(qū)道路，該道路路面雙向四車道，中間不設(shè)綠化帶，通行車輛較少、夜間有大型（超寬）貨車通行，該跨路門洞采用在既有路面的兩側(cè)設(shè)置支墩、采用一個(gè)大門洞上跨預(yù)留的雙向2車道，這樣既減少了路中間的支墩又保證超寬車輛的通行，門洞自下而上設(shè)置方式為：80cm高砼基礎(chǔ)φ630mm鋼柱、橫向?yàn)镮40b雙拼工字鋼、縱向雙拼貝雷梁、橫向I14工字鋼及碗口腳手架。門洞凈寬12.5m，凈高5m，結(jié)構(gòu)布置形式示意圖見附圖1

2.1.2上跨南灣大道方案

上跨南灣大道主線現(xiàn)澆梁12聯(lián)梁高比匝道橋高且支架形式相同，這里僅介紹主線橋第十二聯(lián)，該橋主線第十二聯(lián)及匝道上跨的南灣大道從中間向兩側(cè)依次中間綠化帶寬度2米，單向機(jī)動(dòng)車道路面寬度12米、綠化帶1.5米、非機(jī)動(dòng)車道3米、、兩側(cè)為非機(jī)動(dòng)車道，該道路是珠海通向橫琴主干道車流量大，并且是通向澳門貨運(yùn)車輛必經(jīng)之路，經(jīng)常有超寬超高車輛通過。根據(jù)珠海交通部門批準(zhǔn)的交通導(dǎo)行方案要求該跨路施工期間必須保證雙向6車道、門洞凈高不低于5米及凈寬確保超寬車輛通行。由于現(xiàn)澆梁梁底距離南灣大道路面的凈距在保證門洞凈高后剩余空間不能采用貝雷梁一次橫跨三個(gè)車道，因此采用一個(gè)單車道門洞和一個(gè)雙車道門洞的方式滿足交通導(dǎo)行方案的要求。門洞自下而上設(shè)置方式為：80cm高素砼基礎(chǔ)、φ630mm鋼柱、橫向高度為雙I40b拼型鋼、縱向I45b、橫向I14工字鋼及60碗口腳手架。單車道門洞凈寬3.5m、凈高5m，雙車道門洞凈寬7m、凈高5m，結(jié)構(gòu)布置形式示意圖見附圖2

2.2 支架體系受力檢算

2.2.1 荷載計(jì)算

現(xiàn)澆箱梁梁高第四聯(lián)2.6m、第十二聯(lián)1.8米，頂板、底板橫向?qū)挾炔蛔?，因門洞預(yù)留位置靠近跨中，則取頂板、底板及腹板跨中處作為計(jì)算截面，頂板厚度0.25m，底板厚度0.25m，腹板厚0.5m。，如箱梁典型斷面圖所示。

由圖可知：箱梁的截面積：S4聯(lián)=2.5m2 S12聯(lián)=2.1m2

取ρ砼=2.5t/m3、F施工=1.9KN/m、F振搗=1.5KN/m、F模板支撐等=3.4（2.8 十二聯(lián)）KN/m

單位面積支架體系上所承受的荷載，F(xiàn)第四聯(lián)=69.3 KN、F第十二聯(lián)=58.7 KN

2.2.2受力計(jì)算

在受力計(jì)算中這里選取最薄弱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，縱向結(jié)構(gòu)中計(jì)算第十二聯(lián)8米跨度的45b工字鋼，豎向受力結(jié)構(gòu)中計(jì)算梁高最大的第四聯(lián)支墩。

⑴第十二聯(lián)縱45b工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算

由腹板下方2.5米范圍內(nèi)布置三組I45b工字鋼，承重為門洞上方施工總重量加工字鋼自重。

①?gòu)澢鷱?qiáng)度計(jì)算（考慮1.3的安全系數(shù)）

跨中最大彎距：Mmax=1/8×qL2=667.78KN.m（q=（0.875×3+58.7）×1.3=79.72KN/m、L=8m）

正應(yīng)力σ= Mmax/3W==141.73Mpa< [145Mpa]，正應(yīng)力滿足要求。

②撓度計(jì)算

δ=5qL4/384EI=19.97mm<8000/400=20mm，撓度滿足要求。

⑵支墩驗(yàn)算

腹板下2.5米范圍內(nèi)兩根630鋼管，承重為其上方雙拼工字鋼、貝雷梁、模板支架及施工總重量。

①?gòu)?qiáng)度驗(yàn)算取最大斷面的2倍荷載考慮為圓管受荷，已經(jīng)相當(dāng)于考慮安全系數(shù)，故計(jì)算如下

σ=P/A=47.4Mpa<[145Mpa] 強(qiáng)度滿足要求（P=69.3×（13.5+12.6）/2+18.5=922.87 kN）。

②穩(wěn)定性驗(yàn)算

λ=l/ix=380/21.92=17.34 故φ=0.9（ix=21.92cm，l=500-40-80=380cm）

σ=N/φA =52.67Mpa< [145Mpa] 穩(wěn)定性滿足要求。

3 支架搭設(shè)方法

3.1 門洞支架主要結(jié)構(gòu)

⑴砼基礎(chǔ)：基礎(chǔ)采用C30砼現(xiàn)場(chǎng)澆筑寬1m高0.8m，，砼基礎(chǔ)兩端頭擺放防撞砂桶，頂面預(yù)埋0.7m見方的1cm厚鋼板，表面水平，便于鋼柱與之全面接觸。

⑵鋼柱設(shè)置：鋼柱采用外徑630mm、壁厚10mm的焊接鋼管，每根鋼柱頂托、底座處各設(shè)置4片底寬15cm、高20cm、厚1cm的鋼板做為加強(qiáng)肋，加強(qiáng)肋與鋼柱頂托、底座之間的通過焊接連接，要確保焊接質(zhì)量，焊縫要飽滿并不得燒傷鋼管。橫向鋼柱之間通過用14槽鋼連接成“X”形狀的框架，來增加鋼柱的穩(wěn)定性。

⑶雙拼工字鋼與縱向貝雷梁（工字鋼I45b）設(shè)置：每排鋼柱上橫向設(shè)置1根通長(zhǎng)I40b雙拼工字鋼，縱向每道腹板下布置2道貝雷梁（3道工字鋼I45b），其余在兩側(cè)翼緣板外緣布設(shè)一道。雙拼工字鋼通過其頂部與鋼柱頂托之間的焊接鋼筋來增加穩(wěn)定性；貝雷梁通過與雙拼工字鋼的U型卡固定增強(qiáng)穩(wěn)定性、工字鋼之間通過與雙拼工字鋼的焊接增強(qiáng)穩(wěn)定性。

3.2 門洞支架搭設(shè)步驟：

⑴據(jù)門洞搭設(shè)圖現(xiàn)場(chǎng)放線，支模，安放立柱埋件鋼板，澆筑立柱基礎(chǔ)混凝土等級(jí)為C30。

⑵基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后，進(jìn)行立柱架設(shè)，立柱從基礎(chǔ)端點(diǎn)開始架設(shè)，立柱間隔為2m，邊架設(shè)邊焊接。立柱底部與埋件要滿焊。立柱的柱頂和柱腳均用10mm鋼板焊接，并設(shè)加強(qiáng)綴板焊接。排架縱向立柱之間用14槽鋼鋼管做斜撐，鋼管與加強(qiáng)綴板要焊接牢固。

⑶立柱架設(shè)完畢后，上面放置雙拼工字鋼，雙拼工字鋼與立柱之間要點(diǎn)焊成一體。

⑷在雙拼工字鋼上縱向放置貝雷梁（45b工字鋼），橫梁與縱梁之間連接件牢固。

⑸在貝雷梁（45b工字鋼）縱梁上鋪設(shè)橫向I14工字鋼。

⑹在橫向工字鋼上倒扣頂托搭設(shè)碗口腳手架與門洞兩側(cè)的滿堂支架相連接。

4 結(jié)語

港珠澳大橋珠海連接線前山河特大橋現(xiàn)澆梁跨路部分均采用門洞支架體系。經(jīng)120%的水袋超載預(yù)壓觀測(cè)，門洞支架非彈性變形最大值1.8mm，平均值1.5mm，完全滿足要求。主線第十二聯(lián)現(xiàn)澆梁混凝土分兩次澆筑，澆筑時(shí)觀測(cè)門洞變形，第一次澆筑時(shí)工字鋼跨中最大撓度變形量12.4mm，第二次澆筑時(shí)13.8mm。均小于設(shè)計(jì)變形值19.9mm，滿足施工及交通導(dǎo)行方案的要求，達(dá)到了預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]周水興、何兆益、鄒毅松，路橋施工計(jì)算手冊(cè)，人民交通出版社，2006-05出版。

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4.3重點(diǎn)部位施工方法、施工工藝

4.4.1 梁段調(diào)整及澆筑濕接縫

第一步：將如上圖所示的梁段安裝到位。

第二步：精確調(diào)整所有預(yù)制梁段的位置達(dá)到設(shè)計(jì)線型，進(jìn)行濕接縫鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)生及整孔張拉后架梁完成。

4.4.2箱梁下?lián)峡刂?/p>

預(yù)應(yīng)力混凝土梁在張拉后上撓，擺放梁段時(shí)應(yīng)該預(yù)留反拱度，因此施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制箱梁的下?lián)隙取?/p>

（1）、根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的混凝土梁預(yù)留反拱度確定梁的預(yù)留拱度值，擺放梁段時(shí)必須保證每個(gè)梁段的標(biāo)高。

（2）、由于每一個(gè)梁段均由四個(gè)螺旋頂支撐，并且每個(gè)支撐點(diǎn)都有三個(gè)自由度，這三個(gè)自由度相互制約，調(diào)整其中一個(gè)必將影響其余兩個(gè)。所以梁段調(diào)位是一個(gè)反復(fù)調(diào)整，逐漸趨近的過程，故在施工中按先縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整→縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整的次序反復(fù)循環(huán)調(diào)整，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）、箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線分批張拉，分次調(diào)梁，每次的回調(diào)量分四次調(diào)整懸吊螺紋鋼筋的長(zhǎng)度即小行程多次調(diào)整。

（4）、根據(jù)架設(shè)同類橋梁的經(jīng)驗(yàn)，及以往數(shù)據(jù)資料實(shí)施調(diào)整。

（5）、在梁段擺放、預(yù)應(yīng)力張拉過程及完成后定期進(jìn)行撓度監(jiān)控。

4.4.3盆式橡膠支座（KTPZ）安裝

箱梁節(jié)段拼裝施工中，各節(jié)段之間有部分混凝土現(xiàn)澆，根據(jù)通橋（2005）8356對(duì)鐵路橋梁盆式橡膠支座（KTPZ）安裝的有關(guān)說明，造橋機(jī)節(jié)段拼裝造架梁參照《通橋（2005）8356》3.2現(xiàn)澆連續(xù)梁盆式橡膠支座安裝工藝，對(duì)該橋支座安裝做出如下處理：

（1）、支座墊石的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C40，墊石高度應(yīng)考慮安裝、養(yǎng)護(hù)和必要時(shí)更換支座的方便，墊石頂面四角高差不得大于2mm。

（2）、支座采用預(yù)埋套筒和錨固螺栓的連接方式，在墩臺(tái)頂面支承墊石部位需預(yù)留錨栓孔，錨栓孔預(yù)留尺寸直徑為套筒直徑加mm，深度為錨栓長(zhǎng)度加mm，預(yù)留錨栓孔中心及對(duì)角線位置偏差不得超過10mm。

（3）、盆式橡膠支座在工廠組裝時(shí)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)平，對(duì)中上、下支座板，并預(yù)壓50KN荷載后用上、下支座連接角鋼將支座連接成整體。

（4）、支座安裝前，工地應(yīng)檢查支座連接狀況是否正常，但不得任意松動(dòng)上、下支座連接螺栓。

（5）、1#段架設(shè)時(shí)，其余7個(gè)梁段按照一定順序在膺架上吊裝到位。

（6）、拆除各支座的上、下支座連接角鋼及螺栓，用橫移頂，縱向移動(dòng)1#段，為張拉預(yù)留1cm混凝土收縮徐變量。

（7）、1#段支座錨孔中漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其余七個(gè)梁段吊裝到位后，則整孔梁段組拼工作結(jié)束，進(jìn)入下道工序。

參考文獻(xiàn)：

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工等都能做到科學(xué)合理，盡量減少誤差，提高混凝土的質(zhì)量。首先要加大資金的投入，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備；其次是人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)出高素質(zhì)的施工管理人才；最后是制度的完善，根據(jù)先進(jìn)的施工技術(shù)修訂已有的施工規(guī)范，確保有據(jù)可依，施工正確。

4.2落實(shí)責(zé)任制

混凝土施工是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，中間包含多個(gè)環(huán)節(jié)，因而要將每個(gè)環(huán)節(jié)都落實(shí)到位，明確各個(gè)崗位和部門的職責(zé)，提高工作人員的積極性。落實(shí)責(zé)任制還能杜絕各種隱患，施工人員主動(dòng)參與到其中，提出寶貴的反饋建議，對(duì)于工程改善有很大的幫助。此外，落實(shí)責(zé)任制要做到公平公正，減少非議，才能確保施工人員的積極性。

4.3完善質(zhì)量監(jiān)督

混凝土施工從材料采購(gòu)、配制比例、攤鋪、養(yǎng)護(hù)、驗(yàn)收等各個(gè)方面都需要監(jiān)督人員的參與，因而要在各個(gè)環(huán)節(jié)安全牌監(jiān)督力量，確保質(zhì)量。完善質(zhì)量監(jiān)督要做到客觀、科學(xué)，監(jiān)督人員必須有良好的職業(yè)態(tài)度，反饋真實(shí)的情況。

4.4人才培訓(xùn)計(jì)劃

人才是土木工程混凝土施工的關(guān)鍵，因而要制定人才培養(yǎng)計(jì)劃，為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，才能確保施工的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，減少返工、窩工等情況，提高施工的質(zhì)量，降低成本。

5、結(jié)束語

土木工程混凝土施工技術(shù)是工程的重點(diǎn)內(nèi)容，但混凝土施工技術(shù)比較復(fù)雜，需要全方位的控制，由于混凝土施工中存在的不足，導(dǎo)致工程質(zhì)量問題非常普遍，影響整體的性能，因而研究其中的施工技術(shù)和存在的問題，對(duì)于提升土木工程混凝土施工技術(shù)的水平具有重要的作用，論文觀點(diǎn)存在不足，懇請(qǐng)專業(yè)人士批評(píng)指正。

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