岳仁輝,樊星辰
(合肥市規(guī)劃設計研究院,安徽 合肥 230041)
隨著路網交通的不斷發(fā)展,功能不斷完善,道路交通建設過程中出現與電力、燃氣、石油、水運等交叉或者公用走廊帶。高壓走廊經常采用沿溪線或者綠廊布置,道路建設跨越河流、綠廊一般采用橋梁方案跨越。然而道路與高壓電力之間易出現各類安全問題,如橋梁基礎與高壓鐵塔間距較近,施工期間對鐵塔基礎結構安全產生較大影響,甚至建成后基礎變形和沉降超限,造成故障停電,社會影響和經濟損失均較大;失控車輛沖出路外時也會影響鐵塔安全;高壓電力下橋梁施工安全問題更為突出,部分大型機械設備和臨時設施需要的作業(yè)半徑較大,操作不慎,會引發(fā)觸電、爆燃等安全事故。因此,涉及高壓架空線下橋梁方案和施工應進行專項研究,按照國家危大工程管理辦法進行嚴格把關,確保橋梁方案和施工方案的合理性。[1]
合肥市北二環(huán)規(guī)劃為城市快速路,且為重要的貨運通道。于懷寧路以東下穿高壓走廊,在路北有4座高壓鐵塔,路南有5座高壓鐵塔,共計5道高壓線(圖1)。其中3道110 kV,2道220 kV(有一道110 kV與220 kV同桿);按高架方案實施,高架橋面距高壓線凈空7.3~13.4 m(按實測值計算)。經與供電部門對接,1#、4#桿線將進行抬升,抬升后距橋面>15 m; 2#桿線距橋面凈空富裕較足,保留利用;3#桿線(220 kV+110 kV同桿)距橋面凈空富裕較少,因2017年剛完成抬升,供電部門建議保留利用,該處實施時需報專項施工方案。同時橋梁跨越的還有給水管、北二環(huán)溢洪道箱涵。(表1)
圖1 高壓線現狀示意圖
表1 高壓線詳細參數表
根據懷寧路平交口和溢洪道跨越要求,為合理避讓地下管線、給水管,橋跨布設為(45+65+45)+(38+50+36)m,均采用等高度鋼箱梁結構,下部結構采用花瓶型門式框架墩和分離式獨柱墩,啞鈴型承臺群樁基礎和承臺樁基礎(圖2)。
圖2 橋梁設計方案效果圖
橋梁施工時嚴格控制與架空電力線路導線的凈空距離(即兩點間的最小直線距離) 110 kV 為5 m、220 kV為6 m[2,3],現狀保留3號線距離橋面凈高僅8.3 m?,F澆梁需要大型泵送混凝土機械,鋼結構、預制梁采用吊裝和架橋機方案,均難以滿足施工機械與架空電力線路導線的凈距要求。頂推施工工藝復雜、周期長,且質量管控要求高。[4-6]
由于施工凈空要求,不可采用現澆結構,預制結構需要采用大型吊裝設備或者架橋機亦不適合,因此推薦采用鋼結構方案,工廠制作、結構輕且采用頂推方案。結合橋位處實際情況,高壓線下沒有保通需求,有滿堂支架施工條件,可采用滿堂支架軌道牽引式頂推方案。詳細施工工藝如下:
(1) 首先進行下部結構橋墩施工,并鋪設滿堂支架,安裝箱梁牽引軌道及其牽引裝置(圖3)。注意牽引軌道結合橋梁成橋梁底標高鋪設,并設置定位裝置。
圖3 下部橋墩施工及滿堂支架
(2) 將工廠定制完成的梁端于進梁區(qū)吊裝至牽引軌道,通過牽引裝置牽引至梁位處,梁段通過平縱限位調整就位,與前梁端焊接拼裝(圖4)。
圖4 梁段進梁牽引就位
(3) 重復第2步驟至高壓走廊范圍全部梁端施工完畢,成橋后拆除橋下支撐(圖5)。
圖5 成橋拆除支架
(4) 成橋后,進行橋面系施工(圖6)。
圖6 橋面系施工
橋梁樁基的施工類型常采用人工挖孔樁、鉆孔(沖孔) 灌注樁,本案中由于樁長較長,且地下水豐富,以下主要討論灌注樁。高壓線下灌注樁施工設備的選擇,對工程施工安全、工期等十分重要。鉆孔機械的種類有: 旋挖式鉆機、沖擊式鉆機、沖抓鉆機、套管鉆機、潛水鉆機等,各種鉆機有各自的工作特點和適用范圍。根據表2推薦采用對凈空要求低的沖擊鉆施工,且鋼筋籠分節(jié)分段吊裝施工,保證施工機械與高壓線之間的凈距要求。
表2 鉆機參數
高壓架空線下橋梁的施工方案眾多,但要根據橋位處實際情況,挖掘有利改進施工方案的因素,對施工方案進行改進或者采用復合式施工方案,確保電力導線施工安全凈距,保證施工安全有序進行。本項目采用滿堂支架軌道牽引頂推施工方案,是融合滿堂支架和頂推施工各自優(yōu)點的復合式施工方案,對同類型項目有很好的借鑒意義。