楊 旭

1. 上海建工二建集團有限公司 上海 200090；

2. 上海建筑工程逆作法工程技術研究中心 上海 200080

城鎮(zhèn)快速化改造工程中，常會遇到復雜環(huán)境下橋梁施工的情況，如跨道路、跨河流等。對于這種復雜環(huán)境超大跨徑的橋梁施工，國內外研究者研發(fā)了一系列施工方法，如懸掛對稱澆筑法、架橋機建造法、大型機具吊裝法等，對于稍小跨徑的，有臨時立柱法、臨時支架現澆法、兩側澆筑立柱法、旋轉橋面法等。本工程參考了國內外相關文獻[1]，結合本工程復雜環(huán)境的實際特點，經過比對優(yōu)化，選擇了組合梁吊裝法。

1 工程概況

1.1 總體概況

兩港大道（新四平公路—S2）快速化工程位于中國上海市臨港新片區(qū)內。工程實施范圍西起新四平公路，東至老蘆公路以東，接兩港大道現狀跨線橋，全長約10.9 km。其中，新四平公路至新楊公路為高架段，長度為2.4 km；新楊公路至妙香路為地面道路段，長度為2.3 km；妙香路至終點為高架段，長度為5.9 km。

兩港大道道路規(guī)劃采用“主線高架＋地面道路”的形式，紅線寬度為60.0～99.5 m。主線道路等級為城市快速路，設計速度為80 km/h，采用雙向六車道規(guī)模的高架橋形式；地面道路等級為城市主干路，設計速度為50 km/h，采用雙向六快車道＋二慢車道規(guī)模。兩港大道全線分別在妙香路西側、鴻音路東側、重霄路東西側、奔騰路東側設置1對匝道，共設置4對匝道。

1.2 鋼-混凝土組合梁概況

項目妙香路路口、玉宇路路口跨徑大，且跨河流，因此在這2個路口處設鋼結構組合梁。P162—P166跨妙香路與馬泐港，設計為（50 m＋70 m＋70 m＋50 m），本聯質量2 478.2 t；P192—P196跨玉宇路與小泐港，設計為（50 m＋75 m＋75 m＋50 m），本聯質量2 651.6 t。鋼結構工程量總計為5 129.9 t，鋼材材質為Q345qD。橋面板鋪裝模板采用厚1.5 mm壓型鋼板上覆0.5 mm鋼板作為澆筑橋面板混凝土支承，橋面鋪裝鋼筋網采用CRB550級φ10 mm@100 mm冷軋帶肋焊接鋼筋網，鋪裝混凝土采用C50防水鋼筋混凝土（圖1）。

圖1 （50＋75＋75＋50）m聯鋼-混凝土組合梁示意（單位：m）

2 工程難、特點

1）超大跨度（妙香路跨長240 m，玉宇路跨長250 m）鋼-混凝土組合梁體量大，鋼構深化加工要求高，安裝精度及預拱度設置控制難度大。

2）本工程鋼-混凝土組合梁位于保通道路主線，跨路口、跨河道，且約1/5的鋼-混凝土組合梁投影面位于地面橋上部，對地面橋梁、河道駁岸周邊管線保護要求高，施工環(huán)境復雜。

3）涉及河道地面橋保護及保通道路，鋼梁吊裝作業(yè)面狹小，最狹窄處僅12 m，需充分進行吊裝工序、鋼梁分節(jié)、臨時支墩設置等的深化設計。

3 設計方案對比分析及選擇

3.1 原設計方案

原設計圖紙中，跨河段鋼梁根據斷縫在受力最小處的原則進行分段，分別為5 m墩橫梁＋15 m縱梁＋40 m縱梁＋15 m縱梁＋5 m墩橫梁。臨時支墩隨斷縫布置如圖2所示。

圖2 支墩分布

原設計方案的隱患有：

1）原設計圖紙中鋼梁分段方式經深化后發(fā)現，臨時支墩分布于原有地面橋橋面板上部，經核查老橋圖紙及復算，原有地面橋為空心板梁結構，若直接架設在橋面板中部，無法滿足安全驗算，影響老橋結構安全使用和鋼-混凝土組合梁成品質量，造成一定安全隱患。

2）原設計鋼-混凝土組合梁分段考慮整聯鋼-混凝土組合梁正負彎矩區(qū)的分布影響，但在跨河段受地面橋及駁岸保護要求，吊車無法正常分段吊裝，影響施工進度與質量。

3.2 優(yōu)化設計方案

1）對于鋼-混凝土組合梁分段，經多次討論后，綜合考慮施工進度及吊裝機械，將跨河段75 m跨分為5 m墩橫梁＋35 m縱梁＋35 m縱梁＋5 m墩橫梁。其中縱梁在加工廠內分段預制成2段35 m的節(jié)段，運送至現場在地面拼接后，在河岸兩側雙機抬吊跨河段鋼-混凝土組合梁（圖3）。

圖3 鋼梁分段

2）鋼-混凝土組合梁跨河段支墩位置經受力驗算，結合原地面橋結構圖紙，布置于原地面橋橋墩位置，因新建高架線形與原地面橋線形存在夾角，故按原地面橋橋墩正上方斜向布置。

3）鋼-混凝土組合梁經過深化后，采用BIM模擬施工技術及吊裝工況復算，提高焊接及預拱度精度，確保豎曲線及橋梁線形。

4）根據施工工況，優(yōu)化跨內組合鋼梁橫向分段，道路中心線位置處不設置鑲嵌段，兩側設置鑲嵌段，將整段墩橫梁橫向分段，可有效減小構件運輸寬度，滿足加工運輸的要求（圖4）。

圖4 墩橫梁橫向分段

4 鋼-混凝土組合梁施工關鍵技術

4.1 臨時支墩設置

本工程支架均支撐在承臺、原地面橋墩或現有兩港大道路面上。墩橫梁支墩布置在承臺上可滿足300 t支撐力要求，無需設置基礎，超出承臺范圍需要設置300 t支撐力的臨時支架基礎?？v梁支墩設置在地面橋墩或路面上，其中地面橋墩經驗算可滿足175 t支撐力要求，無需設置基礎，路面按一級公路路基填筑厚度0～2 m考慮，道路地基承載力按13 t/m2計算，需設置175 t支撐力的臨時支架基礎（圖5～圖7）。

圖5 175 t支架基礎

圖6 墩橫梁位置處臨時支架

圖7 跨內分段梁底支架

4.2 鋼構吊裝

本工程選用1臺350 t履帶吊、1臺320 t履帶吊和1臺50 t汽車吊對橋結構所有構件、分段構件、臨時支架等進行組裝與吊裝。1臺履帶吊進行作業(yè)時，設置4個吊點；2臺履帶吊雙機抬吊時，每臺履帶吊設置2個吊點，共4個吊點。

履帶吊采用專用重型路基箱，尺寸為2 m×3 m。履帶吊路基箱與臨時支架基礎之間均有2 m以上的安全距離，可有效避免壓力的重疊作用，防止路面沉降（圖8）。

圖8 履帶吊路基箱布置

根據本工程的地理位置與施工條件以及進度計劃，合理安排了構件吊裝順序和進場方向，并由此制定構件出廠裝車的方向。本工程鋼梁選擇安排在夜間進場和吊裝，現場配合交警協(xié)管交通，保證施工環(huán)境安全。所有構件直接吊裝就位，原則上不在現場卸車堆放。雙機抬吊構件需先在地面組焊，然后利用運梁車運輸至吊裝位置。

跨路口或施工區(qū)域外構件的拼裝、焊接和最終噴涂需晚間進行，做好焊接部位下方的遮掩措施，安排專人監(jiān)護，臨時封閉相關車道。墩橫梁吊裝采用1臺350 t履帶吊單機吊裝（圖9）。

圖9 墩橫梁吊裝

河道上方的跨內分段鋼梁吊裝，選用1臺350 t履帶吊和1臺320 t履帶吊跨外雙機抬吊吊裝（圖10）。履帶吊雙機抬吊作業(yè)時，2臺吊機均在現有兩港大道路面上作業(yè)，混凝土路面均平整，承載力均能滿足設計要求。

圖10 跨河段縱梁抬吊

其他鋼梁分段采用350 t或320 t履帶吊進行單機吊裝。鑲嵌段吊裝采用1臺50 t汽車起重機進行吊裝。

4.3 橋面混凝土施工

澆筑橋面板混凝土時，采用壓型鋼板作為鋼梁腹板中間部分模板。壓型鋼板厚1.5 mm，上覆0.5 mm鋼板作為澆筑橋面板混凝土支承。

澆筑順序：綁扎橋面板鋼筋，澆筑兩邊跨和中跨正彎矩區(qū)橋面板混凝土→待正彎矩區(qū)混凝土養(yǎng)護至設計強度的85%，拆除正彎矩區(qū)臨時支撐→澆筑墩頂負彎矩區(qū)混凝土→養(yǎng)護→張拉中橫梁處預應力鋼束并錨固，真空輔助壓漿→連接后澆帶處縱向鋼筋，綁扎橫向鋼筋→澆筑后澆帶鋼纖維補償收縮混凝土→養(yǎng)護。

先安裝壓型鋼板，綁扎橋面板鋼筋，澆筑兩邊跨和中跨正彎矩區(qū)橋面板混凝土。接著拆除正彎矩區(qū)臨時支撐，澆筑墩頂負彎矩區(qū)混凝土，養(yǎng)護至設計強度90%，張拉中橫梁處預應力鋼束并錨固，真空輔助壓漿。連接后澆帶處縱向鋼筋，綁扎橫向鋼筋，澆筑后澆帶鋼纖維補償收縮混凝土，養(yǎng)護至設計強度90%，且齡期不少于7 d（圖11）。

圖11 橋面混凝土澆筑分區(qū)示意

5 質量管控措施

1）鋼-混凝土組合梁體量大，對吊裝精度要求高，測量放樣過程需進行嚴格把控。建立專業(yè)放樣與復核制度，由測量員組織對現場進行測量放樣，項目工程師進行復核。根據現場放樣復核情況，布置相應的水準點、控制點、基準線，精準建立控制點及基準點的控制體系。

2）保持構件存放場地的平整堅實、干燥通風，按各構件的種類、型號、安裝順序等分區(qū)存放。在鋼構件底層設置墊枕，保證底層有足夠的支承面，防止支點下沉。疊放相同型號的鋼構件時，各層鋼支點應在同一垂直線上，以防構件被壓壞或變形，影響施工質量。

3）安裝前，對進場構件逐一查驗，檢查構件的產品合格證，并核對是否與設計文件一致。安裝前，由項目施工員和質量檢查員一同對半成品和成品進行檢查，加強對成品與半成品的質量監(jiān)督工作，確保安裝前構件質量。

6 結語

通過工程實例，簡述了大跨度鋼-混凝土組合梁在復雜環(huán)境下城鎮(zhèn)快速化改造中的運用。對設計進行優(yōu)化，調整連續(xù)跨河跨路口吊裝的施工工藝，從而充分體現了鋼-混凝土組合梁自重輕、施工便利、節(jié)約成本、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。總結的施工經驗可為之后鋼-混凝土組合梁在城鎮(zhèn)化改造中的推廣與應用提供一定的借鑒。

[1] 肖毅.型鋼—混凝土組合梁的施工質量控制[J].山西建筑,2020,46(13):146;158.