毛文忠 張志敏 徐大為

上海建工五建集團有限公司 上海 200063

1 工程概況

上海崧澤高架路工程是虹橋樞紐綜合交通配套“一縱三橫”中的重點工程之一，位于青浦區(qū)和閔行區(qū)。3標(biāo)段新建高架橋全長5 825 m，地面道路全長5 522 m。平行匝道設(shè)置3對。G15互通立交1座，含6條匝道。G15主線橋拼寬1座，地面橋梁6座?，F(xiàn)狀道路為雙向4快2慢，設(shè)置有中央分隔帶，部分路段外側(cè)未實施人行道，跨越路口平面交叉13處，立體交叉1處（G15），河道6條。標(biāo)段范圍內(nèi)崧澤大道與軌交17號線并行（軌交17號線在崧澤大道段G15以東為地下線路，西側(cè)均為高架線路）。

本工程跨越多條河流，存在許多匝道，路況復(fù)雜，根據(jù)各節(jié)點的設(shè)計要求，存在小箱梁、現(xiàn)澆混凝土箱梁、剛接空心板梁、鉸接空心板梁、鋼-混組合梁、鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁、簡支T梁等共7種形式的箱梁結(jié)構(gòu)。其中，小箱梁和現(xiàn)澆混凝土箱梁最多，其他箱梁結(jié)構(gòu)只用于特殊跨線節(jié)點。

立交匝道變寬異形結(jié)構(gòu)及半徑較小的非跨線節(jié)點采用現(xiàn)澆混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，36 m跨徑以下梁板采用預(yù)制小箱梁或空心板，40～60 m結(jié)構(gòu)跨徑采用鋼混組合梁結(jié)構(gòu)，超過60 m結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，NW匝道既有匝道拼寬采用連續(xù)剛構(gòu)的無梁板結(jié)構(gòu)，NW、WN匝道對原結(jié)構(gòu)加寬寬度小于1 m，采用既有懸臂加寬的形式實現(xiàn)拓寬。

2 鋼箱梁施工技術(shù)

2.1 鋼箱梁分段制作

鋼混組合梁存在40、42、45、50、55、60 m共6種跨徑，異寬段鋼混組合梁有50、52、55 m共3種跨徑?？v向以設(shè)計的箱室為準(zhǔn)，單箱制作運輸?shù)跹b。橫向50～60 m的鋼梁分為2段制作運輸?shù)跹b，40、42、45 m的鋼梁跨中不分段，整體制作運輸?shù)跹b[1]。

2.2 跨橋鋼箱梁分階段吊裝施工

本工程鋼結(jié)構(gòu)橋梁共分20聯(lián)，其中跨路口鋼混組合梁12聯(lián)，跨河鋼結(jié)構(gòu)橋梁8聯(lián)：新通波塘橋7聯(lián)（高架橋1聯(lián)、地面橋外側(cè)2聯(lián)、內(nèi)側(cè)2聯(lián)、匝道2聯(lián)），嵩塘（湖五河橋）1聯(lián)?？绾愉摿汗灿嬁缭?個路口，分別是新通波塘橋（7聯(lián)鋼梁）與湖五河橋（1聯(lián)鋼梁），吊機均選用雙機抬吊；跨路異寬段鋼梁共計4聯(lián)，吊機選用250 t履帶吊。

受到現(xiàn)場條件限制和地面交通要求，對各跨橋和跨路鋼箱梁進行分段吊裝，以新通波橋段為例，將該橋7聯(lián)鋼結(jié)構(gòu)梁分4個階段吊裝（圖1）。

圖1 跨橋鋼箱梁分段示意

第1階段吊裝外側(cè)地面橋K5（A1、A2），跨度55 m，共計2幅，每幅質(zhì)量266 t，每幅分2段吊裝。

第2階段吊裝內(nèi)側(cè)地面橋K5（B1、B2），跨度55 m，共計2幅，每幅質(zhì)量206 t，每幅跨中分段，現(xiàn)場拼裝成整體后吊裝。吊裝時拆除內(nèi)側(cè)2幅地面橋，施工內(nèi)側(cè)2幅新建地面橋，利用既有舊橋基礎(chǔ)作為吊裝停機位置。

第3階段吊裝新通波塘高架橋（C1），跨度55 m，總質(zhì)量639 t，加工跨中分段，共計6段，每個箱室現(xiàn)場拼裝成整體后吊裝，吊裝質(zhì)量約196 t，利用既有舊橋基礎(chǔ)作為吊裝停機位置。

前3階段吊裝時均利用地面老橋人行橋運輸鋼梁，再采用雙機抬吊吊裝。

第4階段吊裝新通波塘匝道JDAK5/JDBK5（D1、D2）跨度55 m，共計2幅，每幅質(zhì)量206 t，每幅跨中分段，現(xiàn)場拼裝成整體后吊裝，此時拆除地面老橋人行橋，利用新建內(nèi)側(cè)地面橋運輸匝道鋼梁，再采用雙機抬吊吊裝。

2.3 跨路鋼箱梁吊裝施工

跨路鋼混組合梁吊裝包含不設(shè)置鋼支架和設(shè)置鋼支架2種吊裝工況[2]，對小于等于45 m的跨路鋼混組合梁不設(shè)置支架，吊裝采用單機吊裝（45 m跨采用320 t履帶吊，其他跨采用260 t履帶吊）；大于45 m的跨路鋼混組合梁設(shè)置支架，分段吊裝采用250 t履帶吊，雙機抬吊。

2.4 吊裝效果

跨河鋼箱梁分階段吊裝方案充分利用了既有舊橋基礎(chǔ)作為停機位置，利用老橋人行橋運輸鋼梁，大大降低了吊裝難度，很大程度上提高了吊裝效率。而跨路鋼箱梁的吊裝高度高，吊裝空間狹小，吊裝施工困難，對吊裝技術(shù)和吊裝管理有著十分嚴(yán)格的要求。

鋼箱梁起吊過程，先用汽車吊將其吊送到高空，隨后在16.0 m和37.5 m處先后進行2次90°的“空中轉(zhuǎn)體”，將鋼箱梁精確送至預(yù)先設(shè)定的點位后，再用2臺汽車吊機在吊裝點開展“空中換手”。重新布置完吊裝點后，使鋼箱梁準(zhǔn)確到達定位點。最終憑借搭積木式的預(yù)制施工技術(shù)，在保證吊裝精準(zhǔn)安全的前提下，不僅大大加快了安裝速度，還最大程度上減少了噪聲、揚塵和對道路交通的影響。

3 小箱梁施工技術(shù)

本工程高架、平行匝道上部結(jié)構(gòu)除跨線處及特殊節(jié)點外均采用小箱梁結(jié)構(gòu)。其中，除變寬段、K487跨及K495采用簡支小箱梁外，其余均采用簡支變連續(xù)小箱梁。本標(biāo)段預(yù)制小箱梁、空心板梁共有14種跨徑，需架設(shè)的混凝土小箱梁共1 328片、孔心板梁共216片。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，擇優(yōu)選擇架橋機架梁、履帶吊架梁和汽車吊架梁3種方案。

3.1 架橋機架梁施工技術(shù)

架橋機的主梁中心距為6 m，配合架橋機和起吊天車的橫向移動可以實現(xiàn)箱梁的一次就位。吊裝前采用運梁車預(yù)制混凝土小箱梁從制作工廠運送至吊裝現(xiàn)場，使用龍門吊將小箱梁吊送到橋面的運梁車上，通過移動運梁車將小箱梁送到架橋機尾部的主梁內(nèi)，隨后使用起吊天車吊運和安裝小箱梁。線上運梁車在喂梁時都采用5.6 m/min的速度，當(dāng)前起吊天車起吊梁后，起吊天車和后運梁平車都以5.6 m/min的速度運行，直到后起吊天車起吊梁后，兩天車以5.6 m/min的速度攜梁縱移，此時喂梁工作完成[3]，兩運梁車返回繼續(xù)拉梁，空車返回時可掛高擋快速運行。

架橋機架梁共分4個步驟，工藝流程如下：預(yù)制梁由輪胎式運梁車馱運至架橋機尾部，至前天車能夠起吊的位置停止；前天車吊起梁的前端，與后運梁車同步向前，至后天車可以起吊的位置停止；后天車吊起梁的后端，與前天車同步向前，直至預(yù)制梁縱向吊運到位；兩天車同步落梁，離支座一定高度時，通過大車橫移和小車橫移將預(yù)制梁在橫向上安裝到預(yù)定位置；運梁車返回繼續(xù)拉梁。

3.2 履帶吊架梁施工技術(shù)

根據(jù)履帶吊所吊質(zhì)量最大的30.5 m小箱梁的規(guī)格、尺寸、質(zhì)量以及現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境，結(jié)合吊車站位、吊車走位以及起重機的性能，選用2臺260 t履帶吊進行雙機抬吊作業(yè)。2臺履帶吊，其中1臺在當(dāng)前所架小箱梁的跨內(nèi)站立，吊車沿平行于蓋梁的方向走位，另一臺在下一跨的跨內(nèi)站立，吊車也是沿平行于蓋梁的方向走位。

以P338～P342墩小箱梁吊裝為例，吊裝過程如下：

1）運梁車?yán)褐辆€路旁邊，履帶吊停在運梁車外側(cè)從運梁車上將梁提起。

2）梁從運梁車上提起1 m后，運梁車開走。2臺履帶吊提梁向前，將梁放到蓋梁預(yù)定位置上。

3）重復(fù)步驟1、2，架設(shè)該孔的另外5片小箱梁。

4）同樣，運梁車將第2孔梁拉運到至線路旁邊，履帶吊停在運梁車外側(cè)從運梁車上將梁提起。

5）梁從運梁車上提起后，運梁車開走。2臺履帶吊提梁向前，將梁放到蓋梁預(yù)定位置上。

6）重復(fù)步驟4、5，架設(shè)該孔的另外5片小箱梁。

3.3 汽車吊架梁施工技術(shù)

根據(jù)梁長20 m，最大吊重37.5 t，橋臺頂至地面高度2.0～2.5 m，吊車工作最大吊高17 m，回轉(zhuǎn)半徑在15 m左右，計算出臂長約為22.7 m，因此選用1臺220 t汽車吊。

架梁按由內(nèi)向外的原則，橫橋向先架中間，再架兩側(cè)；順橋向先架中跨，再架邊跨。汽車吊吊裝步驟如下：

1）在正式吊裝前進行試吊，將梁吊至離運梁車5～10 cm，停止起吊，停頓3～5 min無異常后繼續(xù)起吊。

2）將梁吊至距離運梁車1 m左右位置停止起吊，等到梁保持穩(wěn)定后，檢查箱梁和運梁車是否還存在接觸，確認無誤后將運梁車駛離。將梁離開梁車后及時落低，然后由汽車吊旋送至蓋梁上方編號相應(yīng)位置，吊車停止動作，待梁平穩(wěn)后，緩慢落鉤至距蓋梁上方10～15 cm處（保持梁的平穩(wěn)），待校正好墊片后，吊車同時緩慢落鉤，橋梁就位[4]。

3）用事先準(zhǔn)備好的等高木塊支墊箱梁下沿，墊片架設(shè)順序由一側(cè)外邊梁至另一側(cè)外邊邊梁逐片進行架設(shè)，架設(shè)時箱梁不傾斜，確保梁安全。

3.4 質(zhì)量控制

1）架梁前須按照設(shè)計圖紙做好測量放線工作，對預(yù)埋件、支座、伸縮縫、安裝設(shè)備及構(gòu)件外形尺寸進行復(fù)核。

2）梁體安裝時，必須保證伸縮縫寬度，并對伸縮縫位置進行覆蓋防護，避免縫中掉落雜物。

3）梁體就位必須準(zhǔn)確，底面同支座完全接觸，支座水平，梁底面符合設(shè)計要求的坡度。支座四角高差≤1 mm，支座水平位置偏差≤2 mm，就位不準(zhǔn)確時須吊起重放。

4）邊梁架設(shè)時，應(yīng)按橋梁總體設(shè)計的坡度和曲線要求，外側(cè)線形順暢，橋梁寬度控制準(zhǔn)確。在梁體橫移就位后翼板下緣應(yīng)架設(shè)斜撐穩(wěn)固，并與相鄰箱梁采取外露鋼筋間焊接牢固，保證邊梁橫向穩(wěn)定。

4 現(xiàn)澆混凝土箱梁施工

4.1 支架體系施工

支架采用碗扣式鋼管腳手架[5]。為保證橫向車輛通行，采用螺旋鋼管支設(shè)支撐式橫向門洞。支架搭設(shè)完成后進行預(yù)壓，根據(jù)事先計算的相應(yīng)部位的質(zhì)量來防止壓重，預(yù)壓質(zhì)量為鋼筋混凝土荷載的1.2倍。預(yù)壓過程中在支架豎向設(shè)置2道觀測點用以監(jiān)測支架的變形與沉降。

4.2 模板施工

模板材料為厚15 mm竹膠板，根據(jù)箱梁尺寸進行現(xiàn)場加工。支架頂設(shè)可調(diào)高度頂托，橫向采用方木作為背楞，竹膠板固定在方木上。支模分2次進行，第1次安裝外底模和縱向肋側(cè)模，支模到頂板承托以下50 mm；底、腹模板鋼筋綁扎成形安裝內(nèi)模后，在內(nèi)模內(nèi)設(shè)置斜交鋼管作為內(nèi)撐，相鄰箱室用對拉螺桿連接（圖2）。

圖2 底/腹板澆筑支撐

第2次進行箱梁頂板內(nèi)底模的安裝，安裝過程中在頂板設(shè)100 cm×120 cm人孔，頂板底模設(shè)置內(nèi)支撐，便于內(nèi)模拆除重復(fù)利用，人孔用吊模支模補缺，人孔設(shè)置需避讓預(yù)應(yīng)力鋼束位置。頂板底模模板采用與底板、腹板相同材質(zhì)，頂板支撐采用鋼管支撐（圖3）。

圖3 頂板澆筑支撐

4.3 鋼筋與混凝土施工

1）鋼筋在后場加工成半成品，塔吊轉(zhuǎn)運到施工現(xiàn)場綁扎成形。箱梁的鋼筋安裝程序為：梁底板→梁肋板→橫隔梁→梁頂板。水平箍筋、拉鉤筋自上而下綁扎，間隔綁扎呈梅花形。鋼筋焊接、螺紋接頭或綁扎接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯開布置，搭接、焊接頭焊縫平整。

2）混凝土分2次澆筑，順橋向采用每孔順序分層澆筑，橫向從斷面中間向兩側(cè)澆筑，先底板、后腹板。每孔箱梁的混凝土工程量較大，為避免冷縫產(chǎn)生，泵送混凝土摻加緩凝劑，初凝時間10 h，延長初凝時間。箱梁底板、腹板混凝土澆筑從低向高，采用斜向分段、水平分層的方法澆筑，先進行底板混凝土澆筑，待混凝土稍凝時再澆筑中腹板和邊腹板，每次澆筑間隔時間最好控制在1 h內(nèi)。箱梁頂板混凝土澆筑前在箱梁頂板上采用4#角鋼作為頂板面標(biāo)高控制點和分倉控制線，標(biāo)高控制在角鋼上以縱向5 m一個點設(shè)置，分倉縫以縱斷面按混凝土澆筑方向布置。

4.4 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力波紋管與內(nèi)襯管在澆筑混凝土前安裝到位，混凝土強度達到設(shè)計強度的90%時，且齡期滿10 d以上，允許張拉。張拉順序為：先長束后短束。張拉預(yù)應(yīng)力鋼束為后穿施工，采用自錨功能的千斤頂兩端張拉，張拉完成48 h內(nèi)采用真空壓漿工藝進行孔道壓漿。

5 結(jié)語

為適應(yīng)各個節(jié)點的施工設(shè)計要求，崧澤高架3標(biāo)段項目采用多種形式的箱梁結(jié)構(gòu)，是同類工程中一個較為典型的案例。文中總結(jié)了鋼箱梁的分階段吊裝、預(yù)制小箱梁多形式吊裝和現(xiàn)澆混凝土箱梁施工等技術(shù)方案。這些方案不僅在該工程中發(fā)揮積極作用，也對類似工程具有借鑒意義。