毛 迪

（中鐵二十二局集團(tuán)第一工程有限公司，哈爾濱 150000）

城市高架體系是城市交通體系之中不可或缺的一部分，然而現(xiàn)場施工條件的復(fù)雜性也決定了現(xiàn)場安裝的困難性。劉小宇[1]、李昌榮[2]均對復(fù)雜交通狀況下的匝道橋施工技術(shù)作了研究，前者對鋼箱梁的加工制作、現(xiàn)場拼裝、支架搭設(shè)和安裝施工進(jìn)行了要點(diǎn)概況，后者除了這些以外還對交通組織進(jìn)行了一定的闡述。劉飛[3]、吳效岺[4]分別對大跨度匝道橋施工進(jìn)行了研究，兩者都著重強(qiáng)調(diào)了除了現(xiàn)場安裝外，鋼箱梁的加工制作也十分重要。王從海[5]、江海波[6]、孫仲謀[7]3 位學(xué)者對高速公路匝道橋施工要點(diǎn)進(jìn)行了解析，其中，江海波對匝道橋的常見病害及其產(chǎn)生原因進(jìn)行了闡述，并針對闡述問題提出了若干意見。

1 工程簡介

1.1 匝道橋簡介

該項(xiàng)目匝道橋效果圖如圖1 所示，根據(jù)其跨徑、尺寸等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及地理位置的分布，分為八段，并根據(jù)各種類型匝道橋的構(gòu)造特點(diǎn)和現(xiàn)場施工條件進(jìn)行臨時(shí)支撐系統(tǒng)的布設(shè)和施工，八段匝道橋具體如下。

圖1 項(xiàng)目效果圖

匝道橋NE3-NE6（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為NE0+086.000，終點(diǎn)里程為NE0+218.500，孔跨布置為（36+51+36.436）m，全長123.436 m，橋面寬度為7.5～8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為516 t。

匝道橋NE10-NE13 橋梁起點(diǎn)里程為NE0+306.500，終點(diǎn)里程為NE0+431.500，孔跨布置為（37.5+50+37.5）m，全長125 m，橋面寬度為8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為532 t。

匝道橋NE13-NE18（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為NE0+431.500，終點(diǎn)里程為NE0+557.500，孔跨布置為（25+20.8+30.7+22.5+27）m，全長126 m，橋面寬度為8.15 m，梁高1.4 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為463 t。

匝道橋EN3-EN6（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為EN0+086.000，終點(diǎn)里程為EN0+209.936，孔跨布置為（38+54.5+40）m，全長132.5 m，橋面寬度為7.5～8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為565 t。

匝道橋SE3-SE6（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為SE0+090，終點(diǎn)里程為SE0+214，孔跨布置為（36+52+36）m，全長124 m，橋面寬度為7.5～8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為520 t。

匝道橋ES0-ES4（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為ES0+070.674，終點(diǎn)里程為ES0+169.481，孔跨布置為（23.5+26+22.5+31.007）m，全長103.007 m，橋面寬度為8.15 m，梁高1.4 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m 挑臂，鋼箱梁重約為366 t。

匝道橋ES10-ES14（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為ES0+301.481，終點(diǎn)里程為ES0+460.981，孔跨布置為（36.5+50+2×36.5）m，全長159.5 m，橋面寬度為8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m挑臂，鋼箱梁重約為683 t。

匝道橋ES14-ES17（連續(xù)鋼箱梁橋）橋梁起點(diǎn)里程為ES0+460.981，終點(diǎn)里程為ES0+605.981，孔跨布置為（45+55+45）m，全長145 m，橋面寬度為7.5～8.15 m，梁高2.2 m，鋼箱梁截面形式為單箱單室，兩側(cè)設(shè)1.45 m挑臂，鋼箱梁重約為609 t。

匝道橋非支座處截面圖與支座處截面圖分別如圖2、圖3 所示。

圖2 非支座處截面

圖3 支座處截面

1.2 施工難點(diǎn)分析

該項(xiàng)目作為某城市東二環(huán)快速路轉(zhuǎn)換形成的快速路樞紐型立交工程，是該城市4 個(gè)方向聯(lián)系組團(tuán)及向外輻射重要通道的主要轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)。該項(xiàng)目處于東西與南北4 個(gè)方向的交口，擬建場地現(xiàn)狀為原快速路及其輔路兩側(cè)的居民區(qū)、商鋪和辦公樓等，施工現(xiàn)場為市內(nèi)繁華路段，施工條件復(fù)雜且構(gòu)件超限，吊車選型及站位困難，支架布設(shè)極其困難，對現(xiàn)場施工提出了很高的要求，項(xiàng)目的質(zhì)量、安全和進(jìn)度保證是該項(xiàng)目建設(shè)的重中之重。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下中小企業(yè)財(cái)務(wù)管理模式的創(chuàng)新，滿足中國網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展的必然要求，滿足中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的強(qiáng)烈需求。中小企業(yè)需從網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)管理模式的創(chuàng)新入手，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)管理制度，配備相應(yīng)的高科技人才和過硬的硬件技術(shù)，形成新型、良性、高效的企業(yè)發(fā)展，追求更大的現(xiàn)實(shí)利益。

2 施工過程分析

2.1 匝道橋的分段

2.1.1 分段原則

匝道橋的安裝全部采用裝配式安裝模式，即橋體在加工廠預(yù)制并校檢合格之后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行安裝，該項(xiàng)目匝道橋結(jié)構(gòu)簡單，加工制作較為簡單，但考慮到現(xiàn)場施工條件的復(fù)雜性，應(yīng)重點(diǎn)考慮橋梁的分段，在前期詳圖深化時(shí)，主要根據(jù)以下原則進(jìn)行橋梁的分段。

1）所有分段位置及分段接口錯(cuò)縫必須滿足設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范要求，分段位置與支點(diǎn)位置保持足夠的距離，頂、底板及腹板接縫按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錯(cuò)縫。

2）充分考慮制造、運(yùn)輸及吊裝對鋼箱梁節(jié)段重量及尺寸的限制，同時(shí)也應(yīng)該保證梁段在吊裝和運(yùn)輸過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3）充分考慮現(xiàn)場施工條件的影響，保證橋梁的分段滿足在吊裝時(shí)最大限度減少對下方既有道路通行影響的要求，并合理安排吊裝時(shí)間。

4）橋梁的分段應(yīng)充分考慮橋梁本身的結(jié)構(gòu)特征，避免在重要節(jié)點(diǎn)處斷開，以免破壞其整體穩(wěn)定性。

5）考慮吊車的承載能力，最大分段重量不能超過吊車的承載力，堅(jiān)決杜絕現(xiàn)場發(fā)生施工安全事故。

2.1.2 分段詳情

八段匝道橋通過技術(shù)分析，最后分為34 個(gè)節(jié)段。其中最重梁段138.7 t，最輕梁段82.7 t，最長梁段33.7 m，最短梁段27.1 m，其具體分段如圖4—圖6 及表1—表3。

圖4 NE3-NE6 分段示意圖

圖5 ES10-ES14 分段示意圖

圖6 ES14-ES17 分段示意圖

表1 NE3-NE6 分段參數(shù)

表2 ES10-ES14 分段參數(shù)

表3 ES14-ES17 分段參數(shù)

2.2 現(xiàn)場安裝

1）基礎(chǔ)布設(shè)。臨時(shí)支架基礎(chǔ)要與原有路面接觸牢固，基礎(chǔ)最小尺寸為800 mm×800 mm×500 mm，預(yù)埋板尺寸為20 mm×500 mm×500 mm，預(yù)埋板與基礎(chǔ)鋼筋豎筋為穿孔焊接；由于原路面為瀝青混凝土路面，因此臨時(shí)基礎(chǔ)要對原路面進(jìn)行植筋，植筋深度不小于500 mm，混凝土保護(hù)層為25 mm，具體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式如圖7、圖8 所示。

圖7 臨時(shí)基礎(chǔ)鋼筋布置

圖8 埋件及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式圖

2）臨時(shí)支架的選擇。臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)立柱采用Φ426×8 mm 的鋼管，橫梁采用56b 雙拼工字鋼，橫撐及斜撐采用[14a 槽鋼，第一種立柱間距為3 m×4 m，每4 個(gè)立柱組成一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，如圖9 所示，每個(gè)臨時(shí)支架設(shè)置3 個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，共計(jì)12 根立柱；第二種立柱間距為3 m×4 m，4 個(gè)立柱組成獨(dú)立結(jié)構(gòu)，如圖10 所示，每個(gè)臨時(shí)支墩1 個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，共計(jì)4 根立柱；為便于竣工后臨時(shí)支墩的拆除，雙拼工字鋼橫梁采用通長安裝。

圖9 第一種支架形式

圖10 第二種支架形式

圖10 座椅位移云圖

2.2.2 鋼箱梁吊裝

由以上的分段可得，匝道橋34 個(gè)節(jié)段中，最重節(jié)段為138.7 t，最長節(jié)段為33.7 m，擬采用2 臺(tái)300 t 吊車進(jìn)行吊裝。經(jīng)分析，決定采用從小里程向大里程的順序進(jìn)行安裝，下面對NE3-NE6 段進(jìn)行吊裝簡介。

NE3-NE6 段鋼箱梁合計(jì)4 個(gè)吊裝節(jié)段，分別為T1、T2、T3 和T4，最大吊裝重量為123.9 t，最大吊裝長度為33.7 m，吊裝順序?yàn)門1-T4，分別為2 臺(tái)汽車吊在鋼梁兩端進(jìn)行吊裝，具體如圖11、圖12 所示。

圖11 T1-T4 段吊裝立面圖

圖12 T1-T4 段吊裝平面圖

3 施工安全計(jì)算

3.1 建立模型

為了確保施工安全性，需要對支架進(jìn)行安全驗(yàn)算。應(yīng)用MidasCivil 數(shù)值模擬計(jì)算軟件進(jìn)行建模，模型中的立柱、斜撐、橫撐和橫梁均采用梁單元進(jìn)行模擬，所有結(jié)構(gòu)材質(zhì)均為Q235B，鋼管與橫撐及斜撐之間采用共節(jié)點(diǎn)連接，I56b 鋼橫梁與其下的支撐點(diǎn)之間采用彈性連接的剛性連接，如圖13 所示。

圖13 支架模型

3.2 模擬結(jié)果

3.2.1 第一種支架

1）數(shù)值模擬結(jié)果。對于第一種支架，選取最危險(xiǎn)工況下的施工受力計(jì)算。模擬發(fā)現(xiàn)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力為83.4 MPa＜205 MPa，最大滿足要求，如圖14 所示。對于立柱、斜撐、橫撐和橫梁的最大應(yīng)力和變形見表4，由表4 可知，應(yīng)力、變形均滿足要求。

圖14 支架應(yīng)力云圖

表4 應(yīng)力與變形1

2）穩(wěn)定性計(jì)算。λ=l/i，式中，λ 為長細(xì)比，l 為構(gòu)件計(jì)算長度，i 為桿件的回轉(zhuǎn)半徑。φ426*8 鋼管的回轉(zhuǎn)半徑i=112.9 mm，計(jì)算長度2 m，λ=2 000/112.9=17.7＜150，滿足要求。查GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》得計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)0.985，鋼管實(shí)際最大應(yīng)力為83.39/0.985=84.66 MPa＜205 MPa，符合要求。[14a 槽鋼的回轉(zhuǎn)半徑i=61 mm，計(jì)算長度3.6 m，λ=3 600/61=59＜150，滿足要求。查GB50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》得計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)0.886，[14a 槽鋼實(shí)際最大應(yīng)力為43.15/0.886=48.7 MPa＜205 MPa，符合要求。

綜上所述，該支架從應(yīng)力、撓度及穩(wěn)定性方面，均滿足規(guī)范要求。

3.2.2 第二種支架

數(shù)值模擬結(jié)果。對于第二種支架，選取最危險(xiǎn)工況下的施工受力計(jì)算。模擬發(fā)現(xiàn)對于立柱、斜撐、橫撐和橫梁的最大應(yīng)力和變形見表5，由表5 可知，應(yīng)力、變形均滿足要求。

表5 應(yīng)力與變形2

4 結(jié)束語

該匝道橋項(xiàng)目根據(jù)相關(guān)要求和原則，科學(xué)地進(jìn)行了制作分段的劃分，并針對城市匝道橋復(fù)雜的現(xiàn)場施工條件選擇了合理的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，通過臨時(shí)支撐的仿真數(shù)值模擬來看，其應(yīng)力及變形結(jié)果滿足相關(guān)要求，可以為實(shí)際施工提供可靠的依據(jù)。