摘要：近年來隨著交通強國戰(zhàn)略目標的提出，國內(nèi)高速公路建設迎來飛速發(fā)展，新建高速公路與既有高速公路立體交叉的樞紐立交也日益增多，施工中出現(xiàn)了很多復雜的問題，本文就樞紐立交上跨既有高速鋼箱梁施工及保通工藝做淺要的分析，對高速公路交通組織方案提出合理優(yōu)化，保證了上跨鋼箱梁吊裝各階段的順利施工，并保證了高速公路交通正常通行。

關鍵詞：高速公路；立體交叉；鋼箱梁施工；保通輔道

中圖分類號：U445.4""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673?6478（2023）S1?0147?04

0 引言

近年來隨著社會經(jīng)濟和科技的飛速發(fā)展，以及交通強國戰(zhàn)略目標的提出，我國高速公路建設提速發(fā)展，高速公路路網(wǎng)越來越密集，新建高速公路與既有高速公路的立體交叉的樞紐立交也日益增多，由于既有高速公路不可封閉斷行的特殊需要，上跨橋梁施工全過程需要在上跨路段車輛正常相通行的狀態(tài)之下進行，受現(xiàn)場特殊條件制約，因此存在著施工難度大、風險高、工程成本高等一系列不利因素。

本文根據(jù)臨臨高速公路沂蒙樞紐互通立交橋上跨日蘭高速公路主跨鋼箱梁的工程實例，淺要分析上跨既有高速公路鋼箱梁施工及現(xiàn)場保通工藝措施，為類似項目建設提供參考和借鑒。

1 項目概況

1.1 項目簡介

臨臨高速公路是山東省高速公路網(wǎng)“九縱五橫一環(huán)七連”中“縱四”線沾化（魯冀界）至臨沂（魯蘇界）高速公路的一部分，北接擬建的沾化至臨淄高速公路，南至臨沂；主線采用雙向六車道高速公路標準建設，設計時速120km/h，臨沂境內(nèi)路線長69.2km，于標尾設沂蒙樞紐互通連接日蘭高速。

G1511日蘭高速公路起點在山東省日照市，經(jīng)過山東、河南2省，終點在河南省蘭考縣，全長267公里。路基寬度為26m，雙向四車道高速公路、設計速度100km/h。日蘭高速交通量較大，遠期改擴建為雙向八車道高速公路。

1.2 沂蒙樞紐互通簡介

設計與日蘭高速接線的B匝道加速車道及D匝道減速車道均按照八車道進行預留；B匝道減速車道及I匝道加速車道受蒙河大橋控制，按照現(xiàn)狀四車道進行接線，待將來日蘭改擴建時，結(jié)合蒙河大橋拼寬實施B、I匝道接順。沂蒙樞紐C、E匝道跨日蘭高速鋼箱梁施工，B、D、I匝道涉日蘭高速順接段路基拼寬施工。

沂蒙樞紐C 匝道橋位于青駝鎮(zhèn)高家?guī)X村北側(cè)，橋長293m，橋梁總寬10.5m，凈寬9.5m，橋梁布跨為：5 × 30m 預制小箱梁 +（40 + 55 + 40）m 鋼箱梁。橋梁平面處于直線上，第7 跨上跨日蘭高速，橋下凈空5.5m。

沂蒙樞紐E 匝道橋，橋長277m，橋梁布跨為：（40 + 55 + 40）m 鋼混組合梁 + 2 × 22m 預制小箱梁+ 3 × 30m 預制小箱梁。橋梁總寬10.5m，凈寬9.5m，橋梁平面處于緩和曲線（A = 65m）、直線、圓曲線（R = 1500m）上，第2 跨上跨日蘭高速，橋下凈空5.5m。

2 鋼箱梁施工

2.1 鋼箱梁制作

鋼箱梁構(gòu)件通過招標在資質(zhì)合格的工廠內(nèi)進行加工，鋼梁構(gòu)件在廠內(nèi)制作完成后，先在廠內(nèi)進行試拼裝，將工廠制造并經(jīng)檢驗合格的鋼箱梁，采用門式起重設備進行裝車運至現(xiàn)場。

2.2 鋼箱梁節(jié)段劃分

鋼箱梁各主梁縱向分為3 個大節(jié)段（32.4m +40m + 32.4m），2 個小節(jié)段（15m × 2），臨時支墩橫向設置兩側(cè)各一排，每跨縱向分為2 片鋼箱梁。

C匝道橋與E匝道橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)尺寸相同，為單幅橋梁，主梁由兩片鋼箱梁及混凝土橋面板組成，每片鋼箱梁分成9個預制段，全橋共18個預制段，均運至現(xiàn)場直接吊裝?，F(xiàn)場安裝步驟如圖1所示。

2.3 臨時支墩選用

根據(jù)橋梁設計結(jié)構(gòu)形式，支架考慮采用格構(gòu)柱形式，用midas 程序進行空間仿真模擬，支架布置根據(jù)分段劃分布置，采用梁單元模擬，鋼箱梁按照E.C 漢波利梁格法理論劃分多條主梁，各主梁之間用橫梁連接。支架采用4 根426mm × 8mm 鋼管立柱，立柱上下端焊接法蘭，立柱之間采用 20 槽鋼焊接組成。頂部采用雙拼 45a 型鋼與柱頂鋼管焊接牢固，并在頂部加焊273mm × 8mm 調(diào)平鋼管（相應規(guī)格圓管也可用）支架結(jié)構(gòu)。

2.4 鋼箱梁吊裝鋼箱梁吊裝

１）C匝道吊裝流程

（１）采用一臺25t汽車吊制作支架，安裝支架，測量切割支架頂端標高。

（２）將C?Y（1?9）運至橋位現(xiàn)場，采用220t汽車吊，配重60t，長桿預演，分段重量約20.3t，作業(yè)半徑14m。臂長33.7m，額定起吊噸位47噸，實際起吊重量20.3噸，則汽車吊負載率為43.2%，滿足吊裝要求。

（３）將C?Z（1?9）運至橋位現(xiàn)場，采用220t汽車吊，配重60t，長桿預演，分段重量約20.3t，作業(yè)半徑9m。臂長33.7m，額定起吊噸位75噸，實際起吊重量20.3噸，則汽車吊負載率為27.1%，滿足吊裝要?求。

（４）鋼箱梁就位后，吊車位置不動，同步吊裝鋼橫梁，本梁段范圍內(nèi)共有3根橫梁，最大作業(yè)半徑13m。

２）E匝道吊裝流程

（１）采用一臺25t汽車吊制作支架，安裝支架，測量切割支架頂端標高。

（２）將E?Z（9?1）運至橋位現(xiàn)場，采用220t汽車吊，配重60t，長桿預演，分段重量約20.3t，作業(yè)半徑14m。臂長33.7m，額定起吊噸位47噸，實際起吊重量20.3噸，則汽車吊負載率為43.2%，滿足吊裝要?求。

（３）將E?Y（9?1）運至橋位現(xiàn)場，采用220t汽車吊，配重60t，長桿預演，分段重量約20.3t，作業(yè)半徑9m。臂長33.7m，額定起吊噸位75噸，實際起吊重量20.3噸，則汽車吊負載率為27.1%，滿足吊裝要求。

（４）鋼箱梁就位后，吊車位置不動，同步吊裝鋼橫梁。

2.5 鋼梁焊接

為使項目鋼結(jié)構(gòu)加工制作質(zhì)量符合設計及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）的要求，針對鋼梁設計的焊接接頭形式，選擇具有代表性的焊接接頭進行焊接工藝評定試驗，用于編制鋼梁制作焊接工藝的依據(jù)。

（１）焊接完成后，應按自檢、互檢、專檢程序進行檢驗。

（２）所有焊縫必須在全長范圍內(nèi)進行外觀檢查，不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤和未填滿弧坑等缺?陷。

（４）焊縫經(jīng)外觀檢驗合格后，并且在焊后24h才能進行無損探傷，具體探傷要求見規(guī)范及技術(shù)要求。

2.6 鋼梁防腐方案

鋼梁涂裝分為預涂車間底漆20μm、廠內(nèi)連續(xù)匹配制作后二次涂裝、橋上涂裝三個階段完成。防腐涂裝方案應滿足《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》（JT/T 722—2008）的要求。

2.7 栓接施工工藝

（１）高強螺栓形式

本橋鋼結(jié)構(gòu)采用的高強螺栓規(guī)格為M22，螺栓設計預拉力225kN，扭矩系數(shù)應根據(jù)現(xiàn)場施工條件通過試驗確定，高強螺栓連接副的執(zhí)行標準為J 461—2005、GB/T 1228～123—2006。

（２）高強螺栓施工方法

高強度螺栓施擰方法采用扭矩法施工。終擰扭矩值可按下式計算：

= · ·

式中，為扭矩值，N·m；為扭矩系數(shù)（按試驗的數(shù)理統(tǒng)計值）；為螺栓的施工預拉力，kN（設計預拉力的1.1倍）；為螺栓的公稱直徑，mm。

上式扭矩系數(shù)值，隨各種自然及人為因素的變化，應跟蹤取得試驗資料作相應修改，做好各類螺栓在不同溫度、濕度情況下的扭矩系數(shù)的試驗，施工過程中按工藝要求做好施工記錄。

3 項目保通措施

3.1 總體思路

由于沂蒙樞紐互通C匝道橋第7跨與E匝道橋第2跨上跨日蘭高速，因此跨路施工時確保日蘭高速正常通行為項目重點，根據(jù)項目施工進度及互通區(qū)整體安排，以日蘭高速保通為核心，先搶修B匝道、D匝道、I匝道及臨時保通便道。

B匝道優(yōu)先施工BK0＋403.2～BK0＋800段落，臨時保通便道及匝道均修至下面層，C、E匝道先架設日蘭高速北側(cè)預制箱梁及鋼箱梁，跨路節(jié)段鋼箱梁吊裝焊接及橋面板施工時進行日蘭高速主線封閉，自菏澤向日照方向來車由日蘭高速主線護欄開口處匯入新修建的B匝道，自B匝道重新匯入日蘭高速主線，B匝道與日蘭高速護欄開口順接處修筑臨時保通便道（至下面層）。

自日照向菏澤方向來車由日蘭高速主線匯入新修建的D匝道，由D匝道匯入臨時保通便道后進入I匝道，自I匝道進入日蘭高速主線，此段保通路自C匝道橋第2跨及E匝道橋第7跨穿過，以二期施工的I匝道線型曲線設計，待跨路部分鋼箱梁橋面板、防撞護欄且梁段拼接完成后，開放日蘭高速主線，施工南側(cè)跨B匝道處鋼箱梁。

3.2 階段劃分

（１）第一階段，靠近路側(cè)施工，不影響正常交通

第一階段進行包括樁基、下部結(jié)構(gòu)以及匝道與日蘭高速路基拼寬（B、D、I匝道）施工，不做交通導改，所有施工均在日蘭高速波形護欄外進行，且根據(jù)樁基樁位距高速公路坡腳位置，樁基施工時不需考慮對高速公路影響。本階段需占用日蘭高速波形梁護欄至隔離柵之間的公路用地，并清除波形梁護欄至隔離柵之間的交安設施、綠化樹木和其他附屬設施。本次施工范圍僅限于波形護欄以外，無需占道施工，也不需要拆除波形護欄。為了確保道路行車安全，我項目部拆除隔離柵后，在波形護欄外側(cè)重新安裝臨時隔離柵。

（２）第二階段，占道施工，限速通行

第二階段拔除日蘭高速波形護欄，進行B匝道、D匝道保通路段及I匝道順接日蘭高速路段路面拼寬施工，此階段占用以上樁號位置1.5m應急車道，限速80km/h通行。施工完成后清理現(xiàn)場，收回標志、標識等；現(xiàn)場清理完成后，報交管部門驗收合格后恢復交通通行。主要施工內(nèi)容：路面結(jié)構(gòu)層，路面瀝青混凝土，安裝限速通行標志。計劃施工時間為40日。此階段拔除波形護欄前首先探明預埋電纜、光纜情況，避免對原有公路設施造成破壞。

（３）第三階段，主線全幅封閉，雙側(cè)保通

此階段C、E匝道跨日蘭高速施工時需主線封閉雙側(cè)保通，南側(cè)對NK103＋640～NK103690及NK103＋950～NK104＋000處日蘭高速進行護欄開口，修筑臨時保通便道與新建的B匝道順接，該順接處保通便道曲線半徑100m，北側(cè)對NK103＋350～NK103＋410處日蘭高速開口與新建的D匝道順接，利用新建的D匝道、臨時保通便道（曲線半徑280m）、I匝道連接起來作為保通路。第三階段示意圖見圖2所示。

本次日蘭高速北側(cè)所修建的保通路自C匝道橋第2跨及E匝道橋第7跨穿過，以二期施工的I匝道線型曲線設計，所有保通路均修筑至下面層。

此階段安裝C、E匝道鋼混組合梁上跨日蘭高速的C節(jié)段時需在日蘭高速路面搭設臨時支墩，將C1、C、C1′節(jié)段進行拼裝，澆筑墩頂補償收縮混凝土及A、C節(jié)段混凝土橋面板及防撞護欄。此時主線封閉雙側(cè)保通，自菏澤向日照方向來車由日蘭高速主線護欄開口處匯入新修建的B匝道，自B匝道重新匯入日蘭高速主線，B匝道與日蘭高速護欄開口順接處修筑臨時保通便道，該處保通路長度為360m；自日照向菏澤方向來車由日蘭高速主線匯入新修建的D匝道，由D匝道匯入臨時保通便道后進入I匝道，自I匝道進入日蘭高速主線，保通路限速60km/h，匝道保通路兩側(cè)路肩位置設置移動鋼護欄隔離，該處保通路長度為1210m。

跨日蘭高速鋼箱梁安裝在2023年6月15日?8月17日進行，本階段需封閉主線64天，施工完成后恢復標線，清除封閉車道的交安設施?，F(xiàn)場清理完成后，報交管部門驗收合格后恢復主線通行，封閉保通車道。然后再進行南側(cè)A′、B′節(jié)段鋼梁架設及剩余工程施工。

4 結(jié)論

因項目地處復雜的交通樞紐，涉及部門較多，保通施工協(xié)調(diào)難度大。通過對施工過程中的具體問題進行深度分析，并對方案進行優(yōu)化，取得了很好的效果。隨著各地高速公路路網(wǎng)的不斷加密完善，跨線樞紐越來越多，其中越來越多的項目上部結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)，該方式既降低結(jié)構(gòu)自重，又提高了跨越能力，具有很好的經(jīng)濟性和可實施效果。

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