侯誠，戰(zhàn)寶嘉

(1.甘肅省交通投資管理有限公司，蘭州 730000；2.中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071）

1 引言

現(xiàn)階段，城市內(nèi)絕大部分高架工程都存在邊通車邊施工的困難，房屋建筑、交通道口、道路占地等都給高架工程的施工帶來了許多困難，因此，大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁在高架工程中被廣泛使用。

2 工程案例

2.1 工程概述

項目為崇賢至老余杭連接線（高架）工程，起于在建的秋石快速路余杭段疏港互通，路線向西沿現(xiàn)狀疏港大道（104國道）布設(shè)，途徑崇賢、仁和和良渚，在與古墩路交叉口向西南，沿規(guī)劃道路直至規(guī)劃良祥路交叉后沿現(xiàn)狀東西大道（320 國道）布設(shè)，途徑良渚、瓶窯、倉前、未來科技城和余杭，最后跨越規(guī)劃城南路后落地，路線全長34 km，采用高架橋形式，橋?qū)挾葹?6.5 m，采用設(shè)計速度為80 km/h 的一級公路標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 重難點分析

1）蓋梁設(shè)計為大懸臂結(jié)構(gòu)，蓋梁下方為現(xiàn)狀通行道路，邊通車邊施工的安全保障難度大。

2）保通壓力大：蓋梁懸臂端伸出道路施工圍擋范圍，圍擋外兩側(cè)保通道路車流量較大，蓋梁支架現(xiàn)澆施工可能直接影響兩側(cè)既有道路的交通，施工期間交通組織難度高、保通壓力大。

3）安全風(fēng)險高：采用支架現(xiàn)澆施工時，兩側(cè)支架搭設(shè)在保通道路兩車道之間，來往社會車輛有撞擊支架基礎(chǔ)的風(fēng)險；上方蓋梁施工時有墜落物品傷害車輛、行人的風(fēng)險。

3 支架體系類型

3.1 門洞式支架

適用于普通段蓋梁施工，支架基礎(chǔ)需占用行車道。主要優(yōu)點在保通雙向四車道的情況下，適應(yīng)范圍廣；可以滿足行車道凈空要求；成本較低，拆裝效率高；立柱底部設(shè)置法蘭，便于應(yīng)用于不同高程的蓋梁；上部設(shè)置沙箱，支架拆卸方便，快捷；主橫梁中間采用螺栓連接，對材料堆放場地要求低。存在缺點：支架基礎(chǔ)在施工圍擋外，存在來往車輛沖撞支架基礎(chǔ)的安全風(fēng)險；立柱基礎(chǔ)較多；對地基要求嚴格，否則支架易沉降；起重設(shè)備要求簡單，不需要大型起重設(shè)備。

3.2 懸臂貝雷主梁支架

適用于道路狹窄，人口密集區(qū)，無須占用行車道。主要優(yōu)點是支架基礎(chǔ)在施工圍擋內(nèi)部，對社會交通幾乎沒有影響；主橫梁采用貝雷架，整體吊裝方便。存在缺點如主梁整體吊裝，對起重設(shè)備有要求高；主梁長度較長，場地要求較高。

3.3 懸臂桁架主梁支架

適用于地基軟弱地段。主要優(yōu)點是基礎(chǔ)建立在承臺上，對地基承載力幾乎沒有要求。缺點是無法滿足行車道凈空要求；對起重設(shè)備有很大的要求；成本高，施工復(fù)雜，不宜調(diào)節(jié)支架高度。

4 支架主體結(jié)構(gòu)及參數(shù)

4.1 門洞式支架

支架系統(tǒng)由基礎(chǔ)、鋼立柱、平聯(lián)、卸荷塊、防護棚，承重主梁、分配梁、作業(yè)平臺及平臺防護組成，其構(gòu)造如圖1 所示。

支架兩側(cè)立柱基礎(chǔ)采用C30 預(yù)制混凝土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)與立柱間通過預(yù)埋件錨栓連接，中間立柱與承臺上C30 混凝土基礎(chǔ)、預(yù)埋件通過錨栓連接，并在平聯(lián)上方通過墊塊、抱箍與墩身附著；支架鋼立柱選用8 根φ600 mm×10 mm 鋼管，柱頂設(shè)樁帽；立柱間設(shè)置平聯(lián)，平聯(lián)采用φ426 mm×6 mm 和φ273 mm×5 mm 鋼管。

承重主梁采用雙拼HN700 mm×300 mm 型鋼，主梁橫向聯(lián)系采用雙拼[28a 槽鋼螺栓連接，主梁中部設(shè)置法蘭盤、螺栓連接，可對稱分為兩部分；主梁上的分配梁采用I28a 型鋼，間距50～75 cm 設(shè)置；鋼立柱與支撐桁架之間均設(shè)置卸荷塊，用于傳力、卸載。該類型支架兩側(cè)立柱需占用1 m 寬行車道，圍擋設(shè)置為15 m 寬[1]。

4.2 懸臂貝雷主梁支架

支架系統(tǒng)由基礎(chǔ)、鋼立柱、平聯(lián)、卸荷沙箱、防護棚，橫梁、貝雷主梁、分配梁、作業(yè)平臺及平臺防護組成。與門洞式支架主要區(qū)別在于主梁由HN700 mm×300 mm 更換為HD200 高抗剪型貝雷梁。并且兩側(cè)鋼立柱縮小至施工圍擋范圍以內(nèi)，對保通道路不造成影響。

基礎(chǔ)與立柱間通過預(yù)埋件錨栓連接，中間立柱與承臺上C30 混凝土基礎(chǔ)、預(yù)埋件通過錨栓連接，并在平聯(lián)下方通過精軋螺紋鋼、抱箍與墩身附著；支架鋼立柱選用6 根φ600 mm×10 mm 鋼管，柱頂設(shè)樁帽；柱間聯(lián)系采用φ426 mm×6 mm 及φ273 mm×5 mm 鋼管，平聯(lián)與地面凈空不小于5 m，平聯(lián)數(shù)量根據(jù)墩高設(shè)置1～3 組。

鋼立柱與橫梁之間設(shè)置卸荷沙箱，用于傳力、卸載；橫梁采用雙拼HN600 mm×200 mm 型鋼，位于貝雷主梁下；貝雷主梁長27.43 m，高2.234 m，采用HD200 貝雷片（高抗剪型）組合而成，蓋梁兩側(cè)貝雷梁均采用3 組合形式，其間設(shè)置[12.6型鋼聯(lián)系；桁架上的分配梁采用I28a 型鋼，間距50～75 cm 設(shè)置。該類型支架不需另占用車行道，圍擋16 m 寬。

4.3 懸臂桁架主梁支架

由于部分段落地基軟弱無法滿足支架基礎(chǔ)承載力要求，故該部分蓋梁采用大懸臂支架，支架所有承重立柱均落在承臺上，并且與承臺可靠連接。其構(gòu)造如圖2 所示[2]。

圖2 懸臂支架結(jié)構(gòu)示意圖

主要結(jié)構(gòu)如下。

1）蓋梁橫橋向布置兩排支架，兩排間距7 m，每排支架為2 根φ630 mm×10 mm 鋼管柱。鋼立柱之間設(shè)置φ325 mm×5 mm 鋼管構(gòu)成的平聯(lián)，落架采用卸荷塊固接。

2）沙桶上放置承重桁架，承重桁架分為兩個邊桁架與中間桁架，邊桁架與中間桁架之間采用螺栓連接。

3）桁架由上弦桿（HM488 mm×300 mm）、豎、斜桿（HN350）以及下弦桿（HM488 mm×300 mm）構(gòu)成。

4）承重桁架上橫橋向布置由I25a 型鋼構(gòu)成的分配梁。

5 安全保障措施

5.1 圍擋及保通便道施工

蓋梁施工時會占用部分原有道路，保通道路提前施工，做好在原有道路上的分流和圍擋工作，保證施工車輛和設(shè)備車輛安全通行，施工車輛與社會車輛分割開來，各行其道，互不影響。蓋梁施工時，根據(jù)實際需要部分段落擴寬原有道路或者新建施工便道，保證施工車輛和施工人員通行。

5.2 支架基礎(chǔ)防撞措施

機動車道支架基礎(chǔ)處設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施，采用2 m×0.8 m×0.5 m 的混凝土防撞水馬，間隔2 m，導(dǎo)流長度15 m，并在支架基礎(chǔ)旁設(shè)置防撞沙桶。為了增強夜間施工的安全性，在混凝土防撞水馬上貼反光標(biāo)貼，在支架基礎(chǔ)以及支架立柱上安裝安全警示燈，安全反光貼。支架施工時安裝安全警示牌，設(shè)專人臨時指揮交通，確保施工現(xiàn)場以及社會車輛人員安全。

5.3 支架施工安全保障措施

5.3.1 支架檢驗、驗收和使用管理

1）支架加工前應(yīng)檢查驗收各類原材料尺寸及力學(xué)性能

立柱鋼管應(yīng)采用直尺檢查直徑、超聲波測壁儀檢測壁厚是否符合設(shè)計及規(guī)范要求，型鋼是否符合國標(biāo)要求，可調(diào)及連接構(gòu)件，螺紋部分完好，無滑絲現(xiàn)象，此外管件及型鋼應(yīng)無裂紋、凹陷、銹蝕。

2）支架使用前應(yīng)檢查驗收支架各部位施工質(zhì)量，檢測合格后才能使用

支架與基礎(chǔ)面是否接觸良好，有無松動或脫離情況，立柱與基礎(chǔ)預(yù)埋件之間連接是否牢固可靠；各連接部位螺栓數(shù)量是否足夠、螺栓是否擰緊；焊接處焊縫長度、寬度、質(zhì)量是否符合設(shè)計要求，要求焊接飽滿，無咬肉、夾渣、裂紋等缺陷；構(gòu)件連接有無松動、是否安全可靠。

3）使用管理

在使用過程中，應(yīng)定期對支架進行檢查，嚴禁亂堆亂放，應(yīng)及時清理各層堆積的雜物。支架的施工和使用應(yīng)設(shè)專人負責(zé)，并設(shè)安全監(jiān)督檢查人員，確保支架的搭設(shè)和使用符合設(shè)計和有關(guān)規(guī)定要求。

5.3.2 安全防護

1）人行爬梯的設(shè)置

為便于施工作業(yè)人員上下作業(yè)平臺，且滿足標(biāo)準(zhǔn)化工地要求，應(yīng)搭設(shè)安全爬梯。爬梯采用定制爬梯（裝配式梯籠），按同一規(guī)格型號制作，使用前對其基礎(chǔ)進行硬化加固處理。爬梯四周采用安全網(wǎng)進行封閉處理。爬梯內(nèi)同時能容納的人數(shù)不得超過3 人。

2）工作平臺的設(shè)置

為保證施工人員在架子頂部的安全以及防止物體墜落，必須在蓋梁投影線以外四周設(shè)置工作平臺，寬度1.0 m，用5 mm花紋鋼板鋪設(shè)；外側(cè)每隔2 m 設(shè)置防護方鋼管欄桿并掛設(shè)網(wǎng)格20 cm×20 cm 格柵網(wǎng)進行封閉，護欄底部設(shè)置20 cm 高踢腳板。

5.3.3 支架拆除安全措施

1）模板、支架應(yīng)按照施工組織規(guī)定的方法、程序拆除；嚴禁使用機械牽引、推倒的方法拆除。

2）拆除前，應(yīng)先清理施工現(xiàn)場，劃定作業(yè)區(qū)。拆除時應(yīng)設(shè)專人值守，非作業(yè)人員禁止入內(nèi)。

3）拆除模板、支架時，必須確保未拆除部分的穩(wěn)定，必要時應(yīng)對未拆部分采取臨時加固、支撐措施，確認安全后，方可拆除。

4）拆除作業(yè)必須由作業(yè)組長指揮，作業(yè)人員必須服從指揮，步調(diào)一致，并隨時保持作業(yè)場地整潔、道路暢通。

5）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)模應(yīng)在預(yù)應(yīng)力張拉前拆除，底模應(yīng)在結(jié)構(gòu)建立預(yù)應(yīng)力后且管道壓漿完畢后拆除。

6）模板、支架拆除后，應(yīng)及時拆卸零配件，并碼放在指定地點或清運出場；帶釘木模板應(yīng)及時拔釘，或?qū)⑵溆冕斿N進行打平。

7）拆除作業(yè)應(yīng)自上而下進行，不得上下多層交叉作業(yè)；落架后，應(yīng)先拆底模，后拆支架；作業(yè)時應(yīng)先拆側(cè)模，后卸落支架；落架作業(yè)不得影響支架的穩(wěn)定。

8）拆除作業(yè)暫時停止時，必須將活動部件支穩(wěn)或固定，并確認牢固后，方可離開現(xiàn)場。

6 施工中的創(chuàng)新與總結(jié)

本工程所設(shè)計的為大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁，施工難度較大。所處的公路等級為一級公路，交通流量大，給施工帶來了許多困難。本工程所選用的支架形式有效地解決了交通所帶來的影響，并使得安全施工順利進行下去。施工過程中的幾點創(chuàng)新總結(jié)如下。

1）立柱下面設(shè)置法蘭與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接在一起，可以保證立柱與基礎(chǔ)更好地連接，增強支架的穩(wěn)定性。

2）立柱之間設(shè)置法蘭，可以滿足不同高度蓋梁，調(diào)節(jié)、安裝方便，施工效率大大提高。

3）行車道上的支架基礎(chǔ)用混凝土隔離墩做導(dǎo)流設(shè)施，有效防止了社會車輛沖撞支架結(jié)構(gòu)。

4）蓋梁分配梁與花紋鋼板焊接在一起，有效縮短了施工時間，并且徹底解決了分配梁與蓋梁側(cè)模板沖突的問題。

7 結(jié)語

大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁的施工作為高架橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，設(shè)置合理有效的支架體系才能保證蓋梁的正常施工，尤其施工現(xiàn)場對于邊通車邊施工的要求較高，所以不同支架體系的研究及安全保證措施對于有效組織蓋梁施工具有很大作用。本文比較了3 種蓋梁支架的施工效率、社會效益以及經(jīng)濟效益，對于不同蓋梁支架在不同的環(huán)境下的選擇進行了有效對比，對于各種環(huán)境條件下大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁的施工具有較強的指導(dǎo)意義。