紧邻既有桥系杆拱施工技术研究

张峰山

（中铁上海工程局集团第二工程有限公司）

紧邻既有桥系杆拱施工技术研究

张峰山

（中铁上海工程局集团第二工程有限公司）

本文以黔江特大桥栈桥施工为工程背景，结合特殊水文地质情况，通过施工技术方案比选，确定施工工艺及技术措施；通过采用拉森钢板桩、临时支墩、施工监测等施工技术，成功解决在紧邻既有桥拱桥架设施工难题，为类似环境下的桥梁施工技术控制具有参考价值。

紧邻老桥;钢板桩支护；系杆拱；临时支墩；浮吊；监测

工程概况

老桥、新桥设计概况

本工程原有老桥桥梁结构型式采用双曲拱桥，拱桥为有水平推力体系。双曲拱桥由主拱圈、拱上建筑和墩台组成。双曲拱桥建桥时按照“化零为整”的思路，将拱肋、拱波现场拼接成整体，然后在浇筑拱上立柱和盖梁，最后安装微弯板，浇筑桥面及附属设施。

本工程新建主桥为下承式系杆拱桥，主桥墩为Pm11，Pm12各采用10根□1.2m钻孔灌注桩，承台尺寸长宽高为：11.5×7.86×3m，承台混凝土为C40。南北两个承台基础与旧桥南北两个承台基础边线最小距离仅为0.3m，新桥承台底标高比旧桥承台底标高低2m左右。具体位置详见下图。

图 1 湖北码头桥新、旧桥平面位置示意图

图 2 湖北码头桥新、旧桥立面位置示意图

新桥施工对老桥的影响分析

设计院在新桥桩基设计时已经考虑了桩基施工时对老桥的影响，因此在施工桩基时并不考虑对老桥进行额外加固措施。仅考虑新建桥台基坑施工队老桥的影响，本工程基坑面积相对较大，开挖深度较深，Pm11开挖深度为6.6m，Pm12开挖深度为4.1m，地质条件相对复杂。新旧桥的承台基础边线最小距离仅为33cm，不具备放坡减载条件。且旧桥台后填土对基坑影响较大，基坑开挖过程中应采取必要措施对老桥进行保护，防止原有老桥基础受到扰动，产生不均匀沉降。

由于老桥台在基坑施工影响面内，深基坑施工期间易引起老桥台土体位移；同时插打钢板桩，机械挖土易引起机械碰撞，因此老桥保护过程较困难。

新桥施工工艺

新桥施工技术方案的确定

根据施工现场地质、地形及水文条件，分别拟定顶推施工和浮吊吊装方案，并针对顶推、浮吊吊装方案进行对比研究，分别分析顶推和浮吊吊装的利弊，以满足施工的安全、经济、适用性要求。

在新桥施工前，通过将顶推施工技术与浮吊装施工技术的优缺点进行分析，综合分析后，浮吊施工技术具有一下优点：

1）不需要专门设计拼装场地，减少项目成本投入；

2）不需要购置大量的拼装脚手架、钢管等，施工工艺简单；

新建拱桥下部结构施工工艺及措施

拱桥拼装临时支架施工技术措施

根据本桥施工特点及采取的施工方案，主桥上部结构安装主要涉及临时支墩设计与搭设，钢结构吊装，吊杆安装，桥面板安装，监控方案6个内容。

考虑到本桥施工技术控制要点及施工难度，需要对拱桥的搭设提供一个安全可靠的施工平台，所以，在项目建设初期通过采用MIDAS CIVIL2012模拟技术分析桥梁支架受力模型，确保建立一个安全、经济的临时支架结构，为后期拱桥主桥支架搭设、拱肋吊装、吊杆张拉等施工技术层面进行提供安全保障。

主桥临时支架设计及施工工法

1）临时支墩设计及施工

根据拟定的吊装方案施工图要求共设8个支墩，每个支墩由钢管桩平台与桁架结构形式，以最高水位以上50cm（+3.7m）为界。

钢管桩平台结构：由3根Φ600钢管桩与3根HW400×400×13×21型钢组成，钢管桩顶设置1cm钢板封顶，桩顶上搭设边长2.2m等边三角形型钢结构。

下部支架：由L180×18，L70×6形成桁架，顶部依次由下往上设置圈梁，大横梁，调整节段。圈梁由4根HW400×400×13×21型钢形成；大横梁采用BH400 ×200×20×20型钢；调整节段采用2根HW200×200×8×12型钢，最终形成拱桥主梁搭设平台。

上部支架：支架由L180×18，L70×6形成桁架，顶部依次由下往上设置圈梁，大横梁，调整节段。圈梁由4根HW200×200×8×12型钢形成；大横梁采用HW200 ×200×8×12型钢；调整节段采用2根HW200×200×8×12型钢，形成拱桥吊装时的临时支撑结构，为后续吊装施工打下基础。

2）钢管桩施工方法

临时墩钢管桩采用φ600mm，管壁厚度10mm的钢管桩，利用200t浮吊与振动锤打设，由于支墩在河中，为了控制钢管桩的定位精度，本工程采用特制定位架进行定位施工。定位架由φ160mm与φ80mm钢管形成桁架结构，整个结构封端，保证钢管内无法进水，保持桁架能够在水中漂浮。打设顺序由两边至中间为1#→2#→4#→3#，施工时先将1#和4#靠近两岸的临时墩经过精确放样确定位置，然后采用DN60打桩机插打钢管桩，1#、4#施工结束后，利用1#、4#临时墩钢管桩作为定位点，定位桁架尾部固定在轴线定位点上，拼搭桁架满足定位点至第一个支墩位置的长度，利用全站仪调整桁架方向，使其顺轴线方向，此时桁架端部位置即为第一个支墩的位置，依次即可定位河中墩2#、3#临时墩钢管桩基础。

新桥施工中老桥对老桥的围护措施

临近老桥承台施工技术围护措施

1）方案拟定

根据现场地质情况及紧邻老桥承台仅33cm，除此之外基坑施工又临近航道这一施工特点，在经过严格的施工技术比选后，确定采用拉森钢板桩作为围护结构。

2）钢板桩施工

下部结构施工前，预先对施工范围进行地下埋设管线进行探测，确保无误后施工桩基，待桩基施工完毕插打钢板桩。

本钢板桩围堰平面为矩形，施工转角处时首先使用定型角桩。角桩焊接必须牢固、密封，合龙安排在围堰角桩处。

3）基坑加固

在基坑开挖前进行基坑加固，防止基坑发生涌水或隆起时间，坑底加固区域采用压密注浆施工方法，振冲注浆工法应用振动钻机造孔，并直接利用钻杆注浆，由于是无水钻进，减小了对土体的扰动，钻杆和土体密实接触，确保在固定层位注浆，注浆段高可调，使浆液扩散均匀。

结束语

大芦线7标主桥拱桥施工过程中，从新桥建设及老桥围护施工方案都进过严格比选分析后确定的，施工中严格按照施工方案进行施工，经检验钢板桩支护效果良好，原有老桥保护采用钢板桩围护、压密注浆、老桥监测等措施使得老桥没有发生变形；拱桥吊装施工技术措施的确定为项目节约了成本、缩短了施工周期，不仅保证了临近老桥深基坑施工中对深水河道老桥的安全，同时也为临近建、构筑物桥梁施工技术措施积累了经验，对以后类似工程的安全、经济、科学施工提供了富有成效的指导基础。

[1] 陈宝春《钢管混凝土拱桥设计与施工》 北京.人民交通出版社,2000.

[2] 雷勇《大跨度刚桁架拱桥施工技术研究》 《建筑工程技术与设计》2015年6月刊；

TU75

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1007-6344（2016）03-0223-01

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