重庆鹅岭二厂文创公园项目钢结构天桥技术解析

阮恭明，张顺清

（重庆通坤建设工程有限公司，重庆401120）

重庆鹅岭二厂文创公园项目钢结构天桥技术解析

阮恭明，张顺清

（重庆通坤建设工程有限公司，重庆401120）

针对重庆鹅岭二厂文创公园改造项目中钢结构天桥设计造型独特、新颖，改造建设具有限制条件多、施工难度大、施工工艺和施工质量要求高等特点，该文通过对该项目施工过程的技术解析，为类似工程建设项目施工提供借鉴。

钢结构；焊接；建模；放样

重庆鹅岭二厂文创公园改造中，设计师为了体现文创公园和普通旧改的区别，不能只是简单地翻新装修，而是要重点突出文创公园的文化创造的特色，在原有老建筑物1#楼和4#楼之间，设计新建了三座造型独特新颖的人行天桥[2]。

1 1#天桥

1#天桥位于1#楼与4#楼之间，是4#楼2层通往1#楼2层中部的空中连廊及休息观光平台，采用钢结构，主梁为工字钢截面，如图1。

图1 1#人行天桥

1.1 天桥基础

“工字钢”天桥基础采用了钢筋混凝土筏板基础和钢筋混凝土加固原独立基础的结构形式。1#天桥靠4#楼端由于地势较开阔，钢柱分部密集，其基础如图2所示，采用钢筋混凝土筏板基础，在开挖过程中发现紧挨4#楼侧有一条暗沟，筏板基础部分悬挑，经结构验算满足相关规范要求。

图2 1#人行筏板基础

1#楼侧钢柱恰好位于架空层梁板上，但其无法承载新增1#天桥荷载。初步设计方案如图3所示，采用在架空层下新增柱、梁结构来独立承载，但经现场实测，架空层下方空间狭窄，无新建独立承载结构实施空间。经方案优化，采取新建结构与原有框架结构相邻共用基础。经结构验算，如图4所示对原基础采用了植筋、绑扎钢筋、浇筑混凝土的方式加大原基础截面，以提升基础承载能力。

图3 1#楼侧钢柱下新建框架

图4 1#楼侧独立基础加固

2 2#天桥——“船桥”

1#天桥基础紧邻原有建筑物，为防止对原基础的破坏，施工过程中采用人工开挖的方式，严格控制开挖深度，避免开挖深度超过既有建筑物基础深度对基础持力层产生局部破坏，影响既有基础地基承载力。采用人工开挖可避免施工机械震动对原有基础和地基扰动，同时，开挖过程中在基坑四周做好挡水墙和排水沟，并搭设遮雨篷防止雨水汇集对地基的浸泡；开挖后立即浇筑混凝土垫层进行封底，加快施工进度，减少原基础持力岩土层外露时间。

1.2 “工字钢”钢天桥主体结构

“工字钢”天桥墩柱及主梁均采用工字型钢，次梁采用槽钢和角钢，花纹防滑钢板桥面，定制柳钢焊接栏杆[1]。如图5所示墩柱底部设置柱角端板，采用预埋地脚螺栓连接；墩柱顶部靠4#楼侧采用焊接端板用高强螺栓与主梁连接，靠1#楼侧设置GJZ板式橡胶支座支撑主梁上；主梁内侧焊接肋板，用高强螺栓与次梁连接如图6所示；次梁与次梁采用焊接连接，桥面花纹钢板直接铺装在次梁上，底部与次梁焊接，花纹钢板和主梁焊接固定；栏杆与主梁采用焊接固定。

图5 柱角连接大样

图6 主梁与柱、梁连接大样

2#天桥外形为一船形钢结构天桥，位于1#楼与4#楼之间，靠1#、4#楼东侧，是4#楼2层东侧通往1#楼2层东侧的空中连廊及休息观光平台。船桥由钢箱梁、主次梁、钢板焊接船型骨架、船形钢板和桥面钢板五个部分组成。

2.1 钢横梁

“船桥”在设计时，采用了钢横梁的受力形式，即在原有钢筋混凝土梁外侧四周用钢板焊接一箱形梁，桥主梁及所受荷载直接传递给钢横梁，通过钢横梁传递给原结构加固“钢包柱”再传递到基础[2]。钢箱梁与“钢包柱”采用高强螺栓和焊接的方式连接，钢横梁与原钢筋混凝土梁分开受力，互不影响。钢横梁先在地面上焊接好三面，形成一个“门”字型，吊装扣至到梁上，然后焊接另一面钢板。

2.2 主、次梁及桥面钢板

“船桥”主梁采用2根工字钢作为受力梁，靠4#楼侧为固定端支座，采用焊接和高强螺栓连接的方式与钢箱梁连接；1#楼侧为柔性约束，主梁下采用GJZ板式橡胶支座放置在钢箱梁上，保证桥在温度、荷载和地震条件作用下有充足的可变形伸缩量，确保桥的安全和可靠性。采用工字钢作为次梁，在主梁内侧焊接肋板，次梁采用高强度螺栓和肋板连接的同时与主梁焊接，因桥的次梁分割会影响到桥体主龙骨和船形钢板的分割，在主梁施工完成后需精细测量桥主梁、箱梁、及与两侧楼构筑物的位置关系，然后根据“船”体主龙骨分布位置结合实测数据，利用计算机建模、调整确定次梁位置，最后焊接和用螺栓固定次梁。主、次梁安装完成后，安装桥面钢板，与主次梁焊接固定。

2.3 “船桥”船体主龙骨

“船桥”船体主龙骨为钢板切割钢龙骨，现场拼接焊接而成，根据现场实际尺寸利用计算机建模、放样，采用激光切割下料；龙骨下料后钢板受热加工有一定的曲翘，经过校平后现场拼装焊接。龙骨安装过程中龙骨之间加临时支撑，确保龙骨位置准确性，临时支撑安装船型钢板时，安装一跨拆除一跨。

2.4 船形钢板

“船桥”外侧船形钢板是根据主龙骨分割成多块双曲面钢板拼接而成，钢板上设计有独特的“建筑符号”，因曲率和钢板加工变形量的不同，双曲面钢板的精确展平在众多行业内一直是一个未解决难点，难以做到一次性精确无误地展开和加工下料成型。该桥施工中如图7所示，首先利用计算机软件建立双曲面钢板模型，然后根据钢板尺寸和龙骨分隔对双曲面钢板进行分块，利用计算机软件把分割好的双曲面钢板展平，然后采用激光切割成形，钢板切割下料时要留有余量；切割好的平面钢板经专业加工厂预先加工，初加工成所需的双曲面钢板；现场先把加工好的双曲面钢板在焊接好的龙骨上预先拼装和精确加工、切割、调整，最后逐块拼接、安装焊接固定。

2.5 “船桥”桥面铺装

“船桥”连通的两栋楼楼层标高不同，1#楼侧比4#楼侧楼面高400mm，设计师独具匠心地把桥面设计成了一个拱形桥面，在桥面钢板上预先焊接固定铁件，用对穿螺杆连接木龙骨，然后用木龙骨搭建一个拱形龙骨骨架，在木龙骨骨架上铺设木板桥面。

图7 利用计算机建模放样

3 3#天桥

3#天桥位于2#天桥下方。该桥选用了“2#船桥”相同的受力形式。桥两侧设置钢箱梁和牛腿承受桥梁荷载，箱梁和牛腿采用焊接和高强螺栓固定在原结构加固“钢包柱”上；主梁与钢箱梁4#楼侧采用焊接和高强螺栓连接形成固定端支座，1#楼侧主梁下采用GJZ板式橡胶支座放置在钢箱梁上和牛腿上形成柔性约束。设计选用H型钢作为主、次梁，主梁焊接放置固定在主梁上，次梁与次梁选用焊接和高强螺栓连接。钢板桥面和实木木板装饰面层，钢板桥面直接与次梁焊接固定；木板桥面的铺装是在桥面钢板上预先焊接固定铁件，用对穿螺杆连接木龙骨，然后在龙骨上铺装桥面木板，木板与龙骨采用自攻螺栓连接固定。天桥栏杆为钢板栏杆，用矩管在桥面上焊接成栏杆立柱，立柱顶部采用槽钢包边封顶，立柱外焊接雕刻有“建筑符号”的钢板栏板。

4 吊装技术

当今大型钢结构施工一般多采用机械吊装辅助施工。该工程施工中，因受道路、场地、空中架空线路、两侧原有建筑物等地理条件环境限制，不能使用大型运输和吊装机械设备，只能选用小型的电动和手动吊装工具。需要根据不同的施工部位，结合实际情况利用已有或新建的建筑结构和搭设施工架体，设计选用不同的施工措施和施工机具。吊装前首先进行受力结构分析和计算，必要时采取临时加固措施，确保原结构和施工安全。

5 结语

施工方案选择要结合设计图纸和现场环境确定，对特殊复杂的造型充分利用计算机软件辅助施工放样；特殊施工工艺和加工工艺要预先做好充分市场调研工作进行技术分析，探讨实施的方法和措施。如图8所示，该项目利用传统方法和现代措施相结合进行施工，从而达到缩短工期、节约成本和保证施工质量的目标。

图8 吊装方法

[1]徐猛勇，申勇康，田利萍.钢结构施工技术[M].郑州：黄河水利出版社，2013.

[2]陈绍蕃，顾强.钢结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2003：373-374.

责任编辑：孙苏，李红

Technical Analysis on Steel-structured Flyover in TESTBED2 Project

According to the unique novel design,multiply limitations on reconstruction and renovation,hard construction and highly required construction technique and quality,this paper offers some references for similar projects by presenting technical analysis on the TESTBED 2 project.

steel structure;welding;model establishment;lofting

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.06.072

TU745.5

A

1671-9107（2017）06-0072-03

2017-05-09

阮恭明（1988-），男，重庆人，大专，主要从事建筑工程施工管理工作。