城市跨线上下层桥梁交叉施工技术

黄江

摘要：文章依托柳州市柳东新区纬六路的职校互通立交项目，通过方案比选，确定了上下层桥梁交叉施工、上层钢箱梁安装与下层现浇箱梁同步施工的设计方案，分析了方案设计的重难点与解决措施，阐述了钢箱梁临时墩设计与验算情况及现浇箱梁门洞支架设计与验算情况，并介绍了上下层桥梁交叉同步施工工序。

关键词：互通立交;桥梁交叉;同步施工;方案设计

0 引言

近年来，随着城市交通路网不断升级改造，逐步在既有道路上修建跨线互通立交桥。既有道路一般交通比较拥堵，施工条件复杂，施工进度要求高，上下层桥梁交叉施工需要考虑的因素很多。本文对职校互通立交上下层桥梁交叉施工中遇到的问题进行研究及总结，以便掌握在城市跨线上下层桥梁交叉时，采用同步施工时的方案设计及施工安排。

1 工程概况

职校互通立交位于柳州市柳东新区，主线文林高架桥西接官塘互通立交，东延止于九子岭二路，通过A、B匝道桥，落地于职校路北侧道路。拟建的文林高架桥第5联第1跨上跨既有道路职校路，下穿拟建B匝道桥第3联第2跨。文林高架桥第5联是跨径为（42+50+42）m的变截面单箱三室现浇混凝土箱梁，箱梁顶宽16.5 m，梁高为2.2～3.2 m。B匝道桥第3联是跨径为（32+40.5+30）m的等截面单箱双室钢箱梁，箱梁顶宽8.8 m，梁高为2 m。

2 方案比选

下层混凝土箱梁现浇支架施工拟采用门洞及碗扣支架施工，上层钢箱梁安装施工拟采用临时墩辅助吊装安装。考虑到运输条件限制及钢箱梁结构安全，与设计院沟通后得出钢箱梁节段划分无法进一步优化，有2个临时墩无可避免地落在拟建的文林高架桥第5联第1跨现浇箱梁区域内，与下层现浇箱梁施工存在冲突。上下层桥梁交叉施工方案可以采用“先下后上”“先上后下”“同步作业”三种情况，方案比选见下页表1。

3 方案设计

3.1 方案设计重难点及解决措施

针对职校互通立交上下层桥梁同步施工进行现场勘察及施工条件分析可知，方案主要重难点及解决措施见表2。

3.2 方案总体设计

B匝道桥第三联从B7～B10号墩，钢箱梁顺桥向分成7个节段（包含端梁节段），钢箱梁主梁横向分成2个节段，两侧翼板也分成2个节段。需要设置6个临时墩，编号为LS1～LS6，其中LS3、LS4号临时墩落在现浇箱梁区域。LS3大桩号左侧管桩落在现浇箱梁翼板区域，不影响腹板波纹管及倒角筋、中横梁骨架钢筋，无需调整管桩平面位置。LS4管桩4根全部落在现浇箱梁区域，与腹板波纹管及倒角筋、中横梁骨架钢筋位置冲突，需调整平面位置，同时管桩剪刀撑要避开现浇箱梁模板体系及實体位置。

文林高架桥第5联第1跨从15～16号墩，现浇箱梁右幅搭设贝雷片门洞支架，作为职校路车辆通行通道，左幅搭设碗扣支架。见图1。

3.2.1 钢箱梁临时墩设计

临时支架主要由钢管桩桁架及其顶部支承横梁组成，每组钢管桩桁架由4根299 mm、壁厚为8 mm的钢管为主肢，∠14角钢为连杆组拼而成。顶部支承横梁为双拼[XC西部I.TIF;%90%90]45a工钢。组桩的主支管横向间距为4 m，纵向间距为2 m。钢箱梁临时支点选择在腹板与横隔板的交点处，防止钢箱梁变形。

LS3、LS4号管桩落在下层现浇箱梁区域，管桩选择在现浇箱梁空箱及翼板位置，避开腹板波纹管及倒角筋、中横梁骨架钢筋，且需注意剪刀撑设置高度要避开现浇箱梁实体及模板系统区域，避免影响现浇箱梁施工。在对应的现浇箱梁空箱及翼板预留50 cm×50 cm的孔洞，并预留10 cm长钢筋头。后期待钢箱梁焊接完成后，先拆除临时墩，在现浇箱梁预应力还未张拉前，补焊孔洞钢筋，凿毛新旧混凝土接触面，并加设钢筋网补强，后浇C50混凝土补强。见图2。

3.2.2 钢箱梁临时墩验算

根据钢箱梁节段划分和安装顺序，经过分析，选择两种最不利工况进行计算：

工况一：在架设完JD5节段钢梁时，LS4号管桩所受力最重，该工况为临时支墩的受力最重工况。

JD4节段重量为72.27 t，JD5节段重量为65.95 t。考虑临时墩承受其两侧各一半长度钢箱梁的重量，用节点荷载模拟，将重量均分至横向分配梁的3个支点。LS4号管桩小桩号侧分配梁单支点受力为24.3 t，大桩号侧分配梁单支点受力为22 t。

临时施工荷载取10 t，用节点荷载模拟，均分至横向分配梁的6个支点，单支点受力为1.67 t。

工况二：在架设完JD5节段钢梁的JD5-A钢梁时，LS4号大桩号管桩只受JD5-A钢梁重量，处于偏心状态，该工况为临时支墩的最不利偏心受力工况。

JD5节段的JD5-A重量为26.86 t，取28 t。用节点荷载模拟，均分至横向分配梁的4个支点，平均每个支点受力重量为7 t。临时施工荷载取10 t，用节点荷载模拟，均分至横向分配梁的4个支点，每个支点为2.5 t。

建立模型进行计算（见图3），得出结果如表3所示。

3.2.3 现浇箱梁门洞支架设计

临时支架均主要由格构柱钢管桩及其支承横梁组成，主要承载结构为钢管及其上部分配梁，钢管下部基础采用柱下混凝土条形基础，基底为沥青混凝土路面。

门洞钢管桩设置3排，每排由5根529 mm、壁厚为14 mm的钢管为主肢，间距为4.5 m，2[10槽钢为连杆组拼而成。管桩立柱正上方焊接3[XC西部I.TIF;%90%90]45a工钢、3[XC西部I.TIF;%90%90]63a工钢组成的横向主分配梁。纵向分配梁采用18组贝雷片，其中14组45型支撑架贝雷片用在箱梁腹板及空箱处，腹板处设置2组紧密相靠，4组90型支撑架贝雷片，放在翼板位置。横向次分配梁采用[10槽钢，间距为60 cm。

3.2.4 现浇箱梁门洞支架验算

现浇混凝土支架受力主要考虑门洞支架自重、现浇混凝土荷载、施工荷载，其中门洞支架自重，由软件计算得到，混凝土荷载按一次浇筑完成箱梁考虑，施工荷载则按照模板施工荷载标准值（按4 kN/m2）取值。

建立模型进行计算（见图3），得出结果如表4所示。

4 施工安排

上下层桥梁交叉同步施工，涉及到既有道路通行及上下层桥梁施工工序衔接问题，需分阶段施工：

（1）第一阶段：封闭右幅，改道至左幅

先施工临时墩LS1～LS3（混凝土基础前期可先施工），计划用2 d;

安装钢箱梁JD1～JD3，按先主梁后翼板的顺序，共9个节段，计划用2 d;

右幅门洞支架施工，同步焊接JD1～JD3节段，计划用5 d。

（2）第二阶段：封闭左幅，改道至右幅

先施工临时墩LS4～LS6（混凝土基础前期可先施工），计划用2 d;

安装钢箱梁JD4～JD6，按先主梁后翼板的顺序，共12个节段，计划用3 d;

整聯钢箱梁焊接及整联现浇箱梁施工（未涉及交叉作业的部分现浇箱梁前期可先施工，安装完钢箱梁后，施工左幅交叉施工的部分），计划用40 d;

拆除所涉路段现浇箱梁模板支架及LS3～LS6临时墩，计划用3 d。

（3）第三阶段：封闭右幅，改道至左幅

拆除现浇箱梁门洞支架及LS1～LS2临时墩，计划用3 d。

（4）第四阶段：恢复左右幅双向通车

5 结语

职校互通立交上下层桥梁交叉施工，上层钢箱梁安装与下层现浇箱梁采用同步施工，方便快捷，缩短了施工工期，实施效果良好，为同类工程施工提供了宝贵的经验及借鉴。

[1]王志振.城市跨线桥梁设计理念及施工方案的简单探讨[J/OL].建筑学研究前沿，2017（11）.

[2]苏东峰.钢桁梁临时支墩法拼装施工技术[J/OL].基层建设，2019（6）.

[3]张树强.制式钢管临时支墩、军用梁支架在高墩大跨现浇箱梁上的应用设计与检算[J/OL].基层建设，2018（11）.

[4]李 鹏.道路桥梁施工中交叉工程的施工技术[J/OL].建筑学研究前沿，2018（23）.

作者简介：黄 江（1987—），工程师，主要从事公路桥梁施工技术管理工作。