跨城市道路钢箱梁施工管理和技术研究

石诚杰

（佛山市建盈发展有限公司，广东佛山 528000）

1 跨主干线钢箱梁施工组织

2018～2019年佛山一环进行高速化改造，多处跨越主干线处采取钢箱梁设计，包括桂丹立交I匝道跨佛山一环第七联（2×42 m，重642 t）；跨桂丹路第九联（40 m+45 m，重652 t）；博爱路立交跨一环U匝道（2×28.5 m，重260 t）；狮山桃园路立交跨一环U匝道（2×25 m，重319 t）等。

佛山一环西线是连接顺德、禅城、南海、三水的南北向大动脉，桂丹路是南海区东西向城市主干道，交通流都非常大。钢箱梁施工需要在主干道上设临时墩，对交通影响极大，备受社会关注。

钢箱梁切块、临时墩基础、支架布设、吊装方案等，需要结合各处钢箱梁的重量、体积、吊装高度、现场条件等仔细研究制定，确保行车安全和施工安全。

以Ⅰ匝道跨一环第七联钢箱梁为例，钢箱梁在工厂整体胎架制造，分段运输。

为了便于运输且不影响设计结构，保持每个梁片构成一个箱型梁，沿纵向划分为7个节段（6.91 m+16 m+16.7 m+4.3 m+11 m+16 m+12.9 m），沿横向分为4个节段（两侧挑臂各一段，中间两箱室各一段），分段钢箱梁最大长度约为16.745 m，最大宽度4.375 m。

分段布置如图1、图2所示。

图1 钢箱梁纵向分段（单位：mm）

图2 钢箱梁横向分段（单位：mm）

Ⅰ匝道跨一环第七联钢箱梁安装高度为18 m，对临时支架基础和支架结构要求较高。支架基础采用C25混凝土条形基础，设计每根管桩对应的条形基础尺寸为4 m×0.6 m×0.6 m，通行道路上的条形基础加高为1 m。为增强支架的防倾覆稳定性，部分条形基础连成整体长4 m×2.3 m×0.6 m的扩大基础。支架则采用Ф400 mm×6的钢管立柱、[16的槽钢连接系和双拼工30的型钢分配梁组成。

钢箱梁的横向对接缝处设置两组支架，支架中间通过16槽钢连接系连接成整体。

经采取MIDAS建模分析计算，基础与支架的受力及抗倾覆稳定性满足吊装工况的要求。正式施工时，节段通过公路运输至桥址，同步实施道路封闭和施工临时支架。节段抵达现场后，利用200 t汽车吊将分段钢箱梁依次从18#墩、19#墩、20#墩吊装。焊接分段钢箱梁之间的纵横向对接焊缝，安装支座并拆除临时支架，完成钢箱梁的安装。

除了钢箱梁本身的施工技术管理外，钢箱梁施工期间的交通疏导也需要重视。如果交通疏导方案不能取得交警部门认可，现场实施的时效性会受到影响，丧失钢箱梁施工的优势。在桂丹立交Ⅰ匝道桥跨桂丹路钢箱梁施工时，除采取常规的单幅双向疏导方式外，利用桂丹立交相邻匝道高差较小的特点，在匝道之间临时增设连接通道，创造一条绕开施工路段的疏导路由，有效降低了经过施工区域的车流量和碰撞风险。

2 跨高速公路钢箱梁施工组织

2.1 桥位吊装施工

相比于普通主干道，高速公路路政审批更严格，流程更复杂，且影响因素更多。2020年龙翔大桥项目龙畔立交AC匝道跨广明高速施工，高速公路在施工路段刚好设置了虚拟站（计费门架），钢箱梁施工期间需要利用半幅车道进行单幅双向的交通疏导，改变原来半幅道路的车流方向，对原收费系统产生干扰，必须进行必要调整，保证收费系统正常运作。钢箱梁从高速路旁边临时存梁场转吊到高速路上的运梁车上时，因吊机占道，需要对临近樵乐路收费站进行间歇式封闭。

由于高速公路运营对施工安排有严格要求，只能安排夜晚交通量较小时施工，工效本身受到影响，临时交通设施的设置与撤离又需要占用一定时间，实际施工时间极其有限。对施工组织提出了更苛刻的要求，建设者们必须加强施工全过程的精细化管理，除了常规的临时墩和支架、吊装、焊接、测量、监控、涂装、检测等环节的控制，对各阶段吊车站位、运梁路线、移梁方式、起吊半径等细节都需要进行细致、专业策划，避免出现纰漏而导致架设不顺。

2.2 顶推施工

龙畔立交一环FZ-1#辅道桥第五联及FY辅道桥第十四联上跨佛开高速公路，原设计为42 m+65 m+42 m预应力混凝土现浇连续刚构，原施工方案为常规挂篮悬臂浇筑法。按照该方案施工，两座辅道桥难以确保在2021年底建成通车。

为了确保龙翔大桥项目一环辅道能如期拉通，减少对佛开高速影响，建设单位提出将辅道桥优化变更为主跨采用钢箱梁和边跨采用预制小箱梁，跨径组合为（40+68+40）m的设计方案，根据现场条件，综合考虑此前AC匝道跨广明高速钢箱梁施工对交通影响过多、组织困难的经验，选取跨外组装、顶推施工的工艺。

在佛开高速外侧设置拼装及顶推支架平台，钢箱梁节段运抵现场后，在平台完成拼装焊接，设置长度为40 m的导梁，导梁分3段，导梁与导梁、导梁与主体箱梁之间采用拴接。施工采用一跨顶推到位的方案，佛开高速中间不设临时墩，顶推长度约96 m。顶推过程不影响佛开高速净空，作业期间仅在导梁跨越高速公路时渐次封闭相应车道，导梁通过后即可开放导梁下方车道，无须其他交通疏导措施。

本次顶推施工应用了步履式多点连续顶推设备，包括顶升油缸、下支撑架、滑移系统、上支撑架、水平顶推油缸、横向调整油缸，可通过智能同步系统实现竖向起顶、水平顶推及侧向纠偏三项功能，对下方支承墩不产生水平反力。步履式多点顶推工艺利用“顶”“推”两个步骤交替进行，先将钢箱梁托起，再向前托送，顶升油缸回油,将钢箱梁置于临时墩上，顶推油缸回油，继续实现下一个循环。通过顶推步骤的循环，最终将钢箱梁顶推到预定的位置。一次钢箱梁顶推作业需要400 t步履式顶推器8个。

顶推施工工艺在佛山属于首次应用，为确保万无一失，建设单位组织施工单位先于FZ-2#辅道桥跨越平流水闸位置进行顶推首件施工（68 m钢箱梁）。分析首件施工过程，采用的支架体系、工艺方案、设备性能、组织体系等能够满足安装施工的要求，首件工程为跨佛开高速顶推施工积累了经验、磨合了工艺。回顾整个施工过程，跨平流水闸顶推首件用时22 d，跨佛开高速左幅钢箱梁顶推用时14 d，右幅顶推用时13 d，施工效率稳中提升，完全避免了AC匝道跨广明高速施工时的被动局面，顶推施工获得成功。

3 立交区域钢箱梁施工组织

上述跨越单一道路的钢箱梁施工工况相对简单，立交区域的钢箱梁因施工受现场条件限制、交叉施工制约、架设高度高等因素影响，组织更复杂和困难[1]。

龙翔大桥项目烟南互通立交，属于旧路节点改造。龙高路主线桥位于立交第二层，左右幅跨南九路口均为55 m钢混组合梁；A匝道位于立交第三层（立交远期第四层），其中第9联采用连续钢箱梁，跨径布置为48.5 m+53.2 m+44.7 m+50 m。由于是旧路改造，烟南立交的建设逻辑是先封闭龙高路主路新建主线桥，主线桥通车后再进行交通转换，封闭辅道进行辅道改造及A匝道相应段落的施工，主线桥将优先实现通车。A匝道钢箱梁位于立交最高层，如果主线桥钢混组合梁先施工，会导致A匝道钢箱梁架设的困难。

结合现场实际情况，施工顺序最终确定为先施工龙高路右幅主线桥上空的A匝道钢箱梁（从20#墩向18#墩安装），再施工主线桥右幅钢混组合梁，接着施工A匝道另一端的钢箱梁（从22#墩向20#墩安装），A匝道合龙后，最后施工主线桥左幅钢混组合梁。

在A匝道吊装完成前，A匝道下穿的两孔混凝土40 m预制梁不架设，保证A匝道钢梁架设时能使吊车有足够的站位空间。根据这个施工原则，组织相应的桩基及下构施工，推进涉及的龙高路及南九路管线迁改和厂房拆迁等。

除7个临时墩位于主线封闭区域，仍有7个临时墩位于通行车道内，需要组织交通疏导，临时墩的设置和拆除应分阶段有序进行。

4 结语

（1）传统的原位架设施工工艺，临时墩设置不可避免会影响交通，同时存在行车和施工安全隐患，交通疏导应充分挖掘当地的条件资源来分流。桂丹立交Ⅰ匝道跨桂丹路第九联钢箱梁施工时，利用立交区域临近匝道连接改道，减轻了钢箱梁施工组织的交通压力，做法可供借鉴。

（2）顶推施工临时墩设置在桥位外，在桥位外组装，顶推过程对既有道路交通没有影响，消除了道路行车撞击临时墩的安全隐患，同时协调工作量大幅度减少，是一种安全绿色环保的施工技术，建议现场具备条件的推广使用。

（3）立交区域钢箱梁施工的复杂程度远超普通跨越施工，虽然有部分区域位于封闭施工区域内，但仍需要充分估计困难，认真细致梳理清楚建设逻辑，细化各项技术措施，保障整个钢箱梁施工有序进行。

（4）钢箱梁是工程的关键线路，钢箱梁的施工组织水平体现了建设单位项目管理的综合水平。建设单位应针对不同的钢箱梁工程的特点和难点，组织好专题研究和统筹安排，无论是合同签订、方案评审、现场组织、支架安装、交通疏导，还是材料准入、备货加工、质量控制、测量监控、焊缝检测等，各个环节均需要严格控制、衔接紧凑，某个细节考虑不周都可能导致现场施工不畅，影响工程进度。