城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工

陆振宇

(江苏善构工程技术有限公司，江苏 无锡 214000)

0 引 言

新经济时代下，我国必须加大力度对城市进行高质量建设。把城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工放在更加重要的位置。为了有效推动城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工向高质量转变，并进一步解放和发展了生产力，采用科学的设计和施工方法已经成为了我国企业中不可或缺的重要影响因素。与此同时，随着经济全球化的到来，城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工的工程项目中的施工现场管理与优化措施之间的关系也更加紧密，人们对此的关注度也在增加。

1 工程概况

以青岛海湾大桥为例，大桥全长大约7.6 km，桥身被分为了十四个部分。第十二个部分是合肥路，它主要采用了双幅路形式，车道是双向的六条车道。与合肥路相邻的是海尔路，两者相辅相成，互为补充，如果合肥路关闭之后，那么海尔路必然会承受很多大的交通压力，相反也是一样，因此，为了有效避免这种现象出现，需要使用高新技术在合肥路建设机动车门洞，以此来有效缓解交通压力[1]。

2 门洞结构设计

2.1 门洞总体布局

为了有效缓解交通压力，必须采用科学合理的方法在合肥路建设机动车门洞。经过大量的实验证明，在合肥路建设四个机动车门洞是合理可行的。为了有效提高机动车门洞的质量，施工人员把中间两个门洞之间的宽度设置为了7 m，外侧两个门洞的宽度设置为了6.5 m。合肥路机动车门洞总体布局见图1。

图1 合肥路机动车门洞总体布局

2.2 条形钢筋混凝土系梁

对于机动车门洞下面的混凝土系梁，目前一般采用条形钢筋材料来进行加固。合肥路机动车门洞就使用了条形钢筋和混凝土相结合的方式建成了系梁，系梁的长度为30 m，宽度为0.6 m，高度为0.8 m，混凝土的抗压强度在30～35 MPa之间。为了使条形钢筋混凝土系梁更加牢固，在系梁内部合理的位置还添加了两层钢筋网片[2]。

为了有效提升门洞结构的合理性和规范性，保证其可以正常的运行，必须对门洞的条形钢筋混凝土系梁进行科学合理的设计，保证其设计尺寸符合实际要求。另外，在条形的基础上进行设计的时候，要进行统筹考虑，把混凝土结构所能维持的稳定性和承受的压力都考虑在内，以次来有效提高门洞的安全性和可靠性。

2.3 钢管门柱

无缝钢管可分为热轧和冷轧两种，为了有效提升钢管门柱的性能，条形钢筋混凝土系梁内部的钢板采用了热轧无缝钢板。钢板的长为4.2 m，厚度为0.1 m，钢板的周围还用加劲缀板进行了加固。封口类型的钢板加设在了立柱上面，这种类型的钢板板厚0.2 m，为了使钢板顶面的规格合理化和科学化，一般钢板与钢板之间的高度差不会大于0.02 m。

2.4 工字钢纵横梁

钢管的顶部起着很强的支撑作用，为了有效提升它的性能，目前一般使用I40b类型的双拼工字钢横梁进行加固。工字钢中间的部分与内箱下纵向工字钢之间的间隔为0.6 m，两平行的板下纵向工字钢之间的间隔为0.9 m。不论是工字钢中间的部分工字钢板，还是两平行的板下纵向工字钢板，它们之间都应该使用焊接的方式进行连接，设置不同类型的工字钢纵横梁，可以有效提升体系的整体性能[3]。

2.5 碗扣钢管脚手架和木方设置

碗扣钢管脚手架由于具有高功效、通用性强、承载力大和安全可靠等优点，所以被广泛应用于搭设构筑物中。碗扣钢管脚手架可以依据不同的施工要求，组合出适用于施工要求的组合。碗扣钢管脚手架可以适用于不同类型的场合。合肥路建设机动车门洞就使用了这种类型的手架。箱梁两平行的板使用了壁厚为0.003 5 m的豌豆支架，立杆使用的是1.2 m的规格大小的木方，两平行的板之间的间隔为0.9 m。工字钢中间的部分使用的是0.15 m厚度的木方模板，两者之间间隔为0.15 m。

2.6 其他防护设施

为了提高施工过程中的安全性，一般会在门洞支架周围安装密目网来对坠落物进行阻隔。使用密目网不仅可以减少安全隐患，而且还能减少损失，从而有效提升门洞的整体效能。为了有效提高来往车辆的规范性和安全性，需要在门洞前和门洞后分别设置限高装置，限高装置一般距离门洞口五米，门洞口周边还需要建设混凝土结构的防撞墩，避免来往车辆坠落。

3 门洞结构验算

3.1 模板及碗扣支架支撑体系验算

为了使模板的设置更加科学化和合理化，必须按照相关部门指定的要求进行设置，底模板、纵向模板、横向模板等都需要使用合适的模型进行验算，目前相关部门一般会采用材料力学的模型对其进行验算，从而有效计算出各类模板的数据。

3.2 门洞钢结构支撑体系验算

目前，施工单位一般会使用ANSYS公司研发的ANSYS软件对门洞钢结构进行设计。ANSYS软件是一种拥有强大功能的工程辅助软件，这种软件可以实时的传输相关数据。而且ANSYS软件还可以仿真出不同种类的施工材料。依据不同种类的情况进行合理的计算，从而设计出符合要求的方案[4]。

4 门洞施工过程中的管理策略

4.1 施工现场的安全管理

门洞施工环节的安全管理工作甚是重要，在施工过程中，要把安全管理放在重要的位置。安全管理是一个较为复杂的体系，涉及的因素很多。因此，公司应该加强监管力度，对工程的实施环节进行合理的把控，科学合理的应对各种问题。因此，施工现场需要制定完善的规章制度，并及时进行调整，施工现场的安全管理要科学化，合理化。另外，还要加强施工人员的安全意识，并定期进行安全教育培训。

4.2 施工现场的安全监督

门洞施工现场的安全监督工作也是一个非常重要的环节，应把监督工作贯穿到整个施工过程中。但是在实际的实施过程中，一些监管部门对施工过程的认识较为模糊，监管工作不能做到位，而且监管部门内部制度差，导致了一系列安全事故出现，造成无法挽回的损失。因此，对于施工现场的安全监督环节，公司应该充分重视起来，认识到问题的严重性，及时完善安全监督部门的制度，调整安全监督部门的人员，让他们认识到问题的严重性。

5 门洞结构主要施工工艺

5.1 支架基础

(1)混凝土系梁

混凝土系梁是目前门洞施工中使用最为普遍的，这种系梁的抗压强度一般为30 MPa，混凝土系梁里面会设置两层钢筋网片来进行加固，与此同时施工人员还会在路面植入钢筋，以此来对系梁进行加固，防止移动。

(2)钢管门柱与横向分配梁

为了有效提升工程的整体效率，在施工过程中，一般会使用吊车来完成一些相对困难的工作。要想将钢管门柱和混凝土管柱连接起来，必须借助吊车来实现，吊车不仅可以提高工作效率，而且还能保证钢管门柱的垂直度始终处于一个较为稳定的状态，保证施工的顺利完成。

5.2 木方与碗扣支架安装

木方与碗扣支架安装涉及多个环节，一般来说可以分为三个步骤，(1)先将箱梁腹板的边线标出来，按照指定的要求铺设木方，木方使用长度为0.15 m，宽度为0.15 m的规格。木方与木方之间使用斜向的钢钉进行连接。(2)在对顶层设计的时候，一般使用木楔控制箱梁横坡，顶层的上面一般铺设有钉竹胶板，以此来形成箱梁的底模。(3)在对翼板的下支架进行安装的过程中，应该按照指定的标准安装合适规格的木方，从而确保支架整体的受力均衡，有效提升支架的性能。支架安装完成之后，这个时候就可以安装支座了[5]。

5.3 剪刀撑设置

为了让支撑架可以达到理想的要求，施工过程中一般会在支撑架的周边从下到上依次安装竖直方向的剪刀撑，剪刀撑与地面的倾斜角度一般为45°左右。横向剪刀撑的间隔一般设置为4.5 m。另外，要将剪刀撑斜杆的每个步骤与立杆进行合理的相扣。支撑架的上面和下面都要安装水平剪刀撑，水平剪刀撑之间的间距一般为4.8 m。通常情况下，横杆与斜杆之间的夹角一般设置为45°，要将斜杆的每个步骤与立杆进行合理的相扣。从而有效完成剪刀撑的设置。

6 小 结

综上所述，随着我国经济的不断发展，我国对城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工技术有了很大程度的改善，箱梁混凝土的整个浇筑过程要想顺利实施，离不开门洞支撑体系的帮助，门洞支撑体系极大程度的保证了交通的安全。因此，我国必须加大力度完善城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工方法。