黄继业 HUANG Ji-ye
(中铁十二局集团第一工程有限公司,西安 710038)
跨公路支架现浇连续梁多采用膺架法施工,膺架法施工在桥梁施工技术中是比较成熟的施工工艺,主要施工难点在跨路施工安全管理方面,因此跨路施工安全技术是该项工艺最重要的研究方向,主要从安全技术方案制定及安全措施落实方面实现施工安全及交通安全。运用科学合理的交通导行方案解决车辆、过往行人的通行安全,采用软、硬隔离方式避免高空坠物、高处坠落等安全风险,制定行之有效的安全管理制度并监督实施,以制度规范安全行为,保证跨公路桥梁施工在整个建设期内平稳安全。
为保障公路及附属设施在跨路桥梁施工中的质量和安全,降低涉路工程对公路及附属设施的影响,依据《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国公路安全保护条例》和当地涉路规章制度要求,跨公路支架现浇连续梁施工前,委托有涉路安全技术评价资质的第三方单位对跨路桥梁施工方案进行质量和安全评估。
跨公路支架现浇梁施工对当地交通影响较大,在施工前需根据当地交通管理部门相关要求设计交通导行方案,通过对公路车流量的调查情况进行分析,结合工程需求设置限高装置、施工提示标牌、导行水马、减速带、限速标识、示廓装置、防撞装置、警示灯等对施工区间道路进行交通导流,对支架基础侵占人行道的跨路方案需按人车分流方式设置专门的人行通道,避免因驾驶人视野盲区造成行人伤害事故。
下面以京雄城际铁路跨越庞魏路支架现浇连续梁施工为例说明安全技术评价及交通导改方案。该工程所涉及庞魏路道路等级为三级公路,设计时速30km/h,双向两车道,路基宽度为13.0m,路面宽度为12.0m,沥青混凝土路面,道路排水方式为利用道路横纵坡排入边沟。桥梁平面布置见图1,桥梁纵断面见图2,交通导改见图3。
图1 京雄城际铁路上跨庞魏路平面图
图2 京雄城际铁路上跨庞魏路立面图
图3 京雄城际铁路上跨庞魏路交通导改图
根据《公路工程技术标准》(JTB B01-2014)3.6.1 条第3 款规定,三级公路、四级公路的净高应为4.5m,京霸铁路跨线桥支撑体系最低处距离既有道路路面的最小垂直净距约为16.0m,符合上述规范要求。
根据(“铁跨公”立交桥涵限高防护架管理办法),凡桥(涵)下净高不足5m,并通过机动车辆的“铁跨公”立交桥涵均须设置限高防护架,并设置相应的限高、限行及禁令标志,标志要完整、清晰、规范,符合《道路交通标志和标线》(GB5768.1-2009)标准的相关要求。京霸铁路跨线桥支架体系最低处与既有路面的最小垂直距离约为16.0m,远大于道路要求的净高,无需设置限高标志和限高防护架。
桥梁施工过程中,需临时占用部分排水边沟作为施工场地,施工期间,庞魏路北侧排水边沟并列埋两根Ø80 圆管涵,南侧排水边沟往南改移7.5m,并回填现状排水边沟,待施工完成后恢复两侧排水边沟。综上所述,该项目施工过程中对公路排水系统无影响。
下部结构施工时,深基坑严格按照专项施工方案实施,做好变形监控量测,确保基坑安全,避免因基坑坍塌造成道路行车安全事故。上部结构施工时,设置全封闭围挡隔离施工区与庞魏路,采用夜间车流较少的时间段,进行满堂支架施工,在贝雷梁顶分配梁安装完成后,延跨路全断面满幅铺设3mm 厚钢板,在支架顶沿线路两侧设置防护栏,并用钢板防护网做好硬隔离,防止杂物掉落影响安全。综上所述,京雄城际铁路跨庞线桥的梁体施工采用满
堂支架方式进行施工,属于常规施工工艺,施工方案基本可行。
交通组织方案能将施工区域与外界隔离,并设置专职人员进行交通疏导,同时设置了相应的标志标线等,可以起到一定交通安全作用,交通导行方案可行。
从桥梁建设安全角度出发,跨路支架现浇连续梁施工时需要考虑的安全因素比较多,现主要以京雄城际铁路跨庞魏路支架现浇连续梁为例介绍跨路现浇梁上部结构施工过程中的安全技术措施:
结合支架现浇连续梁施工流程(见图4),考虑当地交管部门道路通行条件的基础上,详细勘察现场并掌握地质条件,科学合理地选择最为安全经济的施工方案是决定项目成败的关键,北京地区寸土寸金,且庞魏路两侧为林地,临时用地紧张,为尽量减少周转材料堆场用地,选择了鹰架式支架,支架两侧设置90cm 宽人行通道。支架方案由中铁第五勘察设计院集团有限公司编制,并经专家评审通过。
图4 支架现浇连续梁施工流程
鹰架基础为条形基础,现场实测地基承载力不足100kPa,设计地基承载力要求达到250kPa 以上,为保证地基承载力能满足施工需要,经计算需换填1m 厚砖渣并分层碾压,换填过程严格按照30cm 分层、20 吨振动压路机碾压5 遍、每完成一层检测合格后再进行下一层施工的要求,设专人盯控分层厚度及碾压质量,最终全部条形基础地基承载力100%达到250kPa 以上,满足设计要求。
条形基础浇筑前,钢支撑地脚螺栓必须精准预埋,尤其对同一条形基础上的预埋件标高压控在统一设计标高,相邻预埋件预埋高差不得大于1mm,以确保钢支撑顶工钢横梁与钢支撑秘贴。条形基础浇筑完成后四周回填土分层夯实,标高高于周边地面20cm 左右,且形成向四周排水坡度,基础周边不得有集水坑,地势低洼处挖排水沟导流至市政排水网,防止基础因雨水浸泡而发生不均匀沉降。
钢支撑立柱安装及钢支撑之间连接件的安装严格按照方案实施,在此不做赘述,但务必控制钢支撑垂直度满足规范要求。为避免工钢横梁因后续贝雷梁吊装作业过程中发生侧翻,在钢支撑顶工钢横梁翼缘板两侧各焊接一块1cm 厚倒梯形钢板作固定。
工钢横梁安装完后,跨路贝雷梁安装是整个支架安装的最关键环节,按照先中间后两边,对称安装的顺序逐步安装。在拼装场地拼接好整跨贝雷梁后,技术人员严格检查贝雷梁的规格型号是否符合设计图纸要求、连接件是否有缺陷、支点加强立杆是否上足并焊接牢固、连接销轴保险扣是否全部正确安装,架上辅助人员检查贝雷梁支点处200×200×10mm 受力钢板是否准确就位。待以上检查逐一落实完成后,选择车流量较小的时间段进行吊装作业,作业前安排专人疏导交通,严格按照交通到改图落实交通导改措施。根据现场条件选择合适的起重设备,吊装作业前先在预起吊贝雷梁一端绑好导向绳,起吊时先缓慢提离贝雷梁50cm,此时配合人员抓好导向绳,然后匀速提升安装到指定位置,架上辅助安装人员务必检查支点位置是否与贝雷梁加强立杆位置重合,不重合时起吊微调使其重合后缓慢落吊,落吊后及时焊接U 型钢筋将贝雷梁与工钢横梁固定在一起,待一跨贝雷梁全部安装完成后使用10 号槽钢及U 型卡延桥梁横向将整跨贝雷梁连接成整体,槽钢延贝雷梁上下弦干按3m 间距设置,贝雷梁吊装过程中压控过往行人及车辆,待完成当次吊装作业且起吊设备转回安全位置后方可放行。
贝雷梁安装完成后,根据设计图纸布置分配工钢。为防止下步施工坠物造成交通安全事故,待分配工钢铺设完成后在跨路区域贝雷梁顶满铺3mm 厚隔离钢板,铺设钢板时注意预留分配工钢上焊接护栏的长度(控制在15cm左右),钢板与钢板之间每隔50cm 点焊连接防止错动形成缝隙。除跨路部分外,为防止高空抛物及坠落事故,在分配工钢安装完成后铺设兜底防护网。为保证施工人员安全,在桥梁支架两侧还需安装刚性护栏,护栏高度不低于1.2m,护栏立柱采用φ48×3mm 钢管焊接在分配工钢上,立杆间距不大于2m,横杆同样采用φ4.8×3mm 钢管按照规范焊接,钢管护栏焊接完成后安装制式钢板防护网,防护网底部与隔离钢板秘贴,避免坠物从支架侧边滑落造成事故。
后续支架搭设,模板、钢筋、混凝土、预应力工程与非跨路桥梁施工安全风险基本一致,需要着重注意的是堆载预压过程的监控量测,务必严格按照堆载预压方案实施,确保预压过程安全。
支架拆除严格按照支架拆除方案执行,待预应力工程强度满足规范及设计要求后,按照先搭后拆的顺序,从跨中向两遍逐步拆除满堂支架,卸落的支架均匀堆码,待跨路外支架卸落后搬运至非跨路段落吊离贝雷梁,分配梁及隔离钢板同样按照以上方案拆除。贝雷梁拆除时要严格封路施工,在贝雷梁两端同时用两台吊车同步起吊使钢丝绳处于工作状态,待拆卸人员卸落连接销轴后同步缓慢吊落,然后转至存放场地,贝雷梁延桥梁横向需对称拆除,按先两边后中间的顺序逐步拆除。
通过落实以上各项安全措施,京雄城际铁路跨庞魏路支架现浇连续梁施工期间未发生任何安全质量事故,项目顺利完工。
跨公路支架现浇连续梁施工面临诸多安全考验,为确保交通安全及施工安全,严格按照交管部门管理规定,切实落实跨路施工安全技术评价,制定行之有效的道路导行方案并组织实施,加强施工期间交通疏导;根据工程实际制定科学合理的施工组织方案及管理制度,从细节入手,以防微杜渐的态度、一丝不苟的精神,真抓实干,把各项安全技术措施做细做实,方能保证项目顺利实施,从而为企业、为社会做出应有的贡献。