立交桥小半径曲线钢箱梁吊装交通安全导行

申铁军

(山西路桥集团晋南项目管理有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

根据工程情况，钢箱梁吊装需要在位于承德至北京高速公路中间隔离带处进行临时支架的安装和拆除，以及钢箱梁吊装施工需占用承德至北京高速公路进出京主路。由于承德至北京高速公路进出京主路交通量较大，年平均日交通量在8万辆以上，车速较快，给本工程的交通导行工作带来了较大的困难。营造一个安全高效的钢箱梁吊装施工环境，尽力做好承德至北京高速公路良好的安全通行环境，缩短导行时间，节约导行费用，是当前迫切要解决的难题。

1 小半径平曲线钢箱梁桥

1.1 小半径平曲线

小半径平曲线路段，为克服汽车转弯时离心力，和转弯时行驶宽度加大。横断面设计考虑超高和加宽，平曲线在平面线形中路线转向处曲线，连接两直线间的线使车辆能从一直线过渡到另一直线，包括圆曲线、缓和曲线。小半径平曲线路段通俗来讲就是“道路急转弯”[1]。超高指是汽车在平曲线上行驶时，受横向力或离心力作用会产生滑移或倾覆，为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，保证汽车能安全、稳定、满足设计速度和舒适地通过平曲线，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡[2]。加宽：汽车在弯道上行驶时，各个车轮的行驶轨迹不同，在弯道内测的后轮行驶轨迹半径最小，而靠近弯道外侧的前轮行驶轨迹半径最大[3]。当转弯半径较小时，这一现象表现的更为突出。为保证汽车在转弯时不侵占相邻车道，凡小于250 m半径的曲线路段均需要加宽，见图1。

图1 小半径平曲线示意图

1.2 钢箱梁桥工程实例

昌金路至承德至北京高速公路道路工程主要位于北京市顺义区木林、北小营镇，南起昌金路(K0+000)，北至承德至北京高速公路公路潮白河大桥(K7+450)，道路全长7.45 km。道路等级为一级公路，规划红线宽60 m，路基宽度27.5 m，布置双向四车道，机非混行，设计速度为80 km/h。其中与承德至北京高速公路相交处设置大韩庄互通立交，立交形式为单喇叭型互通式立交，包括主线和A、B、C、D、E五条匝道。立交匝道设计速度为40 km/h，A匝道设收费站一座，设收费车道14条，为5入9出。道路全线共设置桥梁4座，其中匝道桥3座(1座上跨承德至北京高速公路、2座上跨地方路)，跨河桥1座。A匝道桥钢箱梁施工：大韩庄互通立交A匝道桥位于大韩庄立交承德至北京高速公路与通怀路主线的匝道上，跨越承德至北京高速公路，桥下净空大于5 m。路线设计线位与承德至北京高速公路交角为114°，采用一跨跨越方案，桥梁墩台与道路中线正交。桥梁上部结构共(9跨)三联，其中第二联为40 m+60 m+40 m的变截面预应力钢混组合梁，曲线半径小于250 m，属于小半径曲线桥。

2 钢箱梁吊装交通安全导行

2.1 支架施工

(1)施工准备工作

测量确定临时支架基础位置，检测原始地基承载力，进行下挖探查，确定线缆位置。施工人员一天完成2#、3#支架基础准备工作。

(2)混凝土基础施工：协调承德至北京高速公路进行交通导行，早晨9∶00以后进入中央分隔带作业，至下午4∶00施工，2#支架基础占用承德至北京高速公路进京方向紧急停车道，3#支架基础占用进、出京方向最内侧1条行车道进行施工，将车辆导入最外侧2条行车道通行。

(3)支架安装

占路支架的吊装安装，满足《导行方案》的要求，具体如下。

①2#、3#支架采用2台起重机同时吊装安装，支架与基础加固后，方可脱钩。

②支架用焊接连接。逐一安装“口形支架”，保证垂直度的情况下，支架下端与混凝土基础的预埋件先行采用定位焊接固定(每支撑管周圈焊接≥3点，每点长50～100 mm，焊脚≥4 mm)，固定牢固方可吊车脱钩。而后，马上再连接焊接至完成(焊脚≥8 mm)。

图2 钢箱梁吊装示意图

③焊工分两组同时对支架与基础焊接连接，有效缩短了吊装焊接时间，同一天完成2#、3#支架安装，节约导行时间。

(4)支架拆除

①支架拆除的时机，满足图纸设计要求。

②支架拆除时，划出安全区，设警戒标志，并设专人看管，保证周边安全。

③支架架体采用两台起重机同时对2#、3#支架吊装拆除，将支架移出桥梁投影区域。

④每组支架移出后，采用起重机放倒，并吊装至运输车辆，运出高速区域。

2.2 钢箱梁吊装安全措施

钢梁吊装按计划施工天数进行导行，满足施工需要，不再调整。施工过程中，监理全过程监督，对于钢箱梁临时支架施工时间长的问题，进行了针对性研究。对策制定后，认真实施每一条安全措施，确保了施工时间数据收集的准确性、真实性、可靠性，时间数据见表1。采用缩短支架施工时间，减少导行时间及天数，施工环境安全得到保障。

表1 钢箱梁吊装安全措施实施表

(1)安全技术交底

对2#、3#支架流水施工改为平行施工，节约承德至北京高速公路导行时间。对施工人员进行理论知识和操作的技术培训，对关键的操作技术进行重点讲解，并进行业务考核。对于成绩较差的人员进行岗位调换。落实安全技术交底工作，在施工前先对施工操作人员进行详细安全技术交底，使施工人员都熟悉了施工现场安全的重要性及施工过程中安全应注意的事项、要求，并明确了每个人的安全责任。

(2)针对支架吊装占用车道时间长的问题

增加一台吊车，对2#、3#支架吊装流水施工改为平行施工，节约承德至北京高速公路导行时间。每组支架的安装时间约2 h，其中吊装作业1.5 h。

(3)针对支架节段较多的问题

①精确测量基础高程，计算支架高度，满足高度要求内尽可能采用长节段，减少支架节段数量。

②在制作现场，形成“口型”架体，直接运输至安装工地，采用吊车吊装至安装区域，进行整节段组装工作。

(4)针对化学锚栓施工时间长的问题

①化学锚栓固定支架法：逐一安装“口形支架”，保证垂直度的情况下，支架下端与混凝土基础先行采用钢膨胀螺栓临时固定，固定牢固方可吊车脱钩。而后，立即采用化学锚栓固定。

②焊接连接固定支架法：逐一安装“口形支架”，保证垂直度的情况下，支架下端与混凝土基础的预埋件先行采用定位焊接固定(每支撑管周圈焊接≥3点，每点长50～100 mm，焊脚≥4 mm)，固定牢固方可吊车脱钩。而后马上再连接焊接至完成(焊脚≥8 mm)，焊接连接的支架。

③增加焊工人员，将化学锚栓固定法改为焊接连接固定法，缩短支架固定施工时间，可以减少导行时间。

3 结束语

通过增加施工人员、吊车，调整原计划2#、3#临时支架流水施工改为平行施工，有效缩短了临时支架施工天数，实现了节约承德至北京高速公路导行天数的预期目标。通过上述施工，承德至北京高速公路导行天数明显减少，安全、进度有了显著提高，满足导行要求，达到了安全导行的目的。