跨线叠合梁安装施工安全技术研究

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　　 摘 要：依托于浙江舟山富翅门大桥项目，以互通45m跨线钢-混叠合梁整体吊装施工为列，从现场吊装施工，桥面板施工，交通安全组织等关键环节，详细分析了跨线叠合梁整体吊装施工技术，制定了有针对性的处理方案，以期对类似工程提供参考价值。
　　关键词：钢-混叠合梁;地基处理;交通安全组织
　　文章编号：2095-4085（2020）04-0096-02
　　1 工程概况
　　浙江舟山富翅门大桥项目中A匝道桥上跨甬舟高速部分采用45m跨钢混叠合梁，下部结构采用柱式墩和钻孔灌注桩基础。
　　叠合梁由钢梁和混凝土桥面板两部分通过剪力键焊钉连接。其中钢梁由底板、腹板、横隔板、支点横梁组成，总重202t。混凝土桥面板采用C50混凝土，桥面宽度12m，桥面板横向采用变厚度，其中挑臂端部厚度为22cm，横向跨中段厚度为25cm，钢梁顶板处桥面板加厚为40cm。
　　2 地质条件
　　表层主要为冲海积粉质黏土、海积淤泥质黏土，中部主要为坡洪积含砾粉质黏土、含黏性土角砾，下伏基岩主要为英安斑岩、含角砾凝灰岩。表部粉质黏土、淤泥质黏土层物理力学性质差，中部含（砾）粉质黏土，含黏性土角砾，工程地质性质一般～较好，强度不能满足要求，不能选作拟建桥梁基础持力层，下伏全～中风化基岩，主要岩性为含角砾凝灰岩、英安斑岩，中风化基岩，岩质坚硬，工程力学性质好，是良好的桩端持力层。受F1，F2断层影响，部分钻孔基岩岩芯破碎，桩基应穿过断裂带，进入以下较好地层一定深度。
　　3 总体施工方案概述
　　综合考虑陆路运输条件、钢梁自身结构特点等因素，将钢梁分成6块在专业工厂内加工，加工完成后运输至现场拼装成整体，采用履带吊整跨吊装就位，桥面板采用吊模法和支架法相结合进行施工。即悬臂翼缘部分采用吊模法进行施工，钢梁箱内对应区域采用支架法进行施工。
　　4 关键施工工艺
　　4.1 钢梁吊装
　　選用750t履带吊进行整跨吊装，吊装前在两侧墩顶各设置两个砂筒作为临时支座，同时各设置一个三向千斤顶，辅助钢梁精确就位。吊装就位完成后浇筑支座灌浆料，待强度满足要求后体系转换，拆除临时支座。
　　4.1.1 地基处理
　　为确保吊装工作安全、稳妥的完成，需对履带吊驻位场地进行地基处理[1]，并在两侧履带下铺设30cm厚的专用路基板。
　　根据吊装软件LICCON模拟现场吊装工况，分析计算得单侧履带最大对地压力为514kN/m2。单侧履带尺寸为：10×1.5m;路基板尺寸：6×1.5×0.3m，单条履带吊下共计铺设8块路基板（12×6m）。换算为路基板对地基承载力为118.75kPa。
　　采用换填法进行地基处理，在原地面开挖约2.0m深坑，夯实底部，采用粒径较大的岩石回填1.5m深并进行注浆。剩余0.5m采用宕渣回填，分层压实（现场检测地基承载力已达到200kPa），上铺专用路基板。
　　4.1.2 结合梁吊装
　　吊装前对两端的支座垫石的标高及平面位置进行测量放样，并标记出桥梁的中心线，中心线位置放置三向千斤顶，两侧对应梁底的位置安放砂筒作为临时支座。提前在梁底安装永久支座，并标记出永久支座的中心线，安装就位时确保两条标记线相对应。
　　通过建模确定钢梁重心，在钢梁顶面设置8个吊耳。并计算出四根钢丝绳长度分别为23.14m， 23.18m， 26.35m， 26.50m。
　　通过ANSYS建模分析计算，钢丝绳所受最大拉力为S=401.3kN，选用55tU型卡环，钢丝绳选用6×37+FC型号，直径64mm，抗拉强度1870MPa。
　　计算得：安全系数为K=Sb/S=2730/401.3=6.80。满足相关规范使用要求。
　　4.2 桥面板施工
　　根据设计要求桥面板分两次浇筑，先同步施工两端（长12.46m）部分，再施工跨中（20m）部分。
　　根据叠合梁自身构造特点，同时为了便于桥面板浇筑施工，将桥面板模板体系分为两个部分，分别是悬臂翼缘区域的吊模体系和钢梁箱内对应区域的支架模板体系。
　　4.2.1 模板施工
　　（1）支架模板体系 钢梁内搭设支架前在内部满铺彩条布，以防止桥面板在浇筑过程中漏浆对钢梁产生污染。采用脚手管搭设满堂支架，钢管纵向间距为120cm，横杆步距为100cm。立柱、横杆端头采用橡胶垫隔离避免与钢梁底、腹板直接接触，对钢梁造成损伤。立柱上端通过顶托调整支架体系标高，顶托上纵向铺设I12.6作为纵梁，横向分配梁采用10×10cm方木@30cm，其上铺1.5cm厚竹胶板形成底模。
　　（2）吊模体系 在钢梁腹板顶部每间隔4.5m设置一个双拼I22临时支墩，上铺I12.6工字钢作为吊模纵梁，同时作为吊模体系行走轨道。吊梁采用HM588×300型钢在临时支墩位置处横向通长布置，两端通过拉杆反吊桥面板翼缘部分的模板，翼缘模板由托架、底模和端模组成。
　　模板安装按照先箱内后翼缘的顺序进行安装，具体施工流程如下：箱内脚手架安装→箱内底模安装→临时支墩安装→吊模轨道安装→吊梁安装→翼缘桥面板模板安装。
　　施工第二节段桥面板时，箱内模板安装完成后翼缘桥面板利用吊梁在轨道上直接滑移，拖拉至设计位置上定位安装。
　　4.2.2 钢筋、混凝土施工
　　桥面板钢筋在后场加工，半成品后按需采用平板车运送至施工现场，在现场进行绑扎。混凝土由后场标准化驻地2台120m3/h混凝土搅拌站生产，配备4台10m3混凝土输送车将混凝土运输到现场，采用1台汽车泵泵送入模。
　　4.3 交通安全组织
　　由于甬舟高速为进出舟山生命线，吊装过程需尽可能小地影响其交通功能。故本次封道为一类封道，对主K59+500-K60+000临时卡流，进出大桥车辆利用原富翅互通上下匝道双向绕行，施工时提前5d通过报纸等媒体向社会公告。 　　4.3.1 临时交安设置
　　主线卡流后利用原富翅匝道双向通行，但富翅匝道因富翅门大桥建设部分损坏，为确保分流后两侧便道不发生拥堵及通行车辆的安全。对两条便道宽度不足的地方进行回填拓宽，并做好临边防护及相应警示照明设施。对路面不平整的地方进行压实找平，保证道路平整。具体措施如下：
　　（1）两侧便道路面铺洒瓜子片（细石沙），保证路面平整度。
　　（2）便道两侧边坡回填，以防路基坍塌。
　　（3）便道没有地面标线，两侧设置水马，使司机能够清楚的看出路面宽度。
　　（4）因夜间施工，便道两侧设置施工警告灯灯照明设施。
　　（5）舟山方向车辆在两个桥墩之间通过，因此在两个桥墩上个设置两块线性诱导标志。
　　4.3.2 交通标志的设置
　　由于施工时会影响高速公路的正常运营。为确保安全、快速施工，在路政、交警、业主的指导下进行摆放道路交通标志，制定有效的交通管制措施。
　　交通标志的设立需征得路政部门、交警以及管理处批准后方可实施。各种交通标识的制作，委托本行业专业的厂家制作，必须满足国家标准要求，正式使用前报请交警及路政等上级管理部门验收。
　　锥形标放置不得超出行车道标线，间距准确，摆放顺直。
　　始终保持1名以上专职的交通协管员，对施工区沿线的标识牌、导向墩进行检查维护，遇有破损的及时更换，掌握沿线安全情况，对非正常的情况及时上报安全领导小组人员。
　　4.3.3 封道卡流
　　在与高速交警，路政等部门沟通选择车流量最小的夜间18：00～24：00作为吊装时间。封道由高速交警和路政部门进行，对两侧卡流部分分点安排专人进行交通疏导及导流工作。
　　4.3.4 恢复通行
　　吊装作业完成后安全设施人员进行有序撤离，并开放交通。
　　（1）清除场内施工设施，使路面洁净，撤离所有作业人员、车辆设备，造成路产损失的及时恢复原状。
　　（2）在确定具备开通条件时，按照“顺放逆收”的原则进行回收反光锥、防撞桶、标志牌。
　　（3）撤除交通协管人员，撤掉封闭公告。
　　（4）电话通报高速交警指挥中心、高速路政，道路恢复通行。
　　5 实施效果及改进
　　通过该技术较为顺利完成了该跨线叠合梁的安装及后续桥面板施工。对下方甬舟高速的正常通行也达到了最小的影响。但桥面板施工吊模体系仍存在较大的改进空间，对吊模结构仍有较大优化空间。
　　6 结 语
　　综上所述，叠合梁施工既是工程施工的技术难点，也是工程安全管理的重点。本工程通过一系列的安全技术保障措施，有效解决了跨线叠合梁施工困难问题，为类似施工提供参考。
　　参考文献：
　　[1]吕颖钊，唐熙.跨线钢箱-混凝土叠合梁桥施工控制技术[J].交通標准化，2014，（19）：96-99，104.
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