城市高架道路中架橋技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用.doc

城市高架道路中架橋技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用梁軍（上海市第七建筑有限公司，上海 200050）摘要：隨著改革開放的不斷深入，城市高架橋梁的建設(shè)也進(jìn)入空前的旺盛時(shí)期。但由于上海自身土地資源極為有限，決定了上海城市交通網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展必須往立體、空中、縱向，投資建設(shè)合理的一體化交通理念，因此，在施工用地有限的條件下，特別是為了縮短工期以及減少對(duì)周邊交通的影響，在滿足設(shè)計(jì)受力工況的條件下，如何選擇一種更加經(jīng)濟(jì)、合理的施工方案，成為城市高架一體化建設(shè)中一個(gè)非常值得研究的問題。為此本文結(jié)合了工程實(shí)例（共和新路 12.5 標(biāo)工程）分析了架橋技術(shù)在城市高架建設(shè)中所發(fā)揮的優(yōu)勢，得到了許多有意義的結(jié)論。關(guān)鍵詞：城市高架；共和新路高架；架橋機(jī)；架梁Exploitation and Application of Technology of Gantryin Overhead Road of Big CityLIANG Jun(Shanghai No.7 Construction Co.,Ltd., Shanghai 200050,China)Abstract: The overhead road in big city is becoming more and more. In Shanghai, because of the limitedground source, the tridimensional, invest rational integrative traffic idea is necessary trend. So, under thecondition of limited construction ground ,especially to shorten the construction period and diminish the effecton the traffic, choosing a economical and rational construction technique to meet the design bearingrequirement is a valuable research question. Based on the engineering practice, it analyzes the advantage ofgantry technology in the overhead road construction in big city. Some conclusions are got.Keywords: overhead road in city, gantry at Gonghe New road, bridge-built machine, bridge beam1 工程概述共和新路高架 12.5 標(biāo)工程，位于共和新路/場中路保德路區(qū)間，全長約 1.19km，其中分別包括一體化高架主線，10 號(hào)匝道和場中路車站。主線橋標(biāo)準(zhǔn)墩為雙柱“Y”型墩，有地面交通需要時(shí)，主線橋墩為雙柱“H”型墩，主線共計(jì) 38 跨 429 榀 T 型梁。其中 30m 跨 T 型梁有 33 跨計(jì) 372 榀；35m 跨 T 型梁 2 跨計(jì) 22 榀；場中路、聞喜路及保德路為 45m 大跨度共和新路一體化高架圖T 型梁 3 跨合計(jì) 35 榀。30mT 型梁重 60 噸；35mT 型梁重 75 噸；45mT 型梁重 120 噸。主線 T 型梁擱置面標(biāo)作者簡介：梁軍（1975），男，本科，上海市第七建筑有限公司。聯(lián)系地址：上海市武夷路 150 號(hào)。122高，由南向北逐漸減小，最高處 23.979m，最低處 19.047m，自然地面平均標(biāo)高 4.5m。工程難點(diǎn)有：1）共和新路高架 12.5 標(biāo)工程所處的共和新路/場中路至保德路區(qū)段，位于彭浦新村中心區(qū)域，施工區(qū)域位于原共和新路路中，現(xiàn)施工現(xiàn)場兩側(cè)便道車流量日均約 10 萬輛，是上海市東北區(qū)域的南北交通大動(dòng)脈，交通十分繁忙。2）共和新路高架 12.5 標(biāo)工程兩側(cè)便道下鋪設(shè)有各類管線共約 22 種，且如上水、天然氣等壓力管的埋設(shè)深度均較淺，施工中的管線保護(hù)是施工安全控制的重點(diǎn)。3）共和新路高架采用地面交通、中間輕軌、上部高架道路一體化，中間輕軌采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁，上部高架道路采用預(yù)制 T 型梁，工程工期緊，常規(guī)先進(jìn)行上部 T 型梁吊裝后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力箱梁施工的施工順序?qū)⒁鸩脑O(shè)投入過大，前、后工序搭接時(shí)間緊，施工流水無序等一系列問題。特別是在場中路車站位置，車站結(jié)構(gòu)與輕軌預(yù)應(yīng)力箱梁以及上部路面預(yù)制 T 型梁吊裝施工三者工序之間相互制約非常大。2 施工方案的選擇2.1 共和新路高架工程 12.5 標(biāo)共和新路一體化高架 T 型梁吊裝施工中，其最長 T 型梁長度達(dá)到了 45m，單根梁自重達(dá)到了 122 噸，T型梁支承面高度為 22m，普通 T 型梁長度也達(dá)到了 30m，自重近 65 噸。在此起吊重量和起吊高度的工況下，若采用大型履帶吊吊裝，必須采用兩臺(tái)起重量 150T 的履帶吊機(jī)采用雙機(jī)抬吊的方式，方能滿足本工程的吊裝施工。而兩臺(tái)吊機(jī)在同時(shí)進(jìn)行吊裝施工時(shí)，將把現(xiàn)有共和新路南北主干道全部占去，這將切斷該地區(qū)的交通命脈，對(duì)外界環(huán)境影響極大，而在普通吊裝工作中采用較多的分時(shí)、封路（單根）方案，由于工期緊，必須連續(xù)進(jìn)行吊裝施工，也無法實(shí)現(xiàn)；另一方面，施工區(qū)域兩側(cè)便道中鋪設(shè)有各類管線共約22 種，如其中包括1000 煤氣、1200 上水等壓力管，由于目前便道將來正式道路施工時(shí)要加罩黑色，以上管道均埋設(shè)較淺。因此若采用履帶吊施工，則必須采用有針對(duì)性的安全控制措施，給整個(gè)現(xiàn)場的安全動(dòng)態(tài)管理帶來了很達(dá)的難度。故我司擬采用架橋機(jī)進(jìn)行 T 型梁的吊裝。架橋機(jī)與履帶吊在共和新路一體化高架架梁工程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較如右表所示。綜上所訴，確定共和新路 12.5 標(biāo)采用架橋機(jī)進(jìn)行架梁施工。3 施工技術(shù)方案3.1 架橋機(jī)的選擇架橋機(jī)的選擇除必須滿足現(xiàn)場最大重量的起吊要求外，還必須根據(jù)架橋機(jī)的特殊性能滿足最大跨度的要求；根據(jù)共和新路 12.5 標(biāo)工程架梁情況，現(xiàn)場的最重 T 型梁重量 122T，最大跨度為 45m。同時(shí)考慮架橋機(jī)機(jī)械現(xiàn)場施工的安全系數(shù)，架橋機(jī)的選擇必須達(dá)到不小于 145T 的起吊重量和不小于 50 米跨度的要求。由于現(xiàn)場吊裝起始點(diǎn)均比較高，共和新路約 20 米，因此，架橋機(jī)的組裝難易程度也成為選擇關(guān)鍵之一。以國內(nèi)市場中的兩大系列產(chǎn)品“日月明”和“大方”而言，前一種主梁為兩根，單根梁采用的是平面工字梁形式，在滿足起吊重量和跨距要求的情況下，其單梁自重也達(dá)到了 45 噸，而后者由于采用了“A”字?jǐn)嗝娴某o定空間桁架（二立桿）體系，則自重減到32.5 噸。因此前者的拼裝提出了搭滿堂鋼支架平臺(tái)零部件小機(jī)械吊上平臺(tái)組裝就位的方案，而后者就在前123者的基礎(chǔ)上就增加了地面組裝分榀一次吊上蓋梁的方案。從現(xiàn)場施工的進(jìn)度要求、安全施工控制等因素而言無疑后一方案極為可行。在進(jìn)行綜合比較后，我們選擇了采用 DF50/150型架橋機(jī)(最大起重量 150 噸、最大跨度 50 米)架梁的技術(shù)方案。共和新路 12.5 標(biāo) DF50/150型架橋機(jī)示意圖3.2 架橋機(jī)的拼裝針對(duì)共和新路 12.5 標(biāo)的實(shí)際施工工況，即蓋梁高度較高、跨度較大，排除了常規(guī)橋接尾部拼裝和搭設(shè)臨時(shí)操作平臺(tái)吊裝方式后，采用分段地面組裝，吊上蓋梁后再整體拼裝的方式。于現(xiàn)場厚路面地基上拼裝，以滿足架橋機(jī)拼裝時(shí)的場地面積、地基承載力等要求。主桁架高空吊裝示意圖3.3 架橋機(jī)架梁施工3.3.1 施工流程架橋機(jī)架梁施工流程圖124架橋機(jī)主桁架地面拼裝示意圖每跨 T 型梁架設(shè)順序圖3.3.2 吊裝施工目前架橋機(jī)施工較成熟工藝為尾部喂梁。此方式架橋機(jī)施工時(shí)需要龍門吊協(xié)助配合，在高架匝道或者高架橋的起始位置安置龍門架。若遇高架情況，可利用匝道位置進(jìn)行尾部喂梁。針對(duì)共和新路 12.5 標(biāo)工程施工場地有限，受周邊影響較大的實(shí)際情況，我司考慮采用了跨內(nèi)斜吊的施工方法。1. 跨內(nèi)斜吊施工方法1）使用運(yùn)梁車把預(yù)制梁運(yùn)送到橋下，后天車吊點(diǎn)距離 T 型梁端部 2m，前天車吊點(diǎn)在距預(yù)制梁頭 1.2m的位置，捆好鋼絲繩。先起吊前天車的吊點(diǎn)，并采用自行設(shè)計(jì)的時(shí)鐘指針盤，控制角度至角度 14 度時(shí)停止（通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)確定 T 型梁傾斜角為 14 度）。2）同時(shí)起吊前后兩天車，使預(yù)制梁平穩(wěn)上升至前天車吊點(diǎn)端先超過蓋梁，并超過架橋機(jī)中支腿聯(lián)結(jié)桿。3）兩臺(tái)起吊天車同步前移至預(yù)制梁最前端距蓋梁20cm。4）啟動(dòng)前、后兩起吊天車起升按鈕，至后天車吊點(diǎn)，T型梁頂面離開蓋梁 20cm。5）兩臺(tái)起吊天車同步前移，為后一步工序 T 型梁后天車吊點(diǎn)起吊以碰不到蓋梁結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)。6）啟動(dòng)后起吊天車，使 T 型梁后吊點(diǎn)拉過蓋梁結(jié)構(gòu)。7）橫向移動(dòng)架橋機(jī)，至該榀 T 型梁的位置處，放好墊塊，同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)起吊天車的按鈕，落梁就位。T 型梁斜吊傾斜 14 度控制圖跨內(nèi)斜吊現(xiàn)場施工圖一跨內(nèi)斜吊現(xiàn)場施工圖二2.架橋機(jī)起梁吊裝注意要點(diǎn)T 型梁提升時(shí)必須防止起吊天車下滑溜車，架橋機(jī)起吊天車攜 T 型梁縱移時(shí)必須確保兩臺(tái)天車同步，天車攜梁啟動(dòng)運(yùn)行過程中嚴(yán)禁點(diǎn)擊控制開關(guān)，避免給架橋機(jī)本身帶來過大沖擊。3. 共和新路 12.5 標(biāo)工程架橋機(jī)過孔步驟1）起吊天車把中支腿及橫移方梁吊運(yùn)到前蓋梁處，起吊天車退到架橋機(jī)后部，運(yùn)梁平車和架橋機(jī)聯(lián)結(jié)。2）利用中支腿和運(yùn)梁平車的動(dòng)力，推動(dòng)架橋機(jī)主梁縱移到導(dǎo)梁前支腿到達(dá)前蓋梁。3）支好導(dǎo)梁前支腿，利用前支腿的吊掛裝置把前支腿運(yùn)行到前蓋梁處，事先需鋪設(shè)好橫移方梁，支好前支腿。4）利用前、中支腿及運(yùn)梁平車的動(dòng)力繼續(xù)把架橋機(jī)主梁走到工作位置，架橋機(jī)處于工作狀態(tài)。125步驟一步驟三步驟二步驟四4 實(shí)施效果4.1 共和新路 12.5 標(biāo)工程共和新路一體化高架 12.5 標(biāo)工程采用架橋機(jī)吊裝后，在確保質(zhì)量、安全的前提下，不僅滿足了業(yè)主對(duì)工期的要求，同時(shí)又降低了施工成本。主要表現(xiàn)在：1）施工速度快 。共和新路一體化高架 12.5 標(biāo)主線 38 跨共計(jì) 429 榀 T 型梁，全部采用架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)。在架設(shè)過程中，每 2 天完成一跨 T 型梁（一跨為 11 榀 T 型梁，少數(shù)跨為 13 榀、15 榀）的吊裝及過孔工作，即可以進(jìn)行下一跨 T 型梁的吊裝。提前了 4 天完成指揮部 6 月底主線貫通的節(jié)點(diǎn)要求。2）成本低。通過對(duì)共和新路 12.5 標(biāo)工程的架梁方案進(jìn)行研究，一共有二種方法可以解決預(yù)制梁的吊裝問題，方案一：采用兩臺(tái) 150 噸履帶吊或以上噸位進(jìn)行吊裝；方案二：采用架橋機(jī)通過架梁工藝進(jìn)行吊裝。經(jīng)過比較，采用 DF50/150 型架橋機(jī)吊裝比采用 150 履帶吊雙機(jī)抬吊其工程成本可節(jié)約 40 萬。3）地基要求低。使用架橋機(jī)跨內(nèi)斜吊的方法進(jìn)行城市高架的吊裝對(duì)地基處理的要求只是對(duì)地面起梁位置處的地基處理。4）對(duì)環(huán)境影響小。采用架橋機(jī)架設(shè)城市高架，對(duì)地面道路以及架空線的影響可以減到最小程度。綜上所述，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展以及對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量改善要求的不斷提高，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，特別是道路、橋梁施工中，橋面梁越來越多地采用工廠或地面預(yù)制。由于這些梁一般跨度都比較大，而且設(shè)計(jì)行車等級(jí)要求高，每一根梁的體形大、重量重，因此，如何高