1城市高架桥施工技术

城市高架桥梁施工技术上海市第一建筑有限公司2011年4月城市高架桥梁的结构形式城市高架桥施工的特点城市高架桥施工筹划专项施工方案工程案例提纲高架桥结构一般包括桩基础、承台、立柱、盖梁（横梁）、桥面结构桩基础包括预制混凝土管桩（PHC桩）、方桩、灌注桩等1.城市高架桥梁的结构形式1.城市高架桥梁的结构形式桥面结构可分为预制混凝土空心板梁、T型梁、节段梁、箱梁、现浇混凝土箱梁、钢箱梁结构1.城市高架桥梁的结构形式2.城市高架桥施工特点1）地处市中心交通繁忙路段，施工对城市交通有影响2）高架桥占路施工，施工涉及管线搬迁和道路翻交2.城市高架桥施工特点3）高架桥在立交处桥面标高较高，涉及高空吊装或高排架4）桥盖梁或箱梁截面尺寸较大，支撑排架立杆密集，易发生排架坍塌事故3.城市高架桥施工筹划3.1施工准备工作1）交通状况调查车流量、人流量、沿线单位和居民的出入口等情况2）沿线道路管线调查确定管线搬迁范围，数量3.2制定管线搬迁和道路分阶段翻交方案管线搬迁和道路翻交必须遵循维持原有交通，保证沿线单位和居民出入方便的原则3.3施工流水段划分桩基、承台、立柱、梁板结构分段流水搭接施工4.1现浇混凝土盖梁、箱梁的高支模技术4.专项施工技术1）方案须考虑的内容：地基承载力验算和地基加固、支撑架布置对交通的影响、承重支撑架稳定、风荷载、支撑架竖向变形2）地基加固措施：土体加固、天然地基上做混凝土基层、桩基加固4.专项施工技术3）承重支架设计：支架类型：型钢支架、钢管脚手排架（扣件式、碗扣式）4.专项施工技术支架设计须考虑的因素：支架自重、施工荷载、混凝土浇捣荷载、钢筋混凝土自重、风荷载、支架竖向压缩和钢管节间压缩支架竖向变形消除措施：堆载预压4.专项施工技术4.2跨越道路的支撑排架处理技术1）方案须考虑的内容：支撑架下道路通行能力、支撑架的防撞措施、支撑架的结构安全2）措施：采用型钢做门式支架跨越道路型钢基础采用钢筋混凝土保证门式支架的宽和高留有足够余地4.3立柱模板方案4.专项施工技术1）方案须考虑的内容：考虑清水混凝土饰面要求、模板翻拆周转次数多2）措施：采用定制钢大模板、每次翻拆采用脱模剂4.4钢箱梁吊装技术4.专项施工技术1）方案须考虑的内容：钢箱梁分段长度、临时搁置柱的设置、吊装对交通影响2）措施：钢箱梁分段长度确定须满足道路运输和吊装机械性能吊装机械选用须综合考虑吊装不影响正常交通、吊装成本、吊装机械对地基承载力的要求，一般采用大型汽车吊单机吊或双机抬吊实施吊装4.5采用架桥机吊装预制梁技术4.专项施工技术1）该技术适用于城市内吊装预制混凝土T型梁、预制混凝土箱梁、钢箱梁、混凝土节段梁等架桥机主梁低支腿顶高支腿换撑A顶高支腿A中支腿A-A剖面起吊天车11中支腿架桥机主梁起吊天车1AA起吊天车22顶高支腿B顶高支腿及换撑C高支腿图14架桥机构造图4.5采用架桥机吊装预制梁技术4.专项施工技术4.专项施工技术2）该技术优点：支架不落地，吊装速度快，对交通影响小，特别适用于交叉路口作业。3）架桥机安装工艺地面分段组装，高空一次拼装3）预制梁吊装工艺：跨内吊装斜向就位、尾部喂梁、隔跨吊装，纵向移位4.专项施工技术共和新路高架架梁工程中的技术经济综合比较架桥机履带吊起重量要求120T50/150型架桥机两台150T履带吊对环境影响运梁车对共和新路交通影响小（运梁车在施工区域内就位）吊装中必须占用一根甚至二根车道（现场道路单向只有两车道），对交通影响非常大对路基要求没有特殊要求路基处理要求高进度每一跨2天完成（包括过孔）吊装1.5天完成（包括吊机移位）成本成本低成本高就位就位快就位快4.专项施工技术架桥机安装工艺：架桥机单榀桁架吊装架桥机主桁架地面拼装4.专项施工技术预制梁吊装工艺：T梁斜吊上盖梁T梁隔跨吊装4.专项施工技术4.6采用挂篮悬臂浇注现浇箱梁技术1）该技术适用于城市内跨越河流、铁路等的高架桥施工2）该技术优点：支架不落地，对交通影响小。3）挂篮系统组成：主纵桁架、行走系统、底篮、后锚系统4.专项施工技术4）施工工艺：利用悬臂挂篮施工现浇混凝土箱梁，待混凝土到强度后前移纵桁架及挂篮，施工下一节箱梁5.1上海中环线2.4标大柏树立交桥工程5．工程案例5.1.1工程概况5.1.1.1地理环境上海市中环线A2.4标，地处大柏树中山北路、曲阳路、逸仙路、汶水东路和邯郸路五岔路口，是上海市北部重要的交通节点。它连接了市中心和宝山区的南北主干道，南北内环线和东西中环线，北通外环线，东接五角场交通枢纽，西接共和新路高架。5．工程案例5．工程案例5.1.1.2工程规模工程设计施工造价为1.49亿元人民币，主要由桥梁工程、道路工程及管道工程组成1)桥梁工程桥梁工程包括中环主线和四层六匝道，其中主线长为1.404公里，双向八车道。2)道路工程新建道路路面结构：机动车道采用柔性路面结构。部分路面进行沥青面层和基层的加罩施工。3)管道工程新建的大柏树立交范围内的排水管道施工，新增各类管线总长约5400多米，管径∮225-∮2400。其中包括开槽埋管和顶管工程。5.工程案例5.工程案例5.1.1.3结构概况主线和匝道基础采用钻孔灌注桩和桩承台基础上部结构为现浇混凝土墩柱、现浇混凝土箱梁，跨径在27－56m范围内变化，桥面为黑色路面结构。匝道斜弯坡桥梁为预应力连续箱梁和钢箱梁，标准宽度有7m和8.5m两种，跨径在12－28m范围内变化。5.工程案例5.1.2工程特点与难点1）施工场地狭小本工程施工主要集中在大柏树道路交叉口，此处原有高架、道路已构成该地区主要交通枢纽，而新建的中环线及相关匝道与老路交织纵横，基础结构更是鳞次比邻，施工场地极其狭小，正所谓螺丝壳里做道场，难度极高。2）交通组织复杂本工程位于邯郸路、曲阳路、中山北一路、汶水东路、逸仙路匝道交叉口，根据我公司实地交通流量统计，交通通行量大，极其繁忙，且交通流量趋于饱和，在此期间组织基础开挖、上部吊装和爆破拆除等施工对地面和已建的高架道路交通组织带来困难。5.工程案例3）原有结构拆除原中山路、逸仙路高架建造时提前考虑了今后的高架道路，故事先建造了二座横跨中山北一路、逸仙路和曲阳路独立的匝道，俗称“跳水台”，但目前已不能满足中环线通行上的要求，此两处独立匝道需拆除。拆除施工对已建成的高架和地面道路和周边建筑的保护带来相当大的困难。4）地下管线搬迁及保护根据原测绘院提供的物探资料，该地区地下管线众多，且管线大小、埋深、走向不一，给新建中环的基础施工带来影响，且上述管线在施工期间须保持正常运行，故对管线保护需采取特殊的措施。5.工程案例原有立交建成后效果5.工程案例5）现浇砼箱梁施工难度大所有的现浇箱梁均跨越已正常通行的地面道路，其中部分箱梁跨越已建成的第二层和第四层立交匝道，施工期间不能影响地面交通组织，所以必须采用合理、安全的施工方法方能保证工程的顺利进展。桥面宽度600×200200×200箱梁标准截面5.工程案例5.1.3.1箱梁概况箱梁截面采用扁平的鱼腹式断面，根据桥面宽度，箱梁分别采用单箱四室、单箱五室、单箱七室和单箱九室结构。梁高为2.0m，混凝土标号为C50。5.1.3主线混凝土箱梁方案5.工程案例5.1.3.2排架支撑方案1）体系选择本工程采用扣件式钢管脚手支撑体系2）地基处理由于立柱周边及地下管线等地基开挖，对回填土进行压实后，上铺100mm道渣，再浇筑100mm厚C25混凝土垫层。垫层混凝土强度达到70％后，方可排架搭设，混凝土强度达到100％后，方可进行混凝土箱梁浇筑。5.工程案例5.1.3.2排架支撑方案3）支架搭设根据对主线、匝道箱梁的荷载计算及支架计算，采用φ48×3.5钢管排架扣件连接，经计算排架立杆横向间距0.35m和0.7m两种，中间腹板处和箱梁端处采用0.35m，其余均为0.7m。纵向间距0.35m和和0.7m两种，端梁实体混凝土处采用0.35m，其余均为0.7m。步距1.8m。在支架四周和中间按规范设置纵横竖向剪刀撑和水平剪刀撑。5.工程案例宽悬挑操作面，满铺九夹板5.工程案例4）模板方案模板的选择主线箱梁底模面层采用镀塑竹胶板，底层普通九夹板。侧模、内壁和顶板均采用单层竹胶板。5.工程案例支架的选择箱梁圆弧形底模支架采用定加工弯曲φ48钢管，事先根据图纸弧曲线在电脑CAD绘图中按比例放出实样，事后会同加工单位现场放出实样，最终加工一定数量定型弯曲钢管。弯曲钢管加工示意图5.工程案例模板的安装在箱梁支撑完成后，事先会同测量部门进行标高的控制，将模板人工运输至箱梁操作平台面之上。所有模板的接缝处，加垫2mm厚海绵条，保证拼缝严密，使浇砼过程中不会漏浆。悬挑圆弧段在施工前，按弧度加工弯曲φ48×3.5钢管，模板底采用2’×4’木料，间距300mm。腹板底加设一道φ14对拉螺栓。支模示意图说明：1、箱梁混凝土分两次浇筑，施工缝设置在箱梁顶面下40。2、模板支撑左右对布置，箱梁内立杆横向间距900。3、模板底加垫统长2'×4'木料，间距300，2'×4'木料中间设2根48钢管加固。安全网挡脚板内模九夹板预留900×1000上人孔施工缝48钢管间距900预留900×1000上人孔加工φ48弯曲支架2'×4'木料@=300施工缝面层单面镀塑竹胶板，底层普通夹板5.工程案例5.1.4.1主线与逸仙路高架位置关系5.1.4主线第五联跨逸仙路高架支撑方案逸仙路高架主线主线主线5.1.4.2支架设计方案5.工程案例支架设计原则:1)减少主线施工对已通车的逸仙路高架交通的影响2)确保支架施工的安全3)确保逸仙路高架桥结构的安全支架体系的选择：采用型钢支架与钢管脚手支架结合的方式5.工程案例具体设计方案:1)在原有逸仙路高架中间两侧腹板处各设置一排φ609钢管支撑，间距3.0m，支撑底设置800mm宽、20mm厚统长钢板。2)φ609钢管之间采用36#双拼槽钢作为横梁连接。3)横跨横梁采用H型钢（H400×400×13×21），间距为3.0m，以φ609钢管为支点，横梁基本垂直逸仙路高架。4)上部设置20＃槽钢横梁，间距根据排架间距（700mm）。5)在逸仙路高架下方设置二道φ609钢管顶撑，顶撑上部采用加垫钢板使顶撑尽量顶住高架桥底。5.工程案例主线右幅主线左幅排架区域排架区域排架区域排架区域汶水东路中山路北一曲阳路路仙逸R16R17L16-1L16-2R15R14L14L15WY4ZH8ZH9ZH10ZH11-1ZH11-2YW7YW6-2YW6-1YW5-2YW5-1YH05.工程案例AAYH0YW5-1YW5-2YW6-1YW6-2YW7ZH11-2ZH11-1ZH10ZH9ZH8WY4ZH7L15L14R14R15L16-2L16-1R17R16逸仙路路阳曲汶水东路排架区域排架区域排架区域排架区域主线左幅主线右幅北一中山路5.工程案例排架水平杆与609钢管形成井字抱箍通道上方满铺2'×8'板钢管800X500混凝土基础-20钢板双拼H400×400型钢36#槽钢双拼逸仙路高架+12.10钢管-20钢板主线钢筋混凝土箱梁@700-160X360X（150-200）20#槽钢5.工程案例主线上部结构施工过逸仙路高架支撑立面图16#槽钢-12X400X400桁架下层满铺2'×8'板+12.10@3800L100X10+20.381.2米宽操作面1.2米宽操作面800X500混凝土基础+20.38钢管-160X360X（150-200）36#槽钢双拼@70020#槽钢通道上方满铺2'×8'板双拼H400×400型钢逸仙路高架5.工程案例5.1.5WY匝道钢箱梁跨逸仙路高架吊装方案5.1.5.1工程概况钢箱梁匝道全长104m，宽8.833m，箱梁宽4.83m，高1.55m，吊装高度平均为16m—20m。钢箱梁骑跨逸仙路高架，且地面道路车流量较大，吊装具有相当难度。5.1.5.2吊装技术路线先吊装箱体部分，再安装翼缘板。长度方向分五段吊装，设置临时钢柱作为分段钢箱梁的搁置点，采用大型汽车吊单机吊或双机抬吊，吊装安排在夜间进行，并采取临时封交措施。5.工程案例WY匝道逸仙