【技术】上跨高速公路现浇梁门洞支架施工法的研究

       随着我国路网建设的蓬勃发展，上跨既有公路建造大型桥梁的工程活动变得越发常见，上跨既有公路修建桥梁除正常桥梁施工工序外还应包括因施工对已有公路影响的解决方法、防护措施等施工工艺。在上跨既有高速公路的施工中，更要有系统的措施，尽最大力量减少因工程施工对既有高速公路安全通行方面产生的影响。由于高速公路上车速快、路面等级高，所以在进行上跨桥梁施工时就要有一套特殊的施工方法以适应这种情况。

天津宾水西道上跨津沧高速桥梁工程为典型的上跨既有高速公路修建大型桥梁施工项目。由于该桥梁采用的是现浇梁施工技术，所以涉及支架及模板的搭建，又由于该桥梁是上跨已通车运营的高速公路，所以此项工程比较有代表性。现对天津宾水西道上跨津沧高速桥梁工程中的现浇梁门洞支架施工法进行分析、研究。

一、门洞支架施工法简介

门洞支架的主要施工流程如下：

条形基础预制、吊装——钢管立柱的吊装、焊接——钢支墩剪刀撑的焊接——双拼横向工字钢的吊装、焊接——纵向工字钢的吊装、焊接——纵向工字钢的连接、固定——模板支架的搭设——门洞防护。

(一)门洞支架的基础施工

由于津沧高速公路为沥青混凝土路面，强度满足施工要求，所以门洞基础处的路面不再做硬化处理。门洞基础采用钢筋混凝土条形基础，基础顶面放置Φ16mm的钢筋网片，采用C30混凝土浇筑。地面标高不一致时，采用混凝土基础顶面找平，门洞前端设置防撞墩，现浇箱梁需设置门洞3个，条形基础4个。

先测量出桥梁中心线位置，再在路面上定出基础位置铺设一层塑料布后立模进行基础浇筑。

模板采用竹胶板拼装而成，每隔1米设置一道拉杆进行控制。模板安装好后进行预埋件的埋设，在每个基础上预埋7块钢板，在钢板两侧采用钢筋与模板相连进行定位，确保钢板的位置水平。

混凝土浇筑时着重控制钢板下的混凝土，确保钢板下的混凝土密实无空鼓。混凝土养护采用土工布覆盖洒水养护。

(二)门洞立柱施工

门洞立柱采用Ф630mm的钢管作为刚性支墩，每个条形基础上设置7根。立柱上端和下端设置垫板，底部与基础预埋钢板采用法兰连接。顶、底部连接采用靴梁加固，所有加固焊接均应满焊。横桥向相邻支墩间采用剪刀撑斜向连接。

(三)门洞横梁施工

横向分配梁采用工字钢，横向分配梁与支墩顶垫板焊接固定支墩顶钢垫板用靴梁焊接加固。

纵向分配梁也采用工字钢，中门洞工字钢长度为4m，边门洞工字钢长度为8m，简支于横向分配梁上，净空5米。每根工字钢间用钢筋焊连，在端部和中间位置分别设置一道，梁在支点处用钢筋进行支撑固定。由于纵坡的存在，纵梁底下与横梁搭接间隙采用钢片进行支垫。

(四)门洞支架搭设

门洞上支架采用碗扣式脚手架，门洞顶工字钢与立杆之间铺设木板。

二、施工过程中存在的难点

由于此项目是上跨了已通车的高速公路，并且已有的高速公路车流量较大，故在施工时存在一些特殊的施工难点，这些难点又有一定的代表性，主要体现在以下几个方面：

1、由于门洞支架施工会造成原本就比较窄津沧高速（双向四车道）变得更加窄，这对既有高速公路的行车安全会造成威胁，同时也会增加门洞支架施工的安全风险。

2、由于津沧高速往来的大货车较多，在重型货车通过施工处时会造成一定程度的震动，这种震动会对现浇梁模板的稳定性、完整性以及模板间缝隙的严密性造成一定的影响。同时这种震动在现浇梁浇筑过程中以及现浇梁混凝土初期养护阶段造成不良影响，可能导致现浇梁体出现裂缝。

3、在高速公路上行驶的大型车辆在快速通过门洞时会产生较强的风载作用于现浇梁模板及支架结构上，随着高速公路的车流量加大，此类风载会持续存在，对模板及支架结构的稳定性有一定影响，对现场施工人员的安全也存在威胁。

4、在空间方面，由于津沧高速两侧为边沟，施工场地较紧凑。在进行现浇梁的混凝土浇筑施工时，津沧高速两侧没有多余的空间停放较多数量的运输混凝土车辆，而现浇梁浇筑施工时对混凝土的浇筑时间又有比较严格的要求，因此存在一个空间场地与混凝土浇筑时间的矛盾。

5、在进行门洞支架搭设施工时，由于津沧高速路窄、车多直接影响了门洞支架的搭设施工，在进行支架跨越高速公路的关键工序时需要对现行的高速公路进行断交通处理，由于高速公路车流量较大，断交时极易造成大面积堵车，因此必须尽最大力量缩短开天窗时间，这就导致了门洞支架搭设施工时的施工时间及其有限。

三、特殊施工环境的应对措施

针对以上几点的问题，工程项目主要采取了一些措施来消除外来的因素对门洞支架施工的影响，主要的措施包括如下几个方面：

1、在施工区域严格按照标准安装、摆放施工警示标志，提醒过往车辆前方施工减速慢行。由于高速公路全线没有路灯等照明设施，需要在施工区域加装照明设施，确保夜间施工区域安全，安装的照明灯亮度应严格按照相关规定执行，防治亮度太高而影响驾驶员视线产生安全隐患。

2、对既有高速公路上往来车辆通过时产生的震动进行了统计、分析，确定了日常行车产生的最大震动强度，对比了门洞支架及模板的刚度、强度及稳定性，确认了门洞支架及模板在最大震动强度下的稳定性符合施工及质量要求，并制定了相应的应对预案。在进行混凝土浇筑及初期养护的关键时期，增加施工现场疏导人员协助交通管理部门工作人员提醒过往车辆减速慢行。从而降低车辆通过时产生的震动。

3、对车辆过往产生对门洞支架及模板产生的风载进行了测定，经测定门洞支架及模板在风载作用下的刚度、强度及稳定性符合施工要求。在施工安全方面，对在支架搭设及后期在门洞支架上施工的工程人员进行详尽的安全技术交底，要求每位在支架上的施工人员必须佩带施工安全带。并要求门洞支架上的施工人员严禁向支架外抛掷、掉落物品，以免威胁既有高速公路上过往车辆的行车安全。

4、由于施工场地空间有限，在进场施工前，项目部对施工场地进行了详细的规划安排，充分考虑了各工序的进场先后顺序，充分利用现有场地，统筹、优化了各项施工的时间安排，确保工程按期完工。

四、门洞支架的安全防护

由于天津宾水西道上跨津沧高速桥梁工程是上跨了已经通车运营的高速公路进行现浇梁施工，对门洞支架的安全防护工作就与以往的门洞支架防护措施有很大不同了。除常规的门洞支架施工所需的防护措施外，此类门洞支架的防护措施既要考虑门洞支架本身的防护措施又要有对既有高速公路上过往车辆的防护措施。

(一)门洞支架本身的防护措施

1、立柱上贴反光标识，防止车辆直接撞击立柱。

2、迎车面车道设置防撞桶。

3、在门洞纵梁及高速现有标识牌处，设置限高提示，限制高度5米。

4、在高速迎车面设置防撞墙，采用C20混凝土设置,并在高速迎车面据门洞200米位置设置限高架，限制高度5米。

5、门洞的迎车面悬挂彩灯，进行警示。

6、门洞立柱进行刷漆防护，防止锈蚀影响质量。

7、门洞的迎车面放置警告灯，进行预警。

(二)既有高速公路上过往车辆的防护措施

1、在门洞纵向工字钢顶面满铺一层竹胶板，防止坠落物。

2、在箱梁两侧的门洞工字纵梁上设置1米宽的过道，在过道外侧设置防护栏杆，栏杆设置踢脚板，踢脚板采用0.2米高的竹胶板进行安设。再利用钢管设置挑檐，钢管间绑扎密目网，防止施工时坠落物件至公路上伤人、伤车。

3、按照相关规范，将带有提醒、警示作用的提示牌设置在门洞的两端，提示过往车辆减速慢行。

天津宾水西道上跨津沧高速桥梁工程目前已完工，回顾整个工程施工期间，没有因施工给津沧高速公路的正常通行造成恶劣影响。这就说明此类施工法以及特殊环境下的相关防护措施是符合上跨既有高速公路这种特殊施工条件进行现浇梁施工的。此类工程的一个重要施工要点是对已完成工程和对既有高速公路以及过往车辆的防护工作，在保证一个安全的施工环境同时，必须把对周边其他基础设施的影响降到最低。在以后类似的工程项目中，该施工法可以推广使用。