城市高架橋跨線施工現(xiàn)澆支架施工技術(shù)

南京項(xiàng)口部 劉光唯【摘要】南京緯九路三期跨線橋在16#~20#墩范圍內(nèi)連續(xù)上跨秦淮河、鳳臺(tái)南路、寧蕪鐵路及2座地鐵髙架橋、小行公路、排洪干渠，每部分建筑物不但與本橋交叉，而且各自互相立體及平而交叉，跨線現(xiàn)澆施工場(chǎng)地非常狹小，安全防護(hù)極為重要。其中地鐵高壓線離箱梁底標(biāo)髙約1.9m左右，緊鄰寧蕪鐵路的18#墩距離鐵路的最近距離為3.95m,18#~19#墩梁段下又重疊下穿城市地鐵高架橋及寧蕪鐵路、小行公路，如何在保證城市地鐵、城市主干道及鐵路干線安全運(yùn)營(yíng)的情況下進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁支架施工，同時(shí)本橋又基本涵蓋了跨線施工的各種類(lèi)型，本文通過(guò)把在現(xiàn)場(chǎng)施工中所得經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，以供同行借鑒。【關(guān)鍵詞】跨線橋現(xiàn)澆支架接觸網(wǎng)1概述南京緯九路三期跨線橋總長(zhǎng)967.5m,共計(jì)六聯(lián)31跨，第一聯(lián)為6X30mA跨一聯(lián)，第二、五、六聯(lián)為5X30m五跨一聯(lián)，第三聯(lián)為5X28.5m五跨一聯(lián)，第四聯(lián)為30+3X45+30m五跨一聯(lián)，其中笫四聯(lián)為主橋。橋面總寬26m,雙向六車(chē)道。箱梁施工采取逐跨現(xiàn)澆的工藝。主橋上部結(jié)構(gòu)形式采用單箱四室斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，主梁中跨梁高2.47m,邊跨梁高按圓弧漸變過(guò)渡山2.47m變到1.77m。該橋是南京市迎接第十屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)召開(kāi)而建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)U之一。主橋的平面布置如下圖所示:南京緯九路三期跨線橋在16#~20#墩范圍內(nèi)連續(xù)上跨秦淮河、鳳臺(tái)南路、宇蕪鐵路、宇蕪公路、地鐵1#線高架橋及通過(guò)小行車(chē)輛段高架橋、排洪干渠，每部分建筑物不但與本橋交叉，而且各自互相立體及平面交義，跨線現(xiàn)澆施工場(chǎng)地非常狹小，安全防護(hù)極為重要。其中地鐵高壓線離箱梁底標(biāo)高約1.9m左右，緊鄰宇蕪鐵路的18#墩距離鐵路的最近距離為3.95m,18#~19#墩梁段下乂重疊下穿城市地鐵高架橋及宇蕪鐵路、小行公路，如何在保證城市地鐵、城市主干道及鐵路干線安全運(yùn)營(yíng)的情況下進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁支架施匸，同時(shí)本橋乂基本涵蓋了跨線施工的各種類(lèi)型，本文通過(guò)把在現(xiàn)場(chǎng)施工中所得經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，以供同行借鑒。2交通組織2.1交通組織原則由于在城市現(xiàn)澆支架施工中對(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ǜ蓴_較大，特別是在車(chē)流量大、人流密集的城市主干道地區(qū)，交通安全顯的尤為重要。因此交通組織在城市跨線橋施工準(zhǔn)備中必須放在首要地位，施工前必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路交通狀況進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地考察，制定切實(shí)可行的交通組織方案。交通組織一般按如下原則進(jìn)行：調(diào)查橋位處有關(guān)交通參數(shù)，例如：車(chē)流量、人流量、人車(chē)流量的方向、車(chē)道數(shù)及車(chē)道寬度，為現(xiàn)澆支架門(mén)洞的個(gè)數(shù)和凈寬、凈高提供依據(jù)。調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)附近周邊地區(qū)道路、人流及與其它交通設(shè)施的關(guān)系，從而確定橋位處道路是否采用單向或雙向通車(chē)。根據(jù)交通流向和施工場(chǎng)地確定封閉圍擋的范圍，同時(shí)設(shè)置相關(guān)交通安全設(shè)施。交通組織方案必須得到交管部門(mén)的支持和配合。2.2交通組織方案根據(jù)以上原則確定本橋的交通組織方案如下：⑴跨鳳臺(tái)南路鳳臺(tái)南路為雙向六車(chē)道，考慮門(mén)洞支墩所占位置，把雙向六車(chē)道改為雙向四車(chē)道，即布置四個(gè)門(mén)洞，凈高5.5m,凈寬布置原則為：1.5m人洞+2X7.5m單向雙車(chē)道+1.5m人洞。⑵跨宇蕪鐵路根據(jù)鐵路單線寬度＜4.88m和凈高*6m的橋梁限界要求，跨宇蕪鐵路門(mén)洞釆取7mX6.5m的形式。施工前須提前向鐵路主管部門(mén)申請(qǐng)“要點(diǎn)”，并根據(jù)鐵路安全行車(chē)的要求加強(qiáng)線路防護(hù)，以確保宇蕪鐵路正常運(yùn)營(yíng)。⑶跨地鐵高架橋根據(jù)地鐵限界要求，釆用凈寬X凈高=6.5mX6.7m的門(mén)洞形式。由于支架距離地鐵拓壓線較近，因此支架搭設(shè)期間須提詢(xún)聯(lián)系地鐵部門(mén)在夜間停電。⑷跨小行路因19#墩承臺(tái)開(kāi)挖及現(xiàn)澆支架施工均需要占用小行路一個(gè)車(chē)道，因此要對(duì)小行路實(shí)行交通管制，即實(shí)行單行道，僅供駛進(jìn)小行的車(chē)輛通行，現(xiàn)澆支架預(yù)留的門(mén)洞凈寬X］爭(zhēng)高=4.5mX4.5mo緊鄰小行路和防洪渠的一條小路改道沿此路通行。3跨鐵路施工3」跨鐵路施工常見(jiàn)施工方案跨鐵路施工的安全防護(hù)至關(guān)重要，安全危險(xiǎn)源分別來(lái)自地下和空中，兩者都會(huì)對(duì)鐵路行車(chē)造成重大影響。地下指在鐵路路基中進(jìn)行的頂涵丄作和臨近鐵路路基的基礎(chǔ)施工時(shí)引起的鐵路線路變形和路基的塌陷。其預(yù)防措施一般采取架設(shè)D型便梁（鐵路專(zhuān)有制式器材）對(duì)線路進(jìn)行加固，對(duì)鐵路路基一般采取鋼板樁、鋼軌樁、鋼管樁、高壓旋噴樁或挖孔樁的方法進(jìn)行加固?？罩兄竵?lái)自在鐵路上方架梁、現(xiàn)澆混凝土、吊裝、電力接觸網(wǎng)施工等作業(yè)時(shí)的物體墜落、觸電等。對(duì)架梁、吊裝、接觸網(wǎng)施工等作業(yè)，施工前須提前向鐵路主管部門(mén)申請(qǐng)“要點(diǎn)”。對(duì)跨線現(xiàn)澆而言，施工方法一般均采用門(mén)架的形式,上部承重梁采用工字鋼、貝雷梁、軍用梁等既有制式器材；支墩材料采用鋼管樁、鋼管架、混凝土柱、八三軍用墩等形式；支墩基礎(chǔ)按基底承載力的不同可設(shè)置成混凝土方墩、條形混凝土基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。3.2本橋跨亍蕪鐵路施工方案3.2.1工程情況本橋第四聯(lián)的18#墩位于宇蕪鐵路與鳳臺(tái)南路之間的旱溝內(nèi)。18#墩相關(guān)設(shè)訃參數(shù)如下:⑴橋墩基礎(chǔ)為雙排鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑l?5m。樁中心縱橫間距分別為4m、5.5nio樁長(zhǎng)50mo⑵承臺(tái)尺寸為8X6.5X2.5m（長(zhǎng)X寬X高），樁中心距承臺(tái)邊距離為1.25m。管水一5亠9?3r?管水一5亠9?3r?1—S:5經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，18#墩承臺(tái)邊距鐵軌最近距離為3?95m。⑶橋墩為Y型薄壁墩，墩柱尺寸為2.5mX1.7m,中間薄壁為lm,并設(shè)0.2m圓倒角。橋墩上方設(shè)有系梁，其斷面尺寸為lmX1.2m,系梁內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼束。墩高19.752m。⑷鐵軌頂面標(biāo)高為10.693m,路基坡腳地面標(biāo)高為7.69m,承臺(tái)底面標(biāo)高為6.5mo下圖為宇蕪鐵路、鳳臺(tái)南路和18#墩的縱斷面相對(duì)關(guān)系：639.210.4579.79774.7009鳳臺(tái)南卅□□1010.4579.79774.7009鳳臺(tái)南卅□□3.2.2線路加固下部基礎(chǔ)施工中為確保鐵路行車(chē)安全，線路釆用架設(shè)D型便梁的加固方案。由于承臺(tái)順線路方向長(zhǎng)跖，考慮承臺(tái)基坑開(kāi)挖深度(4.2m)、坡度(1:1)及便梁支墩尺寸，選定24m長(zhǎng)的D便梁。便梁兩端設(shè)置C20混凝土支墩，該支墩沿鐵軌兩側(cè)布置，尺寸根據(jù)火車(chē)荷載和地基承載力確定。3.2.3路基加固山于承臺(tái)底距軌頂高差為4.2m,承臺(tái)基坑開(kāi)挖過(guò)程中有可能造成鐵路路基坍塌；同時(shí)現(xiàn)澆箱梁的支架布置在鐵路路肩及其邊坡上，要求路基邊坡必須有良好的穩(wěn)定性。因此為防止承臺(tái)開(kāi)挖過(guò)程中路基坍塌，路基邊坡釆取高壓旋噴樁進(jìn)行加固，同時(shí)插入鋼軌或槽鋼。3.2.4下部基礎(chǔ)施工⑴樁基施工山于樁基距離鐵路較近，鉆進(jìn)過(guò)程中重點(diǎn)是預(yù)防塌孔。鉆孔采用回旋鉆，鉆孔前，須備有足夠數(shù)量的粘土或膨潤(rùn)土，清渣后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水。對(duì)于泥漿稠度,按通過(guò)的土層情況來(lái)決定。通過(guò)砂礫、砂、粉質(zhì)粘土層時(shí)，并加大泥漿稠度，使孔壁堅(jiān)實(shí)，以防止坍孔。⑵承臺(tái)施工根據(jù)對(duì)18#墩承臺(tái)位置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，承臺(tái)邊緣距鐵路路基坡腳較近，其最近距離為3.95m。鐵軌頂面標(biāo)高為10.695m,承臺(tái)底設(shè)計(jì)標(biāo)高為6.5米,開(kāi)挖后基底距軌頂達(dá)4.2m。由于已提前對(duì)鐵路線路及路基進(jìn)行了加固，因此承臺(tái)開(kāi)挖不會(huì)對(duì)鐵路安全行車(chē)造成影響?；娱_(kāi)挖后在承臺(tái)四周設(shè)置排水溝和集水井，以防止水流入承臺(tái)施工范圍。對(duì)基底清平后鋪筑混凝土墊層，待達(dá)到一定強(qiáng)度后即可綁扎鋼筋、立模、澆注混凝土。為保證靠近鐵路側(cè)填土密實(shí)，該側(cè)面不立模，表面覆蓋塑料布后即可灌注混凝土。承臺(tái)施工完畢經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，基坑須及時(shí)進(jìn)行回填。基坑回填須確保承臺(tái)周?chē)靥钔撩軐?shí)，回填時(shí)每30cm一層，密實(shí)度要求達(dá)到95%以上。夯實(shí)機(jī)具采用小型電動(dòng)振動(dòng)夯。3.2.5支架布置根據(jù)鐵路限界要求，跨'寧蕪鐵路現(xiàn)澆支架采用7mX6.5m的門(mén)洞形式。選取了兩種門(mén)洞形式進(jìn)行比選：形式一：鋼管樁（支墩）+貝雷梁（承重梁），其特點(diǎn)為承載力大，但鋼管樁對(duì)地基承載力要求高，支墩位置設(shè)置在鐵路路基坡腳的水溝內(nèi)，經(jīng)計(jì)算需要采取樁基礎(chǔ)。形式二：鋼管（支墩）+工字鋼（承重梁），支墩采取鋼管密布的形式，對(duì)地基承載力要求低?？紤]到形式二支墩人工拼裝較為容易，地基處理較簡(jiǎn)單，承重梁滑移方便、安全（受地鐵高架橋影響，部分工鋼無(wú)法直接吊裝到位），經(jīng)過(guò)比選確定形式二為跨宇蕪鐵路布置形式。支墩采取碗扣支架形式，沿鐵路兩側(cè)進(jìn)行布置，其寬度為2.4m,縱X橫X高=60cinX30cmX60cmo支墩頂部擺放橫向分配梁，然后再擺放I40a工字鋼縱梁。最后工字鋼縱梁上再搭設(shè)碗扣支架。路基邊坡用混凝土做成階梯狀形式以利于搭設(shè)碗扣支架。具體布置詳見(jiàn)下圖。在跨宇蕪鐵路門(mén)洞頂I40a丄鋼正式吊裝施工前，必須進(jìn)行模擬吊裝試驗(yàn)。試驗(yàn)的U的是實(shí)測(cè)吊裝過(guò)程所需要的時(shí)間。模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，特別是吊機(jī)的站位與支架高度要與實(shí)際情況相符合。試驗(yàn)時(shí)準(zhǔn)確記錄各種數(shù)據(jù)，以便于指導(dǎo)施工。4跨地鐵高架橋施工4.1跨地鐵高架橋的工程悄況主橋第四聯(lián)18#~19#墩箱梁跨越地鐵1片線高架橋，19#~20#墩箱梁跨越地鐵聯(lián)絡(luò)線，其中第四聯(lián)中線與地鐵1#線交義交角為46°。由于地鐵接觸網(wǎng)高壓線電壓為1500V,所以近距離跨越接觸網(wǎng)的安全防護(hù)尤為重要。下圖為跨線橋與地鐵高架橋主線之間的縱斷面關(guān)系：k0+793.827 k0+808.3444.2施工方案根據(jù)地鐵限界要求，現(xiàn)澆支架采用兩個(gè)6.5mX6.7m的門(mén)洞形式，中間支墩在地鐵高架橋分支空檔處布置5m寬的碗扣支墩，兩側(cè)布置2.4m寬的碗扣支墩，支墩頂部擺放橫向分配梁，然后再縱向擺放I40b_E字鋼縱梁。對(duì)于地鐵聯(lián)絡(luò)線,布置一個(gè)垂直凈寬為6.5m的門(mén)洞，兩側(cè)布置2.4m寬的碗扣支墩，支墩頂部擺放橫向分配梁，然后再縱向擺放I40b工字鋼縱梁。支墩碗扣鋼管步距縱X橫X高=60cmX30cmX60cm。地鐵高架橋跨小行公路門(mén)洞按單車(chē)道布置，布置形式為凈寬x凈高=4.5mX4.5mo兩側(cè)支墩釆取碗扣支架形式，其寬度為1.2m,縱X橫X高=60cmX30cmX60cmo支墩頂部擺放橫向分配梁，然后再擺放I40b工字鋼縱梁。最后工字鋼縱梁上再搭設(shè)碗扣支架。同時(shí)跨越地鐵高架橋和宇蕪鐵路或小行公路區(qū)域采取雙層門(mén)洞形式，第一層門(mén)洞為跨鐵路或小行公路門(mén)洞，門(mén)洞頂部縱向擺放工字鋼，然后在工字鋼上再搭設(shè)碗扣支墩，鋼管步距縱x橫X高=60cmX30cmX60cm,其上再沿橋縱向擺放I40b工字鋼縱梁，從而完成第二個(gè)門(mén)洞的搭設(shè)。4.3安全防護(hù)設(shè)計(jì)因18#~19#墩梁跨越地鐵一號(hào)線，同時(shí)高圧線和地線離梁底的最近距離分別為1.9m和1.2m左右，同時(shí)根據(jù)電氣化設(shè)計(jì)院“支架距離高壓線的安全距離不得小于lm”的要求，因此現(xiàn)澆施工支架的縱梁建筑高度不能大于1.2m,只能選用工字鋼，經(jīng)計(jì)算選用I40b工字鋼作為縱梁。4.3.1安全防護(hù)措施（1）搭設(shè)跨越地鐵支架前，應(yīng)事先與地鐵管理部門(mén)協(xié)調(diào)，申請(qǐng)?jiān)谝归g停止地鐵電網(wǎng)的供電。⑵對(duì)地鐵接觸網(wǎng)支柱設(shè)施采用油毛氈進(jìn)行包裹防護(hù)。（3）工字鋼縱梁在高壓線處底部掛設(shè)環(huán)氧樹(shù)脂高壓絕緣板，厚2、3min,每mm防電擊穿能力達(dá)1.64萬(wàn)伏。如下圖所示：⑷在碗扣支墩每側(cè)埋二根接地線，接地線用"12圓鋼，接地極用角鋼或扁鐵，打入原地面以下3m。并在地面下50cm釆用角鋼連接所有接地極，以連成整體導(dǎo)電體，確保接地電阻小于10Q（安好后要進(jìn)行電阻測(cè)試），以消除接觸網(wǎng)對(duì)支架的感應(yīng)電。

⑸當(dāng)搭設(shè)至地鐵接觸網(wǎng)高壓線（額定電壓1500V）高度以下2m時(shí)，及時(shí)在靠近高壓電網(wǎng)一側(cè)用絕緣板封閉隔離，并保證支架的任何部位與接觸網(wǎng)帶電體距離大于1臥距離高壓線2m以外部分用竹膠板進(jìn)行封閉隔離。如下圖所示：nob匸字簡(jiǎn)nob匸字簡(jiǎn)⑹工字鋼就位后于其頂部滿(mǎn)鋪兩層塑料布，防止施工用水流到高壓線上。⑺跨地鐵聯(lián)絡(luò)線支架搭設(shè)時(shí)因其上無(wú)高壓電網(wǎng)，不必釆取絕緣防護(hù)，但同樣要用竹膠板、安全網(wǎng)等封閉防護(hù)。⑻在門(mén)洞上方及兩側(cè)用安全網(wǎng)進(jìn)行封閉，以防墜物及材料侵入車(chē)輛限界。⑼在橋梁施工期間，要每半個(gè)月一次，利用停電時(shí)間對(duì)門(mén)架絕緣防護(hù)進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)，以確保施工過(guò)程中的安全。（10） 接觸網(wǎng)、地鐵軌道等設(shè)施如發(fā)現(xiàn)有污染將山施工單位及時(shí)進(jìn)行清除。（11） 支架搭設(shè)、拆除、混凝土澆注時(shí)，安排專(zhuān)人進(jìn)行安全防護(hù)，同時(shí)監(jiān)控支架的變形情況。5跨河施工5」跨河施工常見(jiàn)施工方案跨河現(xiàn)澆支架通常采用鋼管樁或鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ)，鋼管樁可回收，鉆孔樁一次性投入，成本較大。在選擇時(shí)須根據(jù)河流深淺、地質(zhì)情況、施工難易程度、成本情況綜合考慮。上部承重梁采用工字鋼、貝雷梁、軍用梁等既有制式器材，考慮到梁段成型后，承重梁拆除便利，承重梁一般采取下承式，在其上搭設(shè)鋼管支架，除非滿(mǎn)足河道通航要求。為減少水上基礎(chǔ)的工程量，承重梁的跨度盡量發(fā)揮其承載力。5.2跨南河工程悄況及施工方案16#、17#墩分別位于秦淮河兩側(cè)的河堤護(hù)坡上，西邊岸堤上為一簡(jiǎn)易公路,東邊岸堤緊鄰鳳臺(tái)南路。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，河道上口寬度為40m,施工時(shí)水位為7.597mo16#、17#墩墩高分別為19.998和20.587m。經(jīng)河床覆蓋物勘探，河堤坡角為片石混凝土基礎(chǔ)，河心處回填物為片石，鋼管樁基礎(chǔ)難以實(shí)施，選用鉆孔樁基礎(chǔ)。對(duì)于承重梁，考慮到墩高在20m左右,結(jié)合河道寬度、吊車(chē)起重能力、拆除的便利性，所以梁部現(xiàn)澆支架采取下承式縱梁方案一跨跨越。下承縱梁釆用貝雷梁，貝雷梁兩端的基礎(chǔ)采用“1.0m的鉆孔灌注樁，承臺(tái)兩側(cè)分別布置2根，和承臺(tái)一起作為貝雷梁的基礎(chǔ)。因承臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高較低，在承臺(tái)上澆筑C25混凝土支墩，以保證施工期間跨河支架在河水面以上以及保證

支架兩端水平。鉆孔樁縱向跨度為22.5m。在鉆孔樁和承臺(tái)支墩頂部鋪設(shè)5根I56a工字鋼，作為貝雷梁支點(diǎn)的橫向分配梁，然后貝雷梁按兩片一組用30T吊車(chē)進(jìn)行吊裝，共計(jì)33排雙層貝雷梁。每組吊裝到位后貝雷梁之間及時(shí)用自制的聯(lián)結(jié)架聯(lián)結(jié)。貝雷梁頂面橫向鋪設(shè)方木,最后在其上搭設(shè)碗扣支架。6跨城市主干道施工6.1施工方案選擇跨城市主干道現(xiàn)澆支架均要為車(chē)輛和行人留出門(mén)洞，一般過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)的門(mén)洞和過(guò)非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人的門(mén)洞分別設(shè)置。門(mén)洞支墩有鋼管樁、鋼管架、混凝土柱、八三軍用墩等形式；上部承重梁釆用工字鋼、貝雷梁、軍用梁等形式；支墩由于在剛性路面上，故基礎(chǔ)多為條形混凝土形式。門(mén)洞凈高＜4.5m,單、雙機(jī)動(dòng)車(chē)道門(mén)洞分別《4.5m和《7.5m。根據(jù)市場(chǎng)材料情況和施工習(xí)慣，選用扣件式鋼管支墩和工鋼承重梁的門(mén)洞形式。6.2跨鳳臺(tái)南路工程惜況和施工方案鳳臺(tái)南路位于17#墩和18#墩之間，為雙向六車(chē)道，左右幅各寬約12m。預(yù)留四個(gè)門(mén)洞，即1.5m人洞+2X7.5m單向雙車(chē)道+1.5m人洞。門(mén)洞支墩采用碗扣，縱X橫X高二30X60X60cm。支墩頂部擺放15X15cm方木作為橫向分配梁，然后順橋向縱向擺放I40a工字鋼，在其上搭設(shè)碗扣支架,支墩基礎(chǔ)為C20混凝土，厚50cm。為加強(qiáng)支