滬閔路高架道路鋼結構箱梁和匝道施工技術

1、滬閔路高架道路二期工程2.2標現(xiàn)場總裝技術1 工程概況滬閔路高架道路二期工程2.2標連續(xù)鋼箱梁，主要包括65軸101軸約953m的鋼箱梁主橋，以及長約500m的鋼箱梁匝道。其中主橋鋼梁沿滬閔路方向設置，位于原滬閔立交橋上方，并跨過虹梅路立交橋，根據(jù)伸縮縫劃分共分為8個連續(xù)鋼箱梁區(qū)段；而匝道跨過虹梅路立交橋及原滬閔路橋，沿弧線形與虹梅路立交橋上下坡交接，主要分為K1K4、K5K8兩個連續(xù)鋼箱梁區(qū)段。主橋K65K101沿長度方向為大圓弧布置(結構中心線R45458475)，制作時按單孔跨度簡化成近似圓弧的多條連續(xù)折線段，折線交點始終位于大圓弧上；主橋橫截面為月牙型的弧形底部鋼箱梁，結構中心點處梁高

2、2.14m，橋寬2546m，單孔跨度大多為44m，每跨均有不同程度的弧線起拱；鋼箱梁采用全封閉箱形結構，并且寬度方向從結構中心線向兩邊設置1.5的斜勢坡度。匝道K1K8鋼箱梁全長394m，沿長度方向由直線向異型曲線再向圓曲線過渡，截面形式也為對稱圓弧底部鋼箱梁，梁高1.84m，梁寬由8m8.2m變截面過渡，并且寬度方向從外側向內(nèi)側沿長度設置1.5-4的斜勢扭變形過渡坡度。施工難點：主橋上跨虹梅路立交橋，總裝時必須保證虹梅路立交橋車輛行駛凈空4.5m，而實際凈空為5m左右；有四組高壓電線橫跨主橋8692軸，以建成后的鋼箱梁橋面計，施工可用安全凈空只有5m；主橋近地鐵一號線一側，地下有人行、非機動

3、車通行地道，在主橋相對的另一側為多處地道進出口和地下建筑，施工場地占用受到限制；在施工時，要保證原有的地面和高空交通不受影響；地下管線錯綜復雜，若利用大噸位起重設備進行吊裝，勢必需要進行大量的地基加固；匝道鋼箱梁位于新建的滬閔路高架之下，原有的滬閔路立交之上，旁邊有交通樞紐站，流動人員頻繁，施工環(huán)境較為復雜；主橋為大跨度大截面月牙型的弧形底部鋼箱梁以及匝道為扭變形異型曲線變截面鋼箱梁的結構特點也大大增加了現(xiàn)場施工難度。因此，原始的將跨段在地面拼裝后再利用大噸位吊車直接吊裝的工藝在這里已不適用，必須研制一套新的總裝工藝流程，既可以保證鋼箱梁順利安全吊裝，又可避免現(xiàn)場環(huán)境以及鋼箱梁結構本身特點給施

4、工帶來的種種困難，技術革新在所難免，我們必須用全新的思維方式來考慮問題，以達到保質(zhì)保量順利安全完工的目的。2 主橋總裝技術主橋的總裝采用“首聯(lián)拼裝、橋面組裝、滑移就位、液壓下降”的方案；“首聯(lián)拼裝、橋面組裝、滑移就位、液壓下降”是指將98軸101軸共兩跨作為首聯(lián)鋼箱梁，進行原位散吊拼裝，先吊橫梁，橫梁定位固定后再吊縱梁，并依次裝焊，如圖1所示；然后以首聯(lián)鋼箱梁作為組裝平臺，在其上進行相鄰主橋分段的組裝；以單跨作為一個施工單元，將組裝好的鋼箱梁單元在已經(jīng)施工好的橋面上滑移至滑移桁架的移動臺車上繼續(xù)縱移至安裝位置上方；再由液壓同步下降裝置將鋼箱梁同步下降至設計位置最后進行總裝。圖1 主橋首制段98

5、軸-101軸直接吊裝示意圖2.1 首聯(lián)拼裝將主橋98軸101軸(共兩跨)作為現(xiàn)場直接散吊部分，由于單跨尺寸較大以及受起重能力限制，分段重量必須控制在40t以內(nèi)，因此在每跨跨中位置增加兩根橫梁以減小縱梁的長度控制重量，增加的兩根橫梁下面須增加臨時支柱，在吊完橫梁(5只)并固定后，再吊縱梁(20只)：a. 電子全站儀在土建數(shù)據(jù)的基礎上，我們利用電子全站儀對混凝土柱進行復測以確定柱頂定位十字中線，并且在吊裝臨時支柱時，利用電子全站儀對臨時支柱的平面尺寸和標高進行全方位跟蹤，以保證首聯(lián)鋼箱梁吊裝質(zhì)量。b. 縱梁的無余量吊裝如果縱梁都放切割余量的話，無疑給現(xiàn)場總裝工作帶來很大麻煩(高空劃線然后切割)，因

6、此，縱梁采用無余量吊裝將會大大減少總裝時間，大大方便吊裝。首制段在增加兩根臨時橫梁后共為四跨，在廠內(nèi)制作時，我們要求兩兩在預拼裝的形式下進行無余量制作，因此其中兩跨已經(jīng)為無余量；另外兩跨均加放了50mm的切割余量，但在現(xiàn)場吊裝時我們在橫梁吊裝結束并固定好后應用電子全站儀測量兩橫梁之間的實際開檔，按照測量尺寸在縱梁運現(xiàn)場前就將余量劃線切割，到現(xiàn)場后縱梁均為無余量吊裝，采用這種方法既方便、又節(jié)省時間，大大提高了工作效率。c.考慮到交通、安全等因素必須經(jīng)過嚴密的分析使分段的吊裝按照特定的順序、方位來進行，并要經(jīng)過精確的計算對已吊裝的橫梁分段進行適當加強。橫梁吊裝固定后，縱梁要嚴格按基準來進行定位，并

7、用激光經(jīng)緯儀隨時檢測。2.2 橋面組裝以已吊裝好的首聯(lián)98軸101軸鋼箱梁作為基礎平臺，以單跨作為一個施工單元進行組裝，單跨重550t左右，分為4只橫梁分段和15只縱梁分段，組裝時截面形式如圖2。圖2 橋面組裝典型截面形式a.組裝胎架的設計 由于首聯(lián)鋼箱梁高差為1540mm，在組裝平臺上形成了一個明顯的縱坡。分析組裝滑移跨，這種單跨兩軸端的高差明顯變得越來越小，到最后一跨K88時只有300mm，如果按設計要求在單跨組裝時必須按鋼箱梁的實際空間位置狀態(tài)的話，那組裝胎架會因為單跨落差的越來越小而變的越來越高，到最后一跨中心線最高處要達到2.2m，而兩邊則要達到3.5m，這樣的胎架在高空平臺上進行無

8、疑是極其危險和不經(jīng)濟的。因此，我們采用變換基準面的辦法，將平行于平臺的一個面作為胎架基準面，通過計算控制每道胎架尺寸達到組裝跨基本與平臺平行，這樣大大降低胎架的制作高度，既經(jīng)濟又安全。b.單跨滑移基準線的設定單跨整體滑移后需要實現(xiàn)與前一跨的空中對接，高低方向可以通過液壓設備進行調(diào)節(jié)，但平面方向則無法調(diào)節(jié)，因此，在組裝時控制單跨鋼箱梁的狀態(tài)與滑移后平面位置是否一致便成為關鍵。通過分析，雖然主橋輪廓為弧線，但貫穿各柱的兩根21m線是通長的直線，因此，我們在平臺上劃胎架平面位置線的時候，以兩根21m線為基準，通過計算尺寸求出單跨中心線、軸線、大接頭線等等，在此基礎上布置胎架模板，這樣組裝好的單跨平面

9、位置與滑移后的位置是完全一致的。2.3 滑移就位待單跨滑移段組裝好之后，利用一套滑移裝置在組裝平臺以及滑移桁架上進行滑移，如圖3所示。圖3 主橋單跨滑移示意圖3 匝道總裝技術匝道主要分為三段安裝，第一段K1K4，由于該部分鋼箱梁位于虹梅路立交上方，采用吊機單一吊裝無法安裝到位，因此須先搭制組裝平臺，然后在平臺上進行兩次跨段組裝，兩次滑移進行總體就位；第二段為K5K6，K5采用在組裝平臺上直接拼裝并就位，K6則是在平臺上先進行分塊組裝之后吊裝就位；第三段為K7K8，K7采用分塊地面組裝，然后雙機抬吊總裝，而K8單跨在地面組裝后直接吊裝。匝道總裝關鍵技術以及創(chuàng)新點：3.1 K1K4兩次組裝K1K4

10、兩次組裝兩次滑移即為先進行K1K3 的拼裝，之后進行總體滑移，滑到一定位置后再在K3后面繼續(xù)拼裝K4，之后總體滑移就位，如圖4。圖4 匝道K1K4拼裝滑移示意圖a. 為了在滑移時不會改變鋼箱梁的總體線型，通過技術分析，我們把柱頂?shù)幕栖壍?滑塊)設計成R1400m的大圓弧，并且在梁底裝焊T排，T排面板也為R1400m的大圓弧，這樣K1K4整體滑移時始終在圓形軌道上進行，無論到什么空間狀態(tài)鋼箱梁的整體線型總會始終如一。b. 滑塊布置在混凝土柱的頂部，通過鋼箱梁前端的導梁將鋼箱梁底T排牽引到滑塊軌道上，并通過卷揚機構拉動鋼絲繩來實現(xiàn)鋼箱梁的空中滑移。3.2 組裝胎架的設計由于組裝平臺極其簡單，其實

11、只是兩根軸線開檔為2500mm的寬600mm的梁，要在其上拼裝寬為8000mm的鋼箱梁，實在是危險至極。我們通過計算分析，采用增大模板寬度(達5m)并用雙傍槽鋼支撐并加斜撐作用于平臺梁上，以增加總裝胎架的穩(wěn)定性和強度，見圖5，一改設計原先的在平臺梁側面搭設安裝寬為3m左右的操作平臺再在此基礎上設置支撐點的方案(這種方案需要大量的輔助材料并且還要現(xiàn)場高空吊裝制作)。圖5 匝道組裝懸吊式腳手架示意圖3.3 腳手架的設計在組裝平臺上進行分段另裝焊接時，由于實體平臺(兩根軸線開檔為2500mm的寬600mm的梁)寬度只有3100mm，而鋼箱梁寬為8m，因此懸空部分兩側各為2.5m，為便于裝配、焊接，我們設計了通過鋼箱梁上表面燒馬貫穿鋼管的懸吊式專用腳手架，既方便，又安全，見圖5。3.4 K5K6為異型曲線由于鋼箱梁的橫坡由1.5-1、再由-1向-4過渡，還有鋼箱梁截面寬度由8m向8.2m過渡，再加上鋼箱梁的高差以及拱度等因素，因此K5K6在結構上是一個扭變形的弧形底部鋼箱梁，特別復雜。我們通過精確而細致的計算和分析，確定每