特殊山區(qū)展線橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方案可行性分析

崔光亮

（新疆交通建設局項目執(zhí)行一處，新疆 烏魯木齊 830049）

1 工程概況

賽果高速公路地處天山余脈果子溝內(nèi)，東接已建成通車的奎賽一級公路，西聯(lián)在建的果霍高速公路，是伊犁地區(qū)連接內(nèi)地的主要通道。本合同段橋梁全長4912m，包含兩座特大橋以及兩座大橋。K577＋492右幅特大橋結(jié)構(gòu)形式為3×40m＋10×（4×40m）＋3×40m；K577＋484左幅特大橋結(jié)構(gòu)形式為4×36m＋10×（4×40m）＋4×32m；K578＋772右幅大橋與K578＋772左幅大橋結(jié)構(gòu)形式為3×（4×40m）＋3×40m。上部結(jié)構(gòu)設計方案為移動模架施工現(xiàn)澆預應力砼箱梁，橋面寬為2×11.75m，橋面為4車道，橋面縱坡分別為－3.9%、－1.225%、－3.950%，橋面橫坡為－1.50%～6.00%，最小曲線半徑為270m。

2 方案設計考慮因素及設計方案

2.1 方案設計考慮因素

方案設計考慮以下因素：

a）橋梁位于山嶺深度切割區(qū)，地形高差大，山高坡陡，溝壑縱橫，橋梁結(jié)構(gòu)距坡腳較遠，預制構(gòu)件運輸至橋位及吊裝難以實現(xiàn)；

b）施工場地狹窄，運輸條件極為困難，便道的施工難度大且造價較高，施工便道的設置對環(huán)境的破壞嚴重；

c）本項目穿越著名的賽里木湖和果子溝風景區(qū)，生態(tài)及環(huán)境保護要求高，大量橋梁構(gòu)件的預制場地及其它施工場地難以布置；

d）本段路線均在山坡上展線，路線方案中圓曲線較多，且曲線半徑較小，在小半徑曲線上布置橋梁結(jié)構(gòu)，其跨度和結(jié)構(gòu)型式受此制約；

e）橋梁位于卵型曲線上，曲線最大矢高70.68～77.4cm，預制時，每一跨的每片梁均不相同，線型不同處，預制梁均不相同，模具制作多且重復利用率小；

f）上部結(jié)構(gòu)采用節(jié)段預制拼裝需要大型的預制場地，施工期內(nèi)對環(huán)境破壞大，橋梁為位于山坡上的曲線橋梁，預制節(jié)段分片多、類型多，設備種類多，施工工序多，效率不高，吊裝困難，施工難度大，工程抗風險能力差；

g）冬季漫長，氣溫嚴寒，混凝土施工需采取特定措施，冬季混凝土施工質(zhì)量難以保障。

2.2 設計方案

基于以上因素考慮，設計方案舍棄對比方案即“預制T梁吊裝方案”，上部結(jié)構(gòu)采用“移動模架法施工的40m跨的預應力混凝土連續(xù)箱梁方案”。

3 模架現(xiàn)澆方案在實際施工中存在的問題

3.1 移動模架受小曲線設計影響，安全風險和施工中的不確定因素增加，單跨施工周期加長，工期很難保障。本標段設計最大縱坡3.95%，最大橫坡6%，平曲線最小半徑270m。目前國內(nèi)生產(chǎn)的模架適用的橋面最大縱坡小于等于3%，適用的最小平曲線半徑大于等于600m，大大超出模架的適用范圍，因此需要重新研發(fā)適合本項目的模架。

3.2 移動模架行進過程中必須開挖山體，將對環(huán)保造成嚴重的破壞。根據(jù)實地考察的地形條件，為保證施工空間，初步計算在橋梁曲線外側(cè)靠山體一側(cè)需要開挖600m長山體以保證移動模架前移及橫向打開。初步估算開挖方量約12000m3，對環(huán)境資源影響很大。

3.3 移動模架的運輸、拼裝場地的開辟存在問題，對環(huán)境構(gòu)成嚴重影響，同時影響到上部施工的及時展開，使工期受到影響，難以保障。按照移動模架施工有關(guān)要求，移動模架安裝需要安裝場地和大型起吊設備。經(jīng)多次查勘，現(xiàn)場有可能上架的場地只有兩處。第1處位于捷爾得薩依隧道內(nèi)，難點在于該隧道尚未開始施工，貫通之前不能作為運輸和拼裝模架的場地，客觀上隧道貫通時間直接影響和制約模架的拼裝和開始施工時間。第2處為特大橋和大橋之間的60m挖方路基，存在問題是該路基位于山脊處，與谷底老公路的相對高差為130m。為保證移動模架的運輸和拼裝設備進場，必須在現(xiàn)場沿山坡上修筑1km左右的盤山便道，需要開挖山體約80000m3。

3.4 考慮溝內(nèi)氣候因素特殊，移動模架施工速度快的優(yōu)點無法發(fā)揮，設備功效低，施工速度緩慢，根本無法滿足工期要求。在內(nèi)地單跨施工周期一般為15～17d，首次安裝如進展順利一般需要40～60d，鑒于伊犁地區(qū)晝夜溫差很大，混凝土強度形成較慢，估算平均單跨施工周期應在21d左右，按照單幅122跨、投入4臺移動模架計算，需要640d，按照每年6～7個月的施工時間倒排工期，全部4臺移動模架必須保證在2006年10月同時投入施工，才能滿足工期需要。

4 綜合因素分析

從設計方案及設計方案考慮的因素中對現(xiàn)澆連續(xù)箱梁及預制T梁的比較可以看出，在技術(shù)層面，橋梁上部結(jié)構(gòu)無論采取移動模架法現(xiàn)澆施工還是預制施工技術(shù)上均是可行的。采取移動模架法現(xiàn)澆施工的可行性勿用置疑。

從模架現(xiàn)澆方案在實際現(xiàn)場存在的問題也可以看出，移動模架法施工亦存在不足之處。由于山體內(nèi)側(cè)部分墩高過低，無論采用上行式還是下行式移動模架法施工，移動模架運行、組裝及其結(jié)構(gòu)高度影響等均會對山坡造成開挖，不利于環(huán)保。下面針對原設計方案所考慮的主要因素對原比較方案“預制方案”的可行性進行分析：

a）沿原加木帕斯夏子溝施工便道可以將預制構(gòu)件運輸至橋位下坡腳處，同時，大箱梁改為小梁后，每片梁重約120～160t之間，通過在右特大橋第二跨、左特大橋第三跨處設置大型龍門吊，可以實現(xiàn)以預制小箱梁上橋的目的，爾后可采用架橋機縱向架設預制梁；

b）同上所述，盡管施工場地較為狹窄，但是通過合理組織，在夏子溝老公路內(nèi)開闊處仍可設置橋梁預制場，該處距離本合同段起終點均不遠，運輸條件相對較好，且夏子溝老公路稍加整修即可成為便道，運輸條件較好，預制構(gòu)件運輸至特大橋設置的大型龍門吊處不存在困難；

c）由于預制廠設在夏子溝溝內(nèi)，預制構(gòu)件運輸至二合同段與三合同段之間設置的大型龍門吊處后，通過龍門吊可直接上橋，再通過架橋機縱向沿墩頂架設小箱梁，不設置上山坡的施工便道，對環(huán)境基本無破壞；

d）由于合同段位于果子溝風景區(qū)內(nèi)，生態(tài)及環(huán)境保護要求高，目前已于合同段附近確定了橋梁構(gòu)件預制場地，預制場及其它場地均不存在問題；

e）橋梁位于卵型曲線及其他復曲線上，曲線約占路線總長的81%，曲線最大矢高70.68～77.4cm，確實存在預制時每一跨的每片梁均不相同、線型不同處預制梁均不相同的問題，但是如果箱梁箱體采取直線處理，并通過翼緣處模板的調(diào)整，制作出以箱梁為中軸的不對稱翼緣的箱梁結(jié)構(gòu)，許多模具可以共用；

f）各片小箱梁架設好后，通過翼緣的連接，使每跨的各片梁成為整體，可提高工程的抗風險能力；

g）采用建議方案后，架橋機于墩頂架設預制梁，不需對山體進行開挖，有利于環(huán)境保護；

h）由于前期不受下部施工的影響，預制施工可提前開始以實現(xiàn)上部與下部結(jié)構(gòu)平行流水作業(yè)，并可在必要的時候采取蒸汽養(yǎng)生等措施加快施工進度，延長有效施工時間，有利于施工按進度進行；按照單幅4片的結(jié)構(gòu)組合，梁片數(shù)有480片，按照平均每天1片計算需要時間16個月，完全可以滿足工期要求，實際施工按照15個臺座兩批熟練工班投入，每天可以實現(xiàn)2片的產(chǎn)出，可以較好地解決制約工期的問題。

5 結(jié)論

如前所述，40m梁采用預制施工，工期比模架現(xiàn)澆方案有較大優(yōu)勢，可解決模架方案在小半徑曲線施工存在的設備技術(shù)瓶頸、無合適上架場地等一系列較難解決的問題并能最大程度保護環(huán)境、保障安全，不失為解決特殊地形條件下山坡展線橋的一種可行方案。

[1]劉雁.橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析與研究[J].黑龍江交通科技，2011，（2）：41-42.

[2]劉喜平.橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法的選擇[J].運輸經(jīng)理世界，2003，（4）：9-10.