錢國輝
(上海市路政局,上海市 200232)
南浦大橋W3上匝道改建工程
錢國輝
(上海市路政局,上海市 200232)
南浦大橋W3上匝道位于交通繁忙的外灘區(qū)域,改建工程必須考慮對社會的影響,采用了局部拆除并利用原有結(jié)構(gòu)物的改建方案。工程采取措施保證了對地鐵的低影響,對社會交通低影響,并結(jié)合切除落梁、預制裝配技術(shù)等工藝,確保了在60 d內(nèi)恢復通車。
改建工程;局部拆除;頂升落梁;預制裝配;低影響換填
中山南路南浦大橋W3上匝道位于黃浦區(qū)外灘金融集聚帶的核心區(qū)域,是南浦大橋浦西側(cè)引橋的起點,每天承擔著大量的過江交通。為進一步提升外灘品質(zhì),需要新建中山南路地道工程,工程的南側(cè)敞開段與W3上匝道位置有沖突,需要對匝道進行改建,使起坡點向南調(diào)整150 m以上。
現(xiàn)狀南浦大橋W3上匝道按照雙車道設(shè)計,橋面寬度9.55 m,全長716 m,上部結(jié)構(gòu)為簡支空心板梁,建成于1990年。原設(shè)計預留接入內(nèi)環(huán)高架,縱斷面為4%+0%+4%的組合,約在K0+389處接地,考慮到有效避開工程范圍內(nèi)多道橫穿管線(上水、上煤、電力、電信等),改建取消原平坡段,加大縱坡至5.17%,并于K0+230處接地,使匝道接地位置南移約150 m,對管線僅提供保護措施而不進行搬遷,可節(jié)約工程造價1 000萬元。
工程內(nèi)容包括:頂升、切除、降落并澆筑21#至27#號墩共計8跨160 m橋梁,拆除28#至34#號橋墩、上部結(jié)構(gòu),共計6跨120 m橋梁,拆除原有橋臺、擋墻,利用原有28#承臺及樁基修建新橋臺,新建擋墻及道路。
項目于2016年開始前期策劃。上海市交通委組織了多次前期策劃會,聽取了相關(guān)部門的意見及建議,最終落實在兩套方案上進行比選:方案一是全部拆除并采用預制構(gòu)件新建,方案二是局部拆除利用原有結(jié)構(gòu)物改建。兩方案比較見表1。
表1 兩方案比較表
通過幾次方案論證會,主要考慮到對城市交通的影響,項目必須在7月、8月過江流量較小的60 d暑假期間內(nèi)完成,否則會導致大面積擁堵。結(jié)合橋梁檢測及物探等前期工作結(jié)果,明確了原有結(jié)構(gòu)整體技術(shù)狀況較好,市交通委最終選擇了技術(shù)含量較高、風險稍大但工期短的方案二,并推薦工程采用施工設(shè)計總承包模式,有利于工程設(shè)計、施工一體化快速推進。
項目于2017年4月完成招標工作,由上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司承擔項目總承包工作,作為南浦大橋的原設(shè)計單位,總承包方在短時間內(nèi)完成施工圖,并就細節(jié)問題開展多次論證及探討,最終確定了整個施工流程。整體降落高度見表2,采用8跨橋梁全程同步降落,21#→27#逐墩到位的思路完成整個落梁工作。
表2 橋墩切除降低高度表
總承包方在短時間內(nèi)完成施工準備及施工組織,在6月份完成了千斤頂支撐系統(tǒng)的基礎(chǔ)加固工作,并安裝好了支撐系統(tǒng)及分配梁,進行了系統(tǒng)調(diào)試及試頂升工作,工程于2017年7月2日凌晨正式開工,其設(shè)計見圖1。
圖1 千斤頂支撐系統(tǒng)設(shè)計圖(單位:mm)
整個工程分為兩個階段:第一階段計劃于8月1日前,把現(xiàn)狀橋臺及擋墻拆除并改建為道路,移交給中山南路地道工程,第二階段計劃在8月底前項目完工。
總承包方在7月2日至7月12日內(nèi)連續(xù)作業(yè),拆除部分按照銑刨路面→切除、吊裝護欄→切除橫向、縱向連接縫→吊裝、運輸板梁→分布切除、吊裝墩柱的順序,完成了28#~34#墩共計6跨橋梁、橋臺、擋墻等的拆除工作,因不能占用社會車道,拆除吊裝工作利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu),布置兩臺100 t吊車吊在匝道范圍內(nèi)完成;同期開始切割21#~27#橋墩,7月15日完成了首次降落,21#墩到位;7月23日完成臺后泡沫混凝土換填澆筑,26日完成預制擋墻安裝,7月28日提前3 d完成場地移交工作。見圖2~圖5。
圖2 防撞護欄拆除
圖3 橋墩拆除
圖4 橋墩切除
圖5 橋墩鑿毛
7月15日~8月5日完成8跨落梁工作,接著4 d完成支座更換,8月10日開始依次完成預制護欄安裝、連續(xù)縫恢復、匝道鋪裝、伸縮縫安裝、橋梁涂裝、附屬設(shè)施安裝等工作,整個工程于8月25日通過預驗收,8月28日提前3 d竣工通車。
工程的技術(shù)特點鮮明,可以歸納為“三低一應用”。
(1)低影響換填。上海地鐵4號線區(qū)間位于南浦大W3橋上、下匝道之間,地鐵結(jié)構(gòu)距現(xiàn)狀上匝道平面投影約2 m,埋置深度約20 m,要求改建必須把對4號線的影響降至最低,由此引起的位移不能超過4 mm。所以橋梁工程全部采用原有下部樁基、承臺結(jié)構(gòu),不再新建。對于臺后擋墻及填土荷載,采用容重為400 kg/m3泡沫混凝土作為填土材料,并開挖原狀土換填以抵消擋墻、護欄、填土的重量,最深換填深度為3 m,根據(jù)填土高度等因素呈階梯狀減小至1.8 m,保證新建擋墻、防撞墻、填土等對低下的增量荷載為零,即“低影響換填”。如圖6和圖7所示
圖6 工程與4號線關(guān)系
圖7 低影響換填示意圖(單位:m)
(2)低影響落梁。工程關(guān)鍵核心在于落梁過程,采用8跨橋梁全程同步降落,21#→27#逐墩到位的思路完成整個落梁工作。過程涉及支撐體系轉(zhuǎn)換、整體落梁、逐墩到位等關(guān)鍵工序。每個墩柱布置8臺200 t千斤頂及支撐系統(tǒng),通過控制系統(tǒng)確保同步降落,始終保證4臺千斤頂共同受力,合力點與橋墩重心重合,安全系數(shù)大于2.0,分配梁位于蓋梁下方兩側(cè),切割降落橋墩時保證上部板梁與蓋梁、橋墩成為整體。橋墩保留部分,上下各鑿除約40 cm,保證鋼筋復位后焊接長度滿足規(guī)范要求,最后澆筑40 cm高的UHPC(高性能混凝土)保證橋墩受力性能與切除前一致。
(3)低影響社會交通。工程位于南外灘區(qū)域,區(qū)域交通流量較大,原狀北向南共有2根匝道+3根地面車道,開工期間僅開放3根地面車道,交通壓力偏大,白天不能占用社會車道。工程做了充足的開工準備,通過電視臺、交通廣播、微信公眾號等措施告知市民繞行路線,并布置了大范圍的臨時標志、標牌,使過江車輛提前選擇線路。最終開工期間此區(qū)段沒有發(fā)生大面積擁堵,過江交通運行正常,使工程對城市運營的影響降至最低。
(4)預制裝配應用。預制擋墻、預制防撞護欄在本工程的應用,相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝節(jié)省了7 d的工期,這對于控制在60 d工期至關(guān)重要。通過對運輸線路的摸排及現(xiàn)場組織,確定了預制擋墻、護欄的分段方案,最終僅用時2 d就完成了全部的安裝工作,為提前完工打下基礎(chǔ)。圖8為預制擋墻吊裝現(xiàn)場。
圖8 預制擋墻吊裝
隨著城市運營水平的提高,現(xiàn)在城市中的改建項目越來越多,作為管理者更為看重的是,如何在諸多控制因素下以較低的社會影響完成項目。
南浦大橋W3上匝道改建工程做了有益的嘗試,選擇了具有“工匠”精神的原有結(jié)構(gòu)利用方案,而不是常規(guī)的拆除重建;采用了高效的預制裝配技術(shù);施工期間保證對原有地面道路交通沒有影響;最終工程僅用時57 d就竣工通車。希望能為同類項目提供有益的參考和借鑒。
U442.5+4
B
1009-7716(2017)10-0117-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.035
2017-08-21
錢國輝(1977-),男,上海人,工程師,從事道路建設(shè)與管理工作。