快速裝配式簡(jiǎn)支梁橋的分區(qū)圍堰法施工

張 弛，龍莉波，陸 鍇，國(guó)文智

（上海建工二建集團(tuán)，上海市 200080）

1 工程概況

1.1 地理位置及現(xiàn)場(chǎng)情況

緯十一路橋現(xiàn)位于緯十一路與圍場(chǎng)河路交界處（見(jiàn)圖1）。

圖1 地理位置及現(xiàn)場(chǎng)情況

1.2 圍場(chǎng)支河及圍場(chǎng)河路的功能

圍場(chǎng)支河為東側(cè)飛機(jī)跑道關(guān)鍵排水路線，來(lái)自東側(cè)飛機(jī)跑道的雨水經(jīng)過(guò)諸多明渠交匯于蓄水池，隨后通過(guò)水閘及圍場(chǎng)支河，排入圍場(chǎng)河，最后匯入東海（見(jiàn)圖2）。因此圍場(chǎng)支河在施工期間有排水與防汛要求，需要長(zhǎng)期保持暢通?，F(xiàn)狀圍場(chǎng)河路為浦東機(jī)場(chǎng)飛行部土方卸土專用道路，因此圍場(chǎng)河路在施工期間需要長(zhǎng)期保持暢通。本方案考慮以圍場(chǎng)支河以及圍場(chǎng)河路保通；圍場(chǎng)支河、圍場(chǎng)河過(guò)水?dāng)嗝鎸挾葷M足要求為方案的邊界條件。首先需要對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后在南側(cè)加寬一座非機(jī)動(dòng)車橋面。在北側(cè)加設(shè)一座機(jī)動(dòng)車道橋面和非機(jī)動(dòng)車道橋面。

圖2 待建橋梁示意與周邊視野

在橋墩上做蓋梁，蓋梁上鋪設(shè)預(yù)制裝配式的梁，梁上鋪設(shè)橋面板。挖土做排水管，用拉森鋼板樁加木支撐做臨時(shí)支撐。緯十一路橋結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖3。

1.3 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

緯十一路圍場(chǎng)河橋址處，現(xiàn)狀已建3 跨空心板老橋，老橋橋面寬度16.5 m，不滿足50 m 規(guī)劃道路寬度的要求，老橋位于緯十一路北側(cè)機(jī)動(dòng)車道的位置。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果決定是擴(kuò)建還是拆除重建。緯十一路圍場(chǎng)河橋新建或拼寬橋梁擬推薦采用簡(jiǎn)支剛接空心板梁結(jié)構(gòu)，橋梁跨徑與老橋保持一致為13 m+16 m+13 m=42 m。橋面總寬度55 m。下部結(jié)構(gòu)采用排架墩和鉆孔灌注樁，兩側(cè)設(shè)置重力式橋臺(tái)。上部結(jié)構(gòu)采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心剛接板梁。橋梁外立面力求美觀，跨徑組合為13 m+16 m+13 m。長(zhǎng)13 m 板梁梁高0.65 m，長(zhǎng)16 m 板梁梁高0.85 m。單片預(yù)制空心板中梁寬1.25 m，邊梁寬1.475 m， 梁間通過(guò)寬 0.37～0.55 m 濕接縫橫向連接。部分區(qū)域的新建道路在現(xiàn)有老路基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬，橋梁在原有跨河結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改建或新建。為保證汛期的排水要求，均采用多跨簡(jiǎn)支剛接空心板梁橋。緯十一路圍場(chǎng)河橋?yàn)槿绾?jiǎn)支空心板梁橋，橋面寬度約為16 m，橋梁跨徑符合圍場(chǎng)河規(guī)劃要求（見(jiàn)圖4）。該橋的橋梁面積約1 437 m2。

圖3 緯十一路橋結(jié)構(gòu)形式

圖4 緯十一路橋斷面示意圖（單位：mm）

橋墩采用多柱式蓋梁橋墩，立柱與樁間通過(guò)系梁連接。蓋梁、立柱、系梁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。蓋梁高度1.2 m，立柱采用直徑800 mm 圓立柱，橋臺(tái)采用重力式橋臺(tái)與已建橋梁橋臺(tái)形式保持一致，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。樁基采用樁徑800 mm 鉆孔灌注樁。立柱間距3 m，橋臺(tái)采用輕型橋臺(tái)。

人行道欄采用鑄造石欄桿或者其他仿石材欄桿進(jìn)行適當(dāng)裝飾，選取具有良好的耐久性的建筑材料。橋面鋪裝：機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道鋪裝總厚18 cm，上層10 cm 厚瀝青混凝土，下層8 cm 厚C50 混凝土調(diào)平層。人行道采用防滑地磚。

橋墩處為連續(xù)橋面，橋臺(tái)處設(shè)80 型鋼伸縮縫（橡膠伸縮縫，效果好但造價(jià)高）；采用板式橡膠支座；通過(guò)橋面縱、橫向排水，并將水匯入路面集水井，不設(shè)排水管道；臺(tái)后機(jī)動(dòng)車道范圍內(nèi)設(shè)置8 m 長(zhǎng)搭板；加設(shè)燈光系統(tǒng)與緣石。

橋梁下部結(jié)構(gòu)，橋墩、橋臺(tái)采用吊模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土的施工方法。剛接空心板梁采用工廠預(yù)制，運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制吊裝就位后現(xiàn)澆橫向接縫施工方法。

橋梁上部結(jié)構(gòu)擬采用剛接先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁?？招陌辶簶蛟诮Y(jié)構(gòu)性能和使用成本上均有明顯優(yōu)勢(shì)。其中，10 m 板梁梁高0.55 m，13 m板梁梁高0.65 m，16 m 板梁梁高0.85 m。單片預(yù)制空心板中梁寬1.25 m，邊梁寬1.475 m，梁間通過(guò)寬0.37～0.45 m 濕接縫橫向連接。

采用鑄造石欄桿或者其他仿石材欄桿進(jìn)行適當(dāng)裝飾，選取具有良好的耐久性的建筑材料。機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道鋪裝總厚18 cm，上層10 cm 厚瀝青混凝土，下層8 cm 厚C50 混凝土調(diào)平層。人行道采用防滑地磚。橋墩處為連續(xù)橋面，橋臺(tái)處設(shè)80 型鋼伸縮縫。采用板式橡膠支座。通過(guò)橋面縱、橫向排水，并將水匯入路面集水井，不設(shè)排水管道。搭板：臺(tái)后機(jī)動(dòng)車道范圍內(nèi)設(shè)置8 m 長(zhǎng)搭板。鋼筋混凝土泄水管。建議用U 型鋅鐵皮式伸縮縫（其上依次貼式防水層、混凝土保護(hù)層、瀝青混凝土）。剛接空心板梁采用工廠預(yù)制，運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制吊裝就位后現(xiàn)澆橫向接縫施工方法。橋梁下部結(jié)構(gòu)，橋墩、橋臺(tái)采用吊模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土的施工方法。

2 圍堰法的工藝原理

圍場(chǎng)河過(guò)水?dāng)嗝鎸挾葷M足要求為方案的設(shè)定條件。根據(jù)過(guò)水?dāng)嗝鎸挾炔煌瑪M定兩個(gè)方案，方案選用以過(guò)水?dāng)嗝鎸挾扰c業(yè)主運(yùn)營(yíng)部門匯報(bào)后確定。非汛期施工為本方案設(shè)定條件。

分區(qū)施工圍堰是為了保證主河道施工期間滿足20 m 寬以上的過(guò)水?dāng)嗝娴囊螅ㄒ?jiàn)圖5）。

圍堰形式為9 m 長(zhǎng)拉森鋼板樁圍堰（156 m）與土石袋圍堰（40 m）。采用拉森鋼板樁圍堰的原因是機(jī)械施工的效率為12 m/d，大于人工土石袋5 m/d；采用土石袋圍堰的原因是現(xiàn)有橋梁下方無(wú)法施工拉森鋼板樁。根據(jù)是否共用河中間的圍堰為區(qū)別，有兩套施工流程。

圖5 圍堰法工藝（單位：mm）

3 施工方案

3.1 現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地處理方案

工程影響范圍內(nèi)（包括新建橋臺(tái)及圍堰）河道漿砌片石護(hù)坡拆除，施工完畢后予以恢復(fù)。共計(jì)拆除沿岸102 m，恢復(fù)24 m，見(jiàn)圖6（a）。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁 PHC 排布見(jiàn)圖6（b）（樁參數(shù)：φ400 mm，C80，長(zhǎng) 25 m ，間距 2.5 m）。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地處理方案

3.2 圍堰施工方案

根據(jù)是否共用河中圍堰，有兩套施工流程（見(jiàn)圖7）。

方案一分三個(gè)階段。第一階段（94 d），近圍場(chǎng)河路一側(cè)區(qū)域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養(yǎng)護(hù)；墩臺(tái)、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第二階段（94 d）：另一側(cè)區(qū)域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養(yǎng)護(hù)；墩臺(tái)、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第三階段（58 d）：吊裝、鋪裝、安裝：58 d；板梁吊裝；搭板施工；道路鋪裝、設(shè)施安裝。

圖7 圍堰形式

方案二也分三個(gè)階段。第一階段（94 d）：近圍場(chǎng)河路一側(cè)區(qū)域施工。圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養(yǎng)護(hù)；墩臺(tái)、立柱、蓋梁施工；圍堰清除；第二階段（86 d）：另一側(cè)區(qū)域施工；圍堰施工；鉆孔灌注樁施工含養(yǎng)護(hù)，墩臺(tái)、立柱、蓋梁施工；圍堰清除。第三階段（58 d）：吊裝、鋪裝、安裝；板梁吊裝搭板施工；道路鋪裝、設(shè)施安裝。

3.3 樁基施工方案

根據(jù)已有圖紙統(tǒng)計(jì)工程樁數(shù)量?，F(xiàn)有橋梁采·用樁徑800 mm 的鉆孔灌注樁。樁長(zhǎng)42 m（橋墩下）的12 根和樁長(zhǎng)43 m（河中系梁下）的8 根。預(yù)估新建樁基統(tǒng)計(jì)方案。也采用樁徑800 mm 的鉆孔灌注樁。樁長(zhǎng)42 m（橋墩下）的28 根和樁長(zhǎng)43 m（河中系梁下）的 44 根（見(jiàn)圖8）。

圖8 樁基施工

鉆孔灌注樁施工采用GPS-10 型鉆孔樁鉆機(jī)2臺(tái)，含養(yǎng)護(hù)的絕對(duì)工期30 d。

3.4 道路鋪裝及道路設(shè)施

道路鋪裝及道路設(shè)施均可以采用吊機(jī)裝配式吊裝或架橋機(jī)架設(shè)見(jiàn)圖9。

圖9 道路鋪裝及設(shè)施

3.5 橋臺(tái)后地基處理方案

本標(biāo)段橋臺(tái)后地基處理采用PHC 管樁三角形滿堂布置間距2.5 m，樁長(zhǎng)25 m，樁徑400 mm，C80 高強(qiáng)度混凝土。共計(jì)268 根樁。 PHC 管樁采用靜壓施工，擬采用 2 臺(tái) ZYC600B-B 型壓樁機(jī)，絕對(duì)工期20 d。樁頂設(shè)1.1 m×1.1 m 樁帽，上鋪褥墊層（見(jiàn)圖10）。

圖10 橋臺(tái)后地基處理（單位：m）

褥墊層采用40 cm 厚碎石回填，內(nèi)夾兩層雙向鋼塑格柵，上鋪一層土工布，最后用二灰分層填筑，逐層均勻填壓密實(shí)，分層厚度不大于20 cm，回填至路床底。

4 工程造價(jià)

快速圍堰配合簡(jiǎn)支裝配式的橋梁，不僅建造快速，與裝配式結(jié)合使用大大節(jié)省工期，滿足整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)的道路通行，而且造價(jià)相對(duì)低廉（見(jiàn)表1）。

表1 工程造價(jià)

5 結(jié)論

采用拉森鋼板樁與砂土袋分區(qū)圍堰的方法，可以保證在不停航與防汛要求下滿足橋梁的快速施工。結(jié)合采用吊裝或架橋機(jī)鋪設(shè)橋梁板等混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。造價(jià)合理，工期大大降低，同時(shí)滿足河流上不停航和汛期防水要求。橋梁結(jié)構(gòu)形式既可以采用裝配式簡(jiǎn)支，也可以采用箱梁裝配。