城市全互通立交快速化施工關鍵技術淺析

池　飛，林寅鑫，陳建杰

（1.寧波市城區(qū)內河管理處，浙江　寧波 315000；2.寧波通途投資開發(fā)管理有限公司，浙江　寧波 315000；3.浙江新中源建設有限公司，浙江　寧波　315040）

城市全互通立交快速化施工關鍵技術淺析

池飛1，林寅鑫2，陳建杰3

（1.寧波市城區(qū)內河管理處，浙江寧波 315000；2.寧波通途投資開發(fā)管理有限公司，浙江寧波 315000；3.浙江新中源建設有限公司，浙江寧波315040）

在城市建設過程中，全互通立交線型結構復雜，影響因素多，施工周期長、區(qū)域交通易阻塞是最為突出的問題。如何做到快捷而又高效的快速實施，有效縮短工期，最大程度地減少對城市交通通行能力的影響，減少對施工區(qū)域附近的居民出行的干擾，這是一個在講究“和諧共建，惠及民生”城建建設基調下日益突出的問題。以寧波市東苑立交快速化改造一期工程為背景，淺析了為解決快速化施工需求而采取的各項施工關鍵技術，希望能為類似的城市全互通立交實施提供參考借鑒。

全互通立交；快速化施工；預制小箱梁吊裝、鋼箱梁吊

0　引言

城市快速路網(wǎng)建設已被國內外許多城市證實為緩解城市交通擁堵的一個有效途徑，但同時也面臨更多復雜的建設難題，譬如征地拆遷、高壓線路遷改、原水干管保護、保通工程節(jié)點卡口等外部建設條件制約因素。因此，城市快速路更為突出的問題是在施工過程當中，如何做到快捷而又高效的快速實施，有效縮短工期，最大程度地減少對市區(qū)交通通行能力的干擾，減少對施工區(qū)域附近的居民出行的干擾，這是一個在講究“和諧共建，惠及民生”城建建設基調下日益突出的問題。本文以寧波城市快速路網(wǎng)中的一個關鍵全互通立交節(jié)點改造為工程背景，淺析了為解決快速化施工需求而采取的各項施工關鍵技術，希望能為類似的城市全互通立交實施提供參考借鑒。

1　工程概況

寧波市東苑立交快速化改造一期工程I標是在現(xiàn)狀東苑立交上新建四層樞紐互通立交。新建互通與現(xiàn)狀立交構成六層上下分離、功能獨立的樞紐型互通立交。設計主線高架長886 m，標準橋面寬25.5 m，位于現(xiàn)狀跨線橋的北側；設計預留南北向直行高架橋實現(xiàn)南北互通，并設置4個轉向匝道實現(xiàn)全互通功能；同時，保留現(xiàn)狀東苑立交以供地面輔道系統(tǒng)使用。

2　總體思路及施工工藝

改造工程由環(huán)城南路高架主線及八個轉向匝道組成。環(huán)城南路主線高架采用先簡支后連續(xù)的預制小箱梁結構形式，跨線及跨路口處采用跨越能力較大的鋼結構簡支疊合梁結構，轉向匝道則采用現(xiàn)澆箱梁及連續(xù)鋼箱梁的結構形式。上部結構形式分布如圖1所示。

圖1　上部結構形式分布圖

2.1施工重難點

（1）立柱高度高，立交最高層近40 m，立柱、現(xiàn)澆箱梁施工和鋼箱梁吊裝難度大；

（2）與原立交跨線橋部分重疊，并且跨越甬新河，跨路、跨河現(xiàn)澆蓋梁和箱梁支架搭設困難；

（3）世紀大道為寧波市進出高速的主干道，是寧波東高速出口的必經之路，邊保通邊施工給交通組織帶來了很大的壓力，交通組織是否合理，直接關系到該工程工期和經濟效益。

2.2施工工藝

因該工程現(xiàn)場環(huán)境復雜，受影響因素多，立柱、蓋梁、箱梁施工都采取了部分快速化施工工藝，確保了安全、質量和進度。

立柱采用了成品梯籠代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼管腳手架，極大的降低了腳手架搭拆帶來的安全風險，提高了搭拆速度。

蓋梁跨老橋和跨河段采用型鋼支架，避免對老橋產生影響。

主線預制小箱梁及部分鋼疊合梁吊裝采用架橋機安裝，剩余鋼結構疊合梁和匝道鋼箱梁主要采用履帶吊吊裝的方法實現(xiàn)快速化施工。

3　快速化施工關鍵技術

3.1立柱梯籠施工技術

本工程立柱普遍高度高，最高達36 m，傳統(tǒng)鋼管腳手架搭拆對操作工人要求高，勞動效率低，安全風險相當大。為確保安全性，根據(jù)該工程立柱外形尺寸，加工成品梯籠，梯籠高度2 m，寬度5.4 m，一周分4塊制作，現(xiàn)場吊車配合人工進行組裝，縱橫向用M18螺栓連接，并每隔3層與已澆筑立柱混凝土用鋼管抱箍連接加固。如圖2。

圖2　梯籠效果圖

對于高度大于15 m的高立柱，梯籠采取分段搭設、組裝，梯籠搭設至每次立柱混凝土澆筑高度+ 2 m（首次澆筑12～14 m，以后單次澆筑6～12 m），并在腳手架頂部四角設置纜風繩，與立柱四周的槽鋼地錨連接牢固。待下節(jié)立柱混凝土澆筑完成后再搭設上部腳手架，并分段與已澆筑完成的立柱混凝土每隔3步（6 m）抱固在一起后，拆除下部纜風繩，在上節(jié)腳手架頂部四周設置纜風繩以提高立柱腳手架的穩(wěn)定性。

梯籠施工腳手架搭拆方便，安全性高，給立柱鋼筋綁扎和混凝土澆筑創(chuàng)造了良好的工作面，提高了立柱施工的效率。

3.2預制小箱梁和疊合梁吊裝施工技術

預制小箱梁采用工廠預制，運至現(xiàn)場后采用架橋機跨內起梁的方式進行吊裝，現(xiàn)場施工中橫梁和端橫梁，簡支變連續(xù)，現(xiàn)場施工工程量較小，工藝成熟，施工快速。

疊合梁采用分段制作，在需要安裝的蓋梁底部焊接成整體后采用架橋機整體吊裝完成。

3.3鋼箱梁吊裝施工技術

該工程跨路、跨老橋段和部分大跨度匝道箱梁采用鋼箱梁，因立柱高度高，吊裝作業(yè)難度很大。現(xiàn)場采取工廠分段加工，現(xiàn)場地面焊接組裝成局部整體后設置臨時支撐，再吊裝拼接的方式進行施工。

（1）鋼箱梁分段

根據(jù)構件尺寸及運輸情況，并結合現(xiàn)場吊裝條件，需對鋼橋梁進行縱向分段與橫向分段?？v向分段線應選擇正應力與剪應力均較小的橋跨1/4、3/4位置，同時應避開橫隔板200 mm以上距離；橫向分段線應避開腹板200 mm以上距離，同時盡量使得分段后截面規(guī)則，重心居中以便于后期吊裝的穩(wěn)定。

（2）現(xiàn)場拼裝

構件在加工廠進行分段制作，運往現(xiàn)場后在地面進行拼裝。地面拼裝時需要布置拼裝胎架，拼裝胎架用H588×300的H型鋼，如圖3，H型鋼上焊接調整板塊，用水平尺調整胎架平整度，軸線位置用經緯儀進行控制，并以全站儀控制構件整體拼裝線性。胎架整體布置如圖4。

圖3　胎架斷面示意圖

圖4　胎架整體布置圖

箱梁拼裝區(qū)域，需要對場地進行硬化，拼裝時在夯實路面上放置路基板，把胎架放置在路基板上。鋼箱梁現(xiàn)場吊裝如圖5所示。

圖5　鋼箱梁吊裝圖

3.4蓋梁、箱梁型鋼支架施工技術

因工程位于現(xiàn)狀東苑立交區(qū)域范圍，現(xiàn)場施工作業(yè)面狹小，蓋梁、箱梁普遍上跨現(xiàn)狀環(huán)城南路和原有匝道，且高度高。根據(jù)傳統(tǒng)施工工藝，蓋梁、箱梁支架主要采用碗扣支架施工，具有搭設周期長的缺點。

為確保快速施工，該工程跨路、跨河和影響因素多的蓋梁和箱梁采用型鋼支架。具有搭拆迅速、安全穩(wěn)定的優(yōu)勢，適合該工程的實際施工條件。對跨路區(qū)段蓋梁，因蓋梁跨度較大，采取對老橋進行加固后在老橋上設置型鋼支撐，設置型鋼縱梁后施工蓋梁，如圖6。

對跨河區(qū)段，為了減少蓋梁支架對甬新河過流斷面的影響，采用抱箍+型鋼支架的形式，如圖7。

圖7　跨河段蓋梁型鋼支架示意圖

跨河段箱梁支架采用大鋼管+型鋼橫梁+貝雷梁縱梁的形式，如圖8。

圖8　跨河段箱梁型鋼支架示圖

3.5交通組織優(yōu)化關鍵技術

本工程擬計劃對世紀大道受工程影響的路段進行5次交通導改（見圖9），以確保世紀大道的交通要求以及橋梁、排水、道路結構施工的順利進行。根據(jù)施工進展，可將5次交通導改劃分為3個階段如下：

圖9　交通導改示意圖

第一階段：世紀大道區(qū)域內橋梁下部結構施工階段，交通導改分為兩次進行。第1次將東半幅拓寬，封閉世紀大道西半幅，以便進行世紀大道西半幅區(qū)域內下部結構施工；第2次將西半幅拓寬，封閉世紀大道東半幅，以便進行世紀大道東半幅區(qū)域內下部結構施工。

第二階段：世紀大道區(qū)域內上部結構施工階段，共進行1次交通導改（至此已進行3次交通導改）。將原世紀大道受工程影響路段全部封閉，于原世紀大道西側新建一段6車道（3來3去）翻交便道，以便進行世紀大道區(qū)域內的上部結構（現(xiàn)澆箱梁、鋼箱梁、預制小箱梁）施工。

第三階段：世紀大道區(qū)域內排水工程、地面道路工程施工階段，共進行2次交通導改（至此5次交通導改全部完成）。第4次交通導改為封閉第二階段新建道路，將交通引導至原世紀大道東半幅，以便進行排水工程施工；第5次交通導改為修補第二階段新建道路封閉本工程施工范圍內的世紀大道路段，將交通引導至新建道路，以便進行世紀大道道路工程施工。

通過立交區(qū)域內新建交通便道進行交通導改，比立交外側繞行節(jié)約了約三個月工期，節(jié)省了二百多萬成本，使社會影響降到了最低限度，符合本工程的基本定位。

4　結束及展望

寧波市東苑立交快速化改造一期工程為多層全互通立交系統(tǒng)，具有橋型結構多樣、結構復雜、施工條件苛刻、限制因素多等特點。在施工過程中，圍繞快速化施工的基本原則，結合現(xiàn)場施工條件，充分利用現(xiàn)有資源條件，合理設計，優(yōu)化施工組織方案，將多種結構施工方式組織協(xié)調，綜合應用。尤其對構件吊裝和現(xiàn)澆工藝進行擴展，保證了工程的順利進行，也為以后全互通多層立交擴建工程的施工提供了借鑒。

［1］JTG D60-2015，公路橋涵設計通用規(guī)范［S］.

［2］JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范［S］.

［3］黃繩武.橋梁施工及組織管理［M］.北京:北京交通出版社，2001.

［4］陳偉，李明，橋梁施工臨時結構設計［M］.北京:中國鐵道出版社，2002.

［5］朱宗余.對互通式立交設計幾個問題的探討［J］.中外公路，2004（6）：4-5.

U445.45

B

1009-7716（2016）07-0183-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.053

2016-05-20

池飛（1966-），男，浙江永康人，高級工程師，從事內河整治工程管理工作。