韶水干線公路下穿滬昆高速施工方案比選

李昂

（核工業(yè)長沙中南建設(shè)集團有限公司，湖南長沙 410007）

0 引言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的提速，公路交通網(wǎng)絡(luò)不斷完善，新建道路穿越既有道路的情況日漸增多且穿越情況越來越復(fù)雜，大多數(shù)是采用框架橋的施工方法?？蚣軜驌碛姓嫉厣佟⑹┕け憷敖?jīng)濟等特點，框架橋的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大、抗變形能力強、基底應(yīng)力小，適合于地基承載力低、不均勻沉降大的地質(zhì)條件[1]。

1 工程概況

韶水干線公路是韶山經(jīng)月山至水府廟公路，在滬昆高速公路潭邵段K1145+047 處正交，框架橋穿越位置為高填方路段，路基填土高度約為9m，路面為瀝青混凝土路面，路面各層總厚度約為70cm?？蚣軜虿捎孟浜Y(jié)構(gòu)，總長50.5m，橫斷面尺寸總寬14.1m，總高7.9m，頂板頂面填土厚約1.9～2.46m；底板厚1.2m，頂板厚1.0m，墻身厚0.8m，凈寬12.5m，凈高5.7m。

2 施工方案比對

2.1 施工方案

2.1.1 明挖法施工

相對于框架橋頂進法，原設(shè)計不用修改，只對施工方法進行變更，由暗挖改為明挖，采取鋼管樁支護體系確保相應(yīng)半幅的通行安全和開挖工作面的安全，開挖后臺背將采用氣泡輕質(zhì)混凝土作填料。氣泡混凝土不僅能滿足臺背填料強度且不會產(chǎn)生路基沉降，還能減輕臺背填土重量，規(guī)避頂進法對高速公路的沉降隱患。

2.1.2 空心板簡支橋施工

在進行橋梁的下部構(gòu)造施工的同時，對已封閉的潭邵高速一側(cè)同步進行空心板制作，采用汽車吊安裝。在樁基施工時，先施工兩側(cè)樁基，中間一個車道作為施工車輛通行車道，施工中間樁基時，可在一側(cè)預(yù)留一個車道作為施工車輛通行車道，僅在施工蓋梁及吊裝梁板時，需在未封閉一側(cè)借用一個車道作為施工車輛通行車道，借用時間較短，同時不影響中分帶的通信光纜，也沒有明挖法鋼管樁打不到位、深基坑不穩(wěn)定等安全隱患。為確保高速公路大修期間的施工車輛通行，在未施工一側(cè)借用一車道，供施工車輛通行，或在開挖側(cè)先行填筑施工便道，施工便道頂面寬度約為4m，面層采取瀝青表處，邊側(cè)設(shè)置波形護欄。

2.2 施工工藝

2.2.1 明挖法施工

進場準(zhǔn)備工作—中央分隔帶管線布置情況—管線臨時遷移方案—開挖左半幅框架橋基坑一基坑邊坡處理—挖設(shè)基坑排水溝—施工放樣—澆筑框架橋底層混凝土—框架橋底板、墻身、橋頂?shù)匿摻畎惭b、模板安裝及混凝土澆筑—基坑回填—拔除鋼管樁、挖除便道—施工左幅框架橋八字墻—高速公路左半幅框架橋施工—路面層施工，高速公路左幅恢復(fù)通車—右半幅施工（同左半福施工方法）—路面層施工，高速公路右幅恢復(fù)通車—施工地方道路水泥路面—完成框架橋施工。

2.2.2 空心板簡支橋施工

測量放樣—泥漿池開挖、造漿—鉆機就位—護筒埋設(shè)—沖擊成孔—清孔—導(dǎo)管水下灌注—借道交通組織—基坑開挖—橋臺臺帽施工—墊石施工—支座安裝—梁板汽車吊安裝—絞縫施工—橋面鋪裝—護欄及搭板施工—借道交通組織撤除—伸縮縫施工。

2.3 施工工期

2.3.1 明挖法施工

施工的具體日期以滬昆高速公路半幅封閉時間為施工起始時間，南半幅大修半封閉施工期限為108天，相應(yīng)框架橋明挖法施工期限按75 天控制，并包括中分帶的開挖與管線保護，北半幅大修半封閉施工期限為85 天，相應(yīng)框架橋明挖法施工期限按65 天控制，南北半幅施工總工期按140 天控制。在框架橋明挖法施工方法中，支護鋼管樁施工是影響整個工程施工進度的關(guān)鍵工序，并且施工復(fù)雜且難度大，很大程度上增加了框架橋明挖法整體施工進度的風(fēng)險，導(dǎo)致施工工期延長。

2.3.2 空心板簡支橋施工

采用空心板簡支橋施工仍是以滬昆高速公路半幅封閉時間為起始時間，南半幅大修半封閉施工期限為108 天，相應(yīng)空心板簡支橋施工期限按75 天控制，北半幅大修半封閉施工期限為85 天，相應(yīng)空心板簡支橋施工期限按75 天控制南、北半幅施工總工期按150天控制。由于在空心板簡支橋施工方案中，該施工方法的工藝相對成熟，導(dǎo)致工期增加的風(fēng)險幾乎不存在，工期完全可控，如表1。

表1 關(guān)鍵施工進度計劃對比表

2.4 施工安全

2.4.1 明挖法施工

采用框架橋頂進明挖法施工時，在安全方面特別需要注意三點：第一，由于該路段的地質(zhì)資料不全，G60 路基是否采用填石或土石混填不得而知，若采取明挖法施工，需做地質(zhì)勘察掌握該路段的地質(zhì)情況，若勘察后發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件不允許采取明挖法，會導(dǎo)致工期延后；第二，若在施工過程中鋼管樁支護不到位，會導(dǎo)致深基坑塌陷，對箱涵施工及G60 行車安全存在很大的安全隱患；第三，在施工中開挖中央分隔帶時，需對道路掩埋的管線進度保護，若管線在施工過程中被破壞，將使G60 通信中斷，會致使工程的成本增加，G60 通信的搶修會導(dǎo)致工期延長的風(fēng)險增加。

2.4.2 空心板簡支橋施工

在空心板簡支橋的施工中對中分帶的通信光纜不影響，也不用考慮明挖法中出現(xiàn)的鋼管樁打不到位、深基坑塌陷等安全隱患問題，并且大部分的施工時間均在車道兩側(cè)進行，對道路的影響極小，相比框架橋明挖法施工更安全。

2.5 工程造價

目前對建筑工程發(fā)展與推廣最直接的影響因素是工程造價過高，而施工方案的選擇也直接影響工程造價的高低，現(xiàn)根據(jù)工程造價標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)要求對明挖法及空心板簡支橋法各關(guān)鍵工程做出預(yù)算對比，如表2所示，能夠明確看出，空心板簡支橋施工關(guān)鍵技術(shù)方案的工程預(yù)算僅為明挖法關(guān)鍵技術(shù)方案工程預(yù)算的70%，相比于暗挖法關(guān)鍵技術(shù)方案工程預(yù)算更是減少了360 萬元，節(jié)約總投資近500 萬元。

表2 框架橋與空心板簡支橋施工方案造價對比表

2.6 交通組織

2.6.1 明挖法施工

框架橋施工的所有機械與物資均從婁底東互通進入潭邵高速，從封閉的半幅道路中到達(dá)施工點，利用封閉的半幅路面兩端各50m 作為臨時施工場地，堆放施工材料。所有車輛通行將嚴(yán)格遵守潭邵高速大修項目部相關(guān)交通組織執(zhí)行，開工前將編制詳細(xì)的施工計劃上報潭邵大修項目部，以便得到各相關(guān)單位的支持與配合。

2.6.2 空心板簡支橋施工

橋梁樁基分兩階段施工，一期施工兩側(cè)樁基，二期施工中間兩根樁基。全部機械設(shè)備、材料從婁底東互通運至施工點，其中樁基鋼筋籠在封閉半幅的一側(cè)加工，混凝土采用商品混凝土，從婁底東互通上高速經(jīng)封閉的半幅道路運至施工點?？招陌濉蛎驿佈b材料及防撞墻、橋臺搭板等材料及機具同樣從婁底東互通經(jīng)半幅封閉的潭邵高速運至施工現(xiàn)場，與大修工程路面施工同步進行，確保了大修路面施工所需時間。

3 確定最優(yōu)施工方案

對施工方案進行比選時，需要綜合考慮各施工方案、進度、安全及經(jīng)濟等方面。其中，不僅要保證施工過程中的安全，還要對周邊環(huán)境的影響小，施工方案須對交通組織的影響降到最低。另外，經(jīng)濟上還要考慮施工造價與施工工藝的難易程度。根據(jù)上述六個方面對明挖施工法和空心板簡支橋施工法的方案進行比選，綜合考慮比選出質(zhì)量保證、工期可控以及安全經(jīng)濟的施工方案。

由表2、表3 可知，空心板簡支橋施工法的施工方案成熟且安全，難度小，施工工藝簡單，較原設(shè)計方案節(jié)約總投資近500 萬，只有施工工期較明挖法多10天，但整個工期可控。該方案不僅保證了滬昆高速大修工期和大修質(zhì)量，提升了干線公路修建速度以及干線公路品質(zhì)，還有利于干線公路土方調(diào)配、后續(xù)擴建和發(fā)展。經(jīng)綜合比對，選擇空心板簡支橋施工法作為韶水干線公路下穿滬昆高速的施工方案。

表3 韶水干線公路下穿滬昆高速經(jīng)濟技術(shù)對比表

4 結(jié)語

本文對韶水干線公路下穿滬昆高速的明挖法施工和空心板簡支梁橋施工法的方案進行比選，最終確定了空心板簡支橋施工法為最優(yōu)施工方案，該方案不僅為項目節(jié)約投資近500 萬，還縮短了滬昆高速大修工期時間和減小了土方調(diào)配困難的問題。目前，該項目已采用此方案順利完成施工，各工序均滿足設(shè)計要求。