1、大型互通式立交桥现浇箱梁支架施工技术摘要：本文主要介绍了贵清高速公路干井枢纽互通式立交主线桥箱梁支架施工工艺、施工方案及控制要点，为国内同类大型互通式立交桥施工积累经验。 关键词：干井枢纽互通立交现浇箱梁支架施工工艺方案控制要点 中图分类号：U448.17 文献标识码：A 1 引言 沪昆高速贵阳至清镇公路是上海至瑞丽国道主干线和贵州省规划的“六横七纵八联”骨架公路网的组成部分，同时也是上海至昆明国家高速公路和厦门至成都国家高速公路在贵州省内的共用路段，它的建成将为区域经济提速发展起着至关重要意义。贵清高速公路干井枢纽互通为贵清高速上跨贵阳绕城高速西南环线形成的苜蓿叶型全互通式立交。互通主线桥墩
2、身较高（绝大多数 2733m） ，且为独立墩；现浇箱梁梁体较宽（20.0538.7m） ；箱梁型式多变（单箱 3 室6 室） 。目前国内现浇箱梁施工最常见的工艺是满堂支架法、移动模架法、悬臂浇筑法这三种方法。对于本互通桥采用满堂支架法因支架高度超过 20m，施工安全、工期难以保证，后两种浇筑方法更不可行。经方案必选、论证，采用少支架结构支架搭设较快，且不需要预压，节约工期。 2 工程概述 沪昆高速贵阳至清镇公路第二合同段起点位于贵阳市金阳新区二铺，起点桩号 K2+500,与第一合同段终点 K2+494.78 相接；之后路线在金华北面上跨贵阳绕城公路西南段，并设置干井枢纽互通与之连接。出互通后到
3、达合同段终点灯草塘，终点桩号 K3+975。本合同段路线全长1.475km，其中主线 K2+500K3+131.029、K3+782.194K3+975 为路基工程，中间为干井枢纽互通工程，包括主线桥一座和八条匝道。主线桥桥梁全长 651.08m，设计为 19 跨现浇预应力砼箱梁；八条匝道的A、B、F、G 匝为 38 跨现浇预应力砼箱梁；C、D、E、H 匝道为路基工程。本互通桥现浇箱梁施工投入各类型钢支架近 6000t。 3 地形、地貌、地质条件 本项目所在区位于贵州高原中部长江、珠江两大水系分水岭的斜坡地带，距贵阳市金阳新区约 7 公里处，属金华镇金龙村管辖。区内地势起伏较大，受构造、溶蚀作
4、用强烈。桥区附近海拔 12701336 米，大桥横跨一缓丘谷地，主线桥跨越贵阳市绕城高速公路西南环线段。桥轴线地表高程在 12701315 米之间，相对高差 45 米。桥区植被不发育，覆盖层厚，为构造、溶蚀型中低山地貌。 岩溶发育特征：本项目桥梁部分路段为可溶岩分布，基岩表面溶蚀强烈，溶沟、溶槽等表生岩溶形态发育，基岩面起伏大，岩体中岩溶以溶洞裂隙为主，呈串珠状，脉状和廊道状，规模及高度较大。 不良地质现象：沿线的不良地质主要白云岩和灰岩均为可溶岩。 4 主线桥现浇箱梁构造 （1）桥型布置 本主线桥分左右幅，左幅为（4048554840）428530530（m）预应力混凝土连续箱梁，共四联；右
5、幅为（4048554840）42843030530（m）预应力混凝土连续箱梁，共五联。本桥在第一联第三跨处上跨贵阳绕城公路西南段。交叉桩号本主线 K3250.589=贵阳绕城公路西南段 K34822.230，交角851209。 （2）上部结构 a第一联 箱梁单幅为单箱五室截面，梁高 H=2.8m，顶板梁宽24.034.867m，底板宽度 18.228.855m，箱梁顶板厚 30cm，底板厚度28cm，腹板厚 50cm，腹板间距依据箱梁宽度来调整，翼缘板悬臂长2.42m2.56m，其端部厚 18cm，根部厚 45cm，翼缘板底缘与边腹板缘相交处以 R=70cm 圆弧过渡，底板底缘与边腹板相交处以
6、 R=10cm 圆弧过渡。b第二五联 第二、三联箱梁为单箱三室截面，左幅第四联、右幅第五联为单箱五室截面，右幅第四联为单箱六室截面。各联梁高均为 1.8m，箱梁顶板厚度 25cm，底板厚 25cm，腹板厚 45cm，腹板间距依据箱梁宽度调整。翼缘板结构同第一联。 （3）箱梁浇筑顺序 主线桥左幅：从第一联第二联第三联第四联依次推进，每联分段浇筑顺序为： 第一联：第 3 跨和临跨每端悬臂 10m 边跨和次边跨剩余 38m； 第二联：第 67 跨和第 8 跨悬臂 7.5m 第 8 跨剩余 20.5m 和第 9 跨； 第三联：第 1011 跨和第 12 跨悬臂 7.5m 第 12 跨剩余 22.5m
7、和第1314 跨； 第四联：第 1516 跨和第 17 跨悬臂 7.5m 第 17 跨剩余 22.5m 和第1819 跨。 主线桥右幅：从第一联第二联第三联第四联第五联逐次推进，具体分段浇筑情况除第四联为整联浇筑外其余与左幅类同。 一联分段浇筑处普通钢筋采用搭接焊接长，预应力钢束采用连接器接长，另外每联设置通长钢束。 5 方案设计 由于主线桥桥面至地面很高，最高达 33.8m，桥面较宽，整幅最小宽度为 41m，且第一联上跨贵阳绕城公路西南段，同时通往清镇侧绕城公路坡高坡陡，除 0#台至 2#墩之间边跨与次边跨适宜满堂脚手管落地支架外，其余采用满堂脚手管落地支架的预压将成为最大难点，且费工费时，
8、贻误工期，为此主线桥除第 12 跨外均采用排架墩少支架进行箱梁现浇施工。 （1）第一联单幅箱梁现浇支架布置与结构特点 a排架布置跨度划分（以平行桥梁设计线为标准划分） 第 12 跨因支架高度不超过 8m，所以采用满堂脚手管支架，在此不再详述。距 2#轴线 1.5m 为 3-1 排7.5m 为 3-2 排接绕城公路通行孔26.617m3.2m (绕城公路中央分隔带 2.0m，其两侧各加 0.6m) 26.617m7.5m（距 3#墩轴线 9m）为 3-3 排距 3#墩轴线 1.5m 为3-4 排距 3#墩轴线 1.5m 为 4-1 排10.5m 为 4-2 排12m 为 4-3 排12m 为 4
9、-4 排10.5m 为 4-5 排，此排距 4#墩轴线 1.5m距 4#墩轴线1.5m 为 5-1 排12m 为 5-2 排12m 为 5-3 排12m 为 5-4 排，此排距 5#墩轴线 2.5m。3#5#墩支架布置图如下，通车孔支架布置后面详述。 b每排架立柱数及间距划分原则 每排架立柱间距按照箱梁腹板间距进行设置，即每道腹板下布置 1根钢管立柱。对于接近匝道拓宽段，每排架立柱不在一条直线上，部分立柱需转一定角度，以保证贝雷梁按 7.5m、10.5m 或 12m 放置在立柱承重梁上。 c排架基础结构 除绕城高速公路排架基础外其余均采用 1.2m 挖孔桩，桩尖宜进入中风化灰岩或白云岩。对于跨
10、越绕城公路的排架，凡位于绕城公路上的排架基础均采用 2.2m1.5m0.8m（长宽高）的混凝土扩大基础。部分立柱正好落在墩柱承台上，在承台顶面预埋钢板。 d排架立柱均采用 6308mm 螺旋焊钢管，立柱间采用 225a 的水平联系撑或剪力撑。顺桥向一跨内立柱间选择 3 个排架间设置水平撑、斜撑，形成制动体系，其余排架只设置两道平联。 e箱梁现浇少支架上构及底模结构 在立柱顶，即柱帽上置放 50014mm 总高 70mm 的切割卸落无缝钢管，在卸落钢管上置放 HN700300H 型钢主承重横梁，在 HN700300 上置放贝雷梁，腹板区贝雷梁为 34 排一榀，其排间距=22.5cm，底板区贝雷梁
11、为 23 排一榀，其排间距=90cm，底腹板区各榀贝雷梁间距一般为 100140cm，翼缘板区只设一榀 2 排，排间距=90cm。在贝雷梁上横桥向置放工 12.6 分配梁，其布置间距=75cm，在其上布置底模次肋810cm（宽高）方木，布置间距：腹板区=20cm，底板倒角区=25cm，底板区=3033cm，底模面板采用 =15mm 竹胶合板。 （2）跨绕城公路通车孔单幅箱梁现浇少支架布置与结构特点 第 3 跨跨径 55m，上跨贵阳绕城公路西南环线，为双向四车道高速，桥梁施工期间必须确保西南环线正常通行，所以项目部在现浇箱梁支架设计时按照双向 4 车道预留。另外因设计箱梁底标高至西南环线路面净空
12、最小处仅 5.6m，要确保通车孔净空 5m，所以只能采用砼扩大基础+螺旋管+型钢主、次梁少支架结构，具体布置为： a排架布置与划分 以绕城公路中间分隔带外缘 0.6m 沿上下行车道各设一排内立柱，再沿横路向 6.1m+6.6m 各设 1 排中立柱、边立柱。 b每排架立柱处及立柱间距划分原则 同第一联。 c排架基础结构 立柱基础为天然扩大混凝土基础，基础尺寸 1.0m2.63m1.0m（横路向顺路向高度）混凝土标号为 C20，基础与路面采用彩条布或油毛毡隔离，迎车向外立柱基础设圆端形或尖端形。 d排架立柱规格 采用 6308mm 螺旋焊钢管，立柱间采用 225a 做水平撑、斜撑或剪刀撑。 e支架
13、上构及底模结构 除纵梁贝雷梁改为 HN600200 型钢外，其余均同第一联。HN600200 布置间距，腹板区 2 根，边腹板间距=44cm，中腹板间距=50cm，底板倒角区=75cm，底板区=89124cm，翼缘板区 2 根，间距=90cm。HN600200 在内排立柱外侧需悬臂 1.6m，在外排立柱需悬臂不等长度，最大达 3.958m，以便与 2#、3#墩旁贝雷梁相接。支架布置图见下图。 （3）第二联（跨径 28m）单幅箱梁现浇少支架布置与结构特点 a排架布置划分 距 5#墩轴线 2.175m 为 1-1 排+12m 为 1-2 排+12m 为 1-3，排此排距6#墩轴线 1.825m。+
14、距 6#墩轴线 2m 为 2-1 排+12m 为 2-2 排+12m 为 2-3排此排距 7#墩轴线 2m。+距 7#墩轴线 2m 为 3-1 排+12m 为 3-2 排+12m 为3-3 排此排距 8#墩轴线 2m。+距 8#墩轴线 1.825m 为 4-1 排+12m 为 4-2 排+12m 为 4-3 排此排距 9#墩轴线 2.175m。 b每排架立柱数及立柱间距 每排架设 4 根立柱，每根立柱轴线与腹板轴线重合，两边立柱间距l 边=B 边-0.45m=1522.4-45=1477.4cm，则立柱间距 485+507.4+485（cm） 。c. 排架基础结构 同第一联桩基础。 d排架立柱
15、规格 同第一联。 e箱梁现浇支架上构及底模结构 除贝雷梁腹板区为 3 排一榀，排间距=22.5cm，底板区贝雷梁一般为 3 排一榀，个别大跨度，腹板间距超过 510cm 的为 4 排一榀，排间距=90cm 以外，其余均同第一联。 （4）第三联（跨径 30m）单幅箱梁现浇少支架布置与结构特点 a排架布置划分 距 9#墩轴线 1.675m 为 1-1 排+13.5m 为 1-2 排+13.5m 为 1-3 排，此排距 10#墩轴线 1.325m。+距 10#墩轴线 1.5m 为 2-1 排+13.5m 为 2-2 排+13.5m 为 2-3 排此排距 11#墩轴线 1.5m。+距 11#墩轴线 1
16、.5m 为 3-1 排+13.5m 为 3-2 排+13.5m 为 3-3 排此排距 12#墩轴线 1.5m。+距 12#墩轴线1.5m 为 4-1 排+13.5m 为 4-2 排+13.5m 为 4-3 排此排距 13#墩轴线1.5m。+距 13#墩轴线 1.325m 为 5-1 排+13.5m 为 5-2 排+13.5m 为 5-3 排此排距 14#墩轴线 1.675m。 b每排架立柱数及立柱间距 每排架设 4 跟立柱，每根立柱轴线与腹板轴线重合。两边立柱间距，则立柱间距 485506.7+507.4+485506.7cm。 c排架基础结构 同第一、第二联。 d箱梁现浇支架上构及底模结构
17、除腹板区贝雷梁 4 排一榀，排间距=22.5cm 外其余均同第二联。 （5）第四联、第五联（跨径 30m）单幅箱梁现浇少支架布置与结构特点 排架纵向布置划分同第三联，但桥面拓宽段部分排架不在一条直线上，平面上需调整角度。支架上部构造布置同第二三联。 （6）施工工艺 本支架设计按一次浇筑到顶，实际浇筑时采用高度上分两次浇筑，第一次浇筑到腹板与顶板倒角相交处，第二次浇筑顶板及顶板倒角砼。 6 施工方法及施工要点 （1）支架桩基础施工 采用人工挖孔，根据岩层深度确定桩长，建议基底入岩深度不小于1m，桩底中心钎探 1 处，钎探深度 1.5m，以确保基底无较大溶洞、裂隙。桩基顶面埋置预埋钢板，钢板底部砼
18、应振捣密实，无空洞。 （2）支架加工及安装 支架材料投入数量的考虑 本主线桥现浇箱梁分联浇筑，每联纵向设置 1 个分段浇筑断面，所以计划支架材料投入时，要充分考虑如何节约材料，又不影响工期。经项目部认真分析，基本要按照最大节段投入两个节段的支架材料（即左右幅共 12 跨） ，才能保证支架的正常滚动。施工过程中临时闲置的材料可调至匝道桥使用。 支架的加工及安装 立柱钢管长度根据设计的顶面标高减去实测桩顶标高再加上压缩变形量来确定。其他材料均为型材，按照支架设计方案进行安装，需要进行焊接处理的严格按照钢结构施工技术规范实施。 支架安装时，柱底与桩顶预埋件之间、柱帽与卸落装置之间要严格固结，墩柱周围
19、立柱应通过抱箍方式与墩柱固结，防止产生机动体系。主承重横梁在柱帽上应采用斜撑对撑，纵向贝雷梁应与主承重横梁、横向分配梁与贝雷梁之间应间隔一定距离采用“U”型卡环固定，约束各结构位移。 （3）支架拆除 箱梁预应力张拉及压浆完成后，即可拆除支架结构。因支架高、自重大，为保证少支架拆除人员的安全，预防和控制少支架拆除过程中安全事故的发生，拆除前必须严格制定少支架拆除专项施工方案。 支架拆除工艺流程 支架拆除方案 -1 卸落装置切割 半幅支架每排钢管立柱共 46 根，以 6 根立柱为例，先采用氧气-乙炔焰割枪切割 1#、3#、4#、6#（从外侧起编号）钢管立柱顶卸落钢管，并取出调节钢板、卸落钢管等，此时主承重横梁 HN700300 落在剩余两根立柱卸落装置上。 -2 安放千斤顶，拆除剩余两个卸落钢管 千斤顶采用两台 50t 液压千斤顶。首先将两台千斤顶放在 2#立柱旁
