1、1钢桁架无支架悬挂施工技术研究及应用摘 要：本文简要介绍了城市高架在受限空间中独创的钢桁架无支架悬挑施工技术，并利用既有承台搭设支柱，空中固定模板的方法。特别是在受限空间背景下，与地铁项目同步实施，又无法在地面搭设支架支撑模板的问题，进而实现了地铁施工和桥梁施工同步的同时，保证了地面交通通行，保证了质量安全，保证了整体工期的顺利完成。 关键词：城市高架 地铁 钢桁架 盖梁 模板 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）04-0323-02 一、概述 成都市中心城区缓堵保畅“两快两射两环”项目中的“两射”中一条射线成温路改造工程项目，位于成都市正西交通大动脉
2、（成温路） ，项目自东起于二环路成温立交桥，向西经双清南路、金沙车站、青羊大道、清江西路、西止于三环路苏坡立交桥东侧，全长约 2.1 公里。 本段施工里程 K1+705-K1+920（即主墩 43#-49#） ，位于原成温路道路中心，与青羊大道（2.5 环）十字交叉。地铁四号线清江中路地铁站（与地铁七号线换乘站） ，正位于此段。 青羊大道十字交叉位置与地铁站交叉施工图片 主要工程内容及结构形式 本段共有 43-49#墩 7 个，盖梁 7 个，盖梁长度宽度为227.6m2.4m。盖梁顶距地面平均高度 9.5m。承台尺寸8.87.52.5m。均为 4 桩承台，桩径 1.8m，桩长 3442m。 桥
3、墩构造形式与地铁站基坑状况如下： 施工区域的现场障碍及周边情况 1）与地铁关系。地铁四号线清江中路地铁站（与地铁七号线换乘站），站长 205.2m，最大宽度 26m，基坑最大深度 28m（四层车站） ，位于本工程 46#、47#墩之间，其余段基坑深度 22m。 2）施工区域交通状况。由于受成都市“两快两射两环”工程及三环路交大立交改造等影响，二、三环交通受堵，大量市内车辆绕行 2.5 环，在青羊大道口形成交通瓶颈。且市内金沙车站位于本段，成温路本身为成都市正西交通大动脉，车流量极大。行车行人干扰极大，对施工安全及交通转换压力极大。 二、悬挂施工技术难点 1.交通组织压力大 本工程施工所在的成温
4、路，为成都市西面进出城的重要通道，受成都市“两快两射两环”工程及三环路交大立交改造等影响，大量的车辆绕行青羊大道（2.5 环） ，且金沙车站距离施工地点只有 100m，大量的出租车、公交车、长途客车在这里集散，本段施工的点刚好在成温路与青羊大道交叉路口，交通流量极大。 2.施工场地及空间小 道路中心线右侧 5m 即为地铁基坑，左侧 5.5m 即为进城行车道，施工空间的宽度只有 10m 左右，而盖梁的长度就有 27.6m。施工空间极其狭3小。施工的空间狭小给施工造成了很大难度，施工的材料进场都相当的困难，支架的钢结构拼装及安装的空间不够，必须采取在夜间临时阻断交通来进行钢结构的安装。 3.施工人
5、员的技术水平要求高 因支架结构形式为钢结构，焊接要采取二氧化碳保护焊，必须是钢结构公司的专门焊工且要求经验丰富。施工管理人员也必须是由钢结构施工经验丰富的工程师担任。且负责设计的结构工程师和检测工程师亲自在现场进行技术指导。 4.人员组织与管理难度大 44#-49#墩的盖梁施工共需钢筋工 80 名，电焊工 20 名，气焊工 10名，混凝土工 10 名，普工 20 名，木工、支架工 20 名，吊装、运输工 8名；管理人员中钢结构工程师 1 名，经验丰富的钢结构施工建造师 1 名，钢结构检测工程师 1 名。气焊工要求经验丰富，再加上经验丰富的管理人员的组织与管理难度很大。 现场施工场地有限，工期要
6、求紧，质量要求高，安全与质量的管理难度随之增大。 5.新技术应用，无经验可寻 无支架悬臂施工在公司的路桥施工中是首次，在建筑行业也是首次，设计单位西南交通大学设计院也是经过多个设计方案对比才选取的此无支架施工，也是首次。此项新技术的应用及施工在全体管理人员中也是第一次尝试，没有经验可借鉴。只有通过对钢结构的施工经验和对现场的实际考察来进行施工，精心组织。 46.质量要求高 此工程为中心城区缓堵保畅“两快两射两环”项目中成温路改造工程项目，为成都市 1 号工程。要求混凝土为无装饰的清水混凝土，对外观质量要求极高。 7.工期要求紧 成温路改造工程主体工程必须在 3 月底完成。此段 2012 年 1
7、1 月 15日具备施工条件，工期要求 2012 年 12 月 30 日必须完成施工，不然影响地铁施工及此段上部结构的施工。此段施工工期为 45 天，共有 43#-49#共 7 个盖梁的施工，为满足工期要求，必须是每个盖梁一套完整的无支架悬臂体系。 三、脚手架及钢桁架设计 1.墩柱钢筋施工脚手架搭设 在墩柱钢筋之前首先沿墩柱四周采用碗扣钢管，搭设绑扎墩柱分布筋及模板安装的脚手架，脚手架搭设形式为双排构造。 2.盖梁施工钢桁架 钢架采用工厂加工，现场拼装、吊装、焊接的方式完成其安装。所有节点均为焊接连接，焊缝长度、高度，及焊接质量满足设计及规范要求。 支架材料采用 Q235B 材质，焊接方法采用
8、E43XX 型焊条的手工焊焊接，焊缝质量等级：对接焊缝为一级（等强对接） ，其余焊缝质量等级为二级； 分别拼装吊杆，上下纵横向承重支撑部分。完成整个钢架支撑体系。5在主梁上铺上 10*10cm 方木加 5*30cm 木板作临时操作平台，第一步：吊装主梁上部 N16 横向承重分配梁，并按设计位置临时固定。 第二步：吊车分片吊装底部横向承重分配梁 N18，在主梁 N7 下部与上部 N16 对位，穿上？32 精扎螺纹钢吊杆，连接上下垫板、螺帽。调节好下部螺帽位置，留足下部设计螺杆外露长度。 第三步：通过调节上部螺帽统一调节下部 N16 设计高度位置。 （此步操作前需用 14 圆钢做一个 1*1m 活
9、动钢挂蓝，挂于 N7 主梁上，操作人员站在挂蓝内，系好安全带，进行 N18 对位、穿吊杆、戴螺帽作业。 ） 第四步：吊装纵向承重梁 N17，其底端与墩身支架连接锁定。加强系统稳定性。安装底模支撑系统及底模。 以上每部操作均须对称进行。 支架系统底部及四周用 9mm 竹胶板全封闭防护。 钢架主梁横向连接：先只连接主梁立柱和端头位置，中间空出，便于模板及钢架吊装施工。模板及钢筋施工完成，混凝土浇筑前按图完成全部横向连接。 梁底纵向承重梁与不等高小支撑，按梁底纵坡计算加工，直接焊接在底模上，形成整体钢支撑，安置在梁底横向承重梁上。 竖向吊杆先从两片主梁中间，用 15152cm 钢垫板戴专用精扎螺纹钢
10、螺帽直接吊挂在主梁上（主梁间预留 4cm 间隙） ，留出钢架中间空位，便于模板、钢筋吊装施工。模板及钢筋施工完成，混凝土浇筑前逐一加上主梁上横向分配梁。 6四、无支架悬挂施工的实施 1.施工组织实施 1.1 施工工艺流程。按施工顺序，先施工系梁以下墩身部分；再施工钢桁架，盖梁部分，其工艺流程分别如下： 1.1.1 系梁以下墩身部分施工顺序：墩身放线，凿毛钢筋校直按方案搭设墩身钢筋模板支架墩身主筋接长箍筋绑扎系梁钢筋绑扎预埋件、保护层垫块安放钢筋检查验收合格墩身系梁模板打磨、刷漆模型吊装拼装检验合格墩身系梁砼浇筑养护准备支架盖梁施工。 1.1.2 钢桁架、盖梁部分施工顺序：盖梁中间操作架加高加固
11、钢桁架主立柱系统吊装、焊接钢桁架主悬臂拼装、吊装焊接对称吊架部分拼装焊接钢桁架检查验收系梁以上墩身弧形部分钢筋绑扎弧形及盖梁悬臂底模吊装安装盖梁钢筋预埋件安装波纹管、锚头、钢绞线安装钢筋检查验收侧模吊装拼装模板复核抄平验按方案顺序对称加载浇筑砼养护、侧模、端模拆除砼强度达设计要求后，预应力张拉注浆封锚、拆底模按钢筋安装的反顺序拆除钢桁架、墩身模板及支架系统进入下一工序，预制小箱梁架设。 1.2 施工工艺 1.2.1 测量放样 先根据各墩的设计位置，用全站仪精确测定出其墩柱中心，然后在承台顶面放出墩柱纵横中线（十字线）的准确位置，并同时定出墩柱模7板位置的控制点。施测时，还应注意校核，确保墩柱及
12、跨距准确无误后，才能绑扎钢筋、立模。水准点联测按三等进行控制。施测时，控制水平测量视线长度，前视、后视的距离应大致相等，提高观测精度。确保最后施工支承垫石时的高程误差2mm。 1.2.2 墩柱钢筋施工脚手架搭设 1.2.3 盖梁施工钢桁架吊装 钢架采用工厂加工，现场拼装、吊装、焊接的方式完成其安装。 1.2.4 钢筋加工 1.2.5 模板安装 1.2.6 砼浇筑 本工程为市政府重点项目，对表观质量要求很高，采用特配清水砼浇筑。浇筑前会同商混站设计特配配合比，成型砼表面无需修补，光可照人。 1.2.7 预应力工程 1.2.8 孔道压浆 五、实施后的技术经济效果技术效果 钢桁架无支架施工方法大大减
13、少了悬臂盖梁的施工作业面，钢桁架的承重完全来自立于承台的四根钢管柱，无需搭设满堂支架，可以有效解决城市高架桥施工与地面及地下施工的交叉作业问题。对以后类似的城市道路桥梁建设提供了一个重要的施工方法，解决了类似施工的重要技术问题。 1.工期效果 8若无此技术，此段的 7 个盖梁需在地铁站施工完成后搭设满堂支架施工盖梁，而地铁站封顶且到养护期要在 2013 年 8 月 10 日才能完成，待盖梁施工完成要到 2013 年 9 月中旬才能完成施工；而采取钢桁架无支架施工方法在 2013 年 1 月中旬就已经施工完成，节约工期 8 个月。保证了成都市“两快两射”工程在 2013 年 5 月 31 日顺利
14、完成的节点需要。 2.经济效果 采用钢桁架无支架施工的方法，保证了成都市整个“两快两射”工程的整体部署，整个成都市二环路的面貌焕然一新，为迎接 2013 年 6 月的全球财富论坛的举行增添了浓墨重彩的一笔，其经济效果无法估量。 六、今后在类似工程中的推广前景、社会效益 1.推广前景 随着国内城市发展的需要，城市高架快速路的建设已势在必行，且在施工过程中又不能对现有的交通造成较大影响。钢桁架无支架施工技术为高架桥的施工节约了场地，为地面交通的疏导提供了有效的空间，为城市高架桥与地面施工及地下地铁施工的交叉作业提供了一个行之有效的方法，在以后的城市高架桥快速路建设中将会起到很好的作用，前景一片大好。 2.社会效益 钢桁架无支架施工，既节约了工期，又没有影响到地面的交通疏导，对市民的出行没有造成丝毫影响，社会效益显著。
