城市高架匝道小箱梁上桥吊装技术.pdf

164020238Building Construction-MUNICIPALENGINEERING市政程城市高架匝道小箱梁上桥吊装技术朱俊松上海市政建设有限公司上海200126摘要：浦星公路跨芦恒路节点改造新建工程主线为高架形式，于芦恒路北侧设置一对上下匝道，其中上匝道东西两侧分别为轨交8 号线芦恒路地铁站和已完成主线高架。受现场条件限制，有3 片匝道小箱梁无法通过地面吊装设备吊装就位。对此，通过在主线高架下方增加临时支撑的形式，对桥梁承载能力进行验算，对吊装工况进行模拟和分析，验证了上桥吊装的可行性，确保了小箱梁吊装的安全，对地面吊装空间不足条件下的小箱梁吊装具有显著的借鉴价值。关键词：城市高架；小箱梁；上桥吊装；承载能力验算中图分类号：TU997文献标志码：A文章编号：10 0 4-10 0 1(2 0 2 3)0 8-16 40-0 3DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.042Hoisting TechnologyforSmallBoxGirdersonUrbanElevatedRampsZHUJunsongShanghai Municipal Construction Co.,Ltd.,Shanghai 200126,ChinaAbstract:The main line of the Puxing Highway Cross Luheng Road Nnode reconstruction and construction project is anelevated form,with a pair of up and down ramps set up on the north side of Luheng Road.The east and west sides ofthe up ramps are respectively the Luheng Road Subway Station of Metro Line 8 and the completed main elevated roadline.Due to the onsite conditions,there are three small box beams on the ramp that cannot be hoisted in place by groundlifting equipment.In response to this situation,by adding temporary support below the main elevated line,the bearingcapacity of the bridge is verified,and the hoisting conditions are simulated and analyzed to verify the feasibility of lftingon the bridge,ensuring the safety of small box girder hoisting.It has significant reference value for small box girder liftingunder condition of insufficient ground hoisting space.Keywords:urban elevated road;small box girder;hoisting on bridge;bearing capacity verification1工程概况浦星公路跨芦恒路节点改造新建工程建设范围北起浦东闵行区界，与济阳路以高架形式对接，并在芦恒路北侧设置1对上下匝道，跨过芦恒路后落地，与地面道路合流，至江桦路结束。本工程内容包括新建高架跨线桥及2 条匝道桥、改建地面道路，新建芦胜河桥、改建中心河桥，新建雨水管并同步实施河道工程、照明、绿化、监控、声屏障、标志标线、信号灯、交通安全等附属设施。其中主线高架桥梁结构全长8 2 1m，共2 7 跨。本工程周边的主要建（构）筑物主要位于芦恒路以北，包括石油加油站、轨道交通8 号线、芦恒路地铁站、一品漫城、芦恒路综合客运交通枢纽。其中，石油加油站、一品漫城及芦恒路综合交通枢纽位于本工程施工绿线外，位于红线外2 0 m以外，对本工程施工影响不大。轨道交通8号线位于本工程绿线内，与本工程线路近似平行，地下段作者简介：朱俊松（19 8 2 一），男，本科，工程师通信地址：上海市浦东新区耀华路2 5 1号（2 0 0 12 6）电子邮箱：3 8 2 9 45 0 8 9 收稿日期：2 0 2 3-0 4-2 8距高架承台最外边2 9.7 m；芦恒路地铁站在匝道段东侧，距匝道承台最外边8.5 m；地铁站地下通道横穿浦星公路，距高架承台最外边6.3 m，施工时需注意对轨道交通8 号线进行保护。上匝道剩余3 片小箱梁未完成吊装作业，分别位于Ps7Ps8、Ps 8 Ps 9、Ps 10 Ps 11轴线，其墩台布置及小箱梁结构形式与主线相同。3 片小箱梁均已完成预制和防撞墙安装，其中Ps7Ps8（K 8）、Ps 8 Ps 9（K 9）跨径为25m，单片质量13 8 t，Ps 10 Ps l 1（K 11）跨径为3 0 m，单片质量16 0 t（图1、图2）。轨交8 号线恒路站待吊装K11待吊装K9待吊装K8P24P3已完成来通车主线图1行待吊装小箱梁平面位置示意匝道西侧为主线高架桥梁，下部结构形式为单立柱桥墩十大悬臂预应力混凝土盖梁，上部结构为混凝土简支小第45 卷第8 期1641建筑施工朱俊松：城市高架匝道小箱梁上桥吊装技术待吊装箱图2待吊装小箱梁断面示意箱梁，主线桥梁结构已完成但尚未通车。匝道东侧为现状轨交8 号线芦恒路地铁站，边界条件较为复杂，地面吊装作业面不足，通过起重设备地面吊装的方法难以进行匝道小箱梁的吊装作业。故采用在主线桥梁下方增加临时支撑、2台5 0 0 t汽车吊上桥吊装的方法完成小箱梁的吊装。2工程重难点2.1施工荷载大，对桥梁承载力要求高需上桥吊装的小箱梁中，最重的一片为16 0 t，采用2 台500t汽车吊在已完成的主线高架上吊装，其间运梁车也需要开行至桥面上。施工荷载比较大，对桥梁的承载力有很高的要求。需合理设置临时支撑，规划上桥车辆及机械设备的运行路线、上桥顺序及站位，在不影响现有桥梁结构的前提下，保证桥上吊装作业的可行性和安全性。2.2施工安全控制难度高主线高架桥下部结构为单立柱桥墩十大悬臂预应力混凝土盖梁，上部结构为5 片混凝土小箱梁。上桥吊装过程中，尤其是施工荷载集中于盖梁一侧悬臂的工况（图3），存在起重设备失稳倾覆、主线桥梁结构失稳破坏等风险。吊装作业期间需要严格控制施工荷载的加载顺序、位置、大小及传力路径，对施工安全控制工作提出了较高要求。图3小箱梁上桥吊装工况示意2.3对现有的地面交通存在一定影响吊装期间，需要在主线高架盖梁及小箱梁底部设置临时支架。临时支架需设置在现有地面交通的车道上，原有的2 来2 去车道需分别占用1条车道，变成了1来1去车道。为尽可能降低对现状地面交通流的影响，整个吊装过程须在夜间交通量较小时完成。因此需提前做好上桥吊装的准备工作，合理安排吊装施工流程，并且在吊装完成后应及时清理场地以恢复地面正常交通通行。3匝道小箱梁上桥吊装技术3.1总体施工流程共3 片小箱梁安装需吊车上桥吊装作业，总体吊装顺序为K11K9K8。按照设计计算工况，同时考虑避免多种最不利工况的相互叠加作用，汽车吊上桥吊装作业施工的顺序如下：夜晚临时封道安装盖梁及小箱梁底部临时支架及上部千斤顶（不加载）运梁车驶上桥面支架上千斤顶第1次加载，提供反力平衡运梁车荷载汽车吊驶上桥面指定位置，配重运输车驶上桥面，安装汽车吊配重支架上千斤顶第2 次加载，提供反力平衡吊机荷载汽车吊双机抬吊（取梁、喂梁、就位），起吊过程千斤顶均为可调节变形状态，其顶起量根据现场盖梁及小箱梁的挠度实时监测值进行调整，尽可能减小结构的变形量拆除汽车吊配重拆卸盖梁及小箱梁底部临时支架并移动至下一位置汽车吊行驶至下一跨吊装位置停放重复上述步骤至全部小箱梁吊装完成桥上施工设备下桥、拆除临时支撑并恢复交通。共需5 d（含支架安拆、汽车吊安拆及3 片小箱梁双机抬吊）。3.2临时支撑布置上桥吊装过程中为防止既有桥梁结构受到损伤，保证吊装作业的安全性和可行性，需在既有桥梁下方设置临时支撑，设置情况如下：1）在现有主线高架P3P7 盖梁东侧悬臂端下方设置临时支架，临时支架顶部支撑柱以及千斤顶与盖梁之间采用斜垫铁调平。斜垫铁下再设置同尺寸加厚垫板，以确保混凝土接触面的受力安全。临时支架布置位置如图4所示。KOK8临时支架1.8 X临时支架18 院临时支架1.8 m临时支架1.8 m临时支架1.8 mP3P4P6PP8图4盖盖梁下方临时支撑位置示意2）在现有主线高架P3P7 小箱梁边梁及中梁跨中、汽车吊展开后边支腿位置下方设置临时支架（ZJ1ZJ12），在临时支架顶部设置一定数量的15 0 t千斤顶以提供预顶力，使得钢支架顶部能够与现状桥梁混凝土结构紧164220238BuildingConstruction朱俊松：城市高架匝道小箱梁上桥吊装技术密接触，支架顶部转换杆件为现场调整安装，均满焊，保证传力路径畅通。临时支架布置位置如图5 所示。区ZJ4ZJ5ZJ63J8AZJgZJ10ZJ11ZJ12图5 小箱梁下方临时支撑位置示意3）临时支架底部设置路基箱板与现有地面道路接触3.3桥面设备运行路线小箱梁上桥吊装期间，2 台5 0 0 t汽车吊、承载16 0 t重小箱梁的运梁车需开行至桥面上。应合理规划上桥车辆及机械设备的运行路线、上桥顺序及站位，保证桥上吊装作业可行性和安全性。上桥顺序：运梁车载梁上桥汽车吊上桥就位安装吊机配重、盖梁底部支架顶紧固定起吊、运梁车空载下桥吊装就位汽车吊拆除配重并退场。1）汽车吊桥上开行路线。5 0 0 t汽车吊在主线高架上仅在中间2 车道开行（图6）。第1车道第2 车道第3 车道第4车道图6 汽车吊桥上开行路线示意2）运梁车上桥要求。运梁车运送梁体时，应采用钢框架或其他可靠的形式固定梁体，确保梁体的稳定性。运梁车在行进过程中应缓慢行驶，桥面应平顺，不得产生跳车情况，避免对桥梁的冲击。运梁车运送梁体上桥时，车轮应尽量布置在小箱梁腹板位置，或靠近小箱梁腹板位置。运梁车进场时，仅在主线高架第3 车道上开行，过盖梁底部支撑相邻跨后开始变道至第4车道，最终在第4车道就位第1车道第2 车道第3 车道第4车道图7运梁车桥上开行路线示意3）运梁车空载、叉车运行、配种运输平板车均较轻，开行车道无限制。3.4起重机支腿基础处理为分担吊机的支腿反力，所有上桥作业工况下的汽车吊支腿处均需铺设路基箱板。根据设计要求，为保护既有主线高架桥梁结构，路基箱与桥面铺装层需要脱空，仅小箱梁腹板正上方可受力。因此采用双层路基箱板作为上桥吊装时汽车吊支腿的基础，上层路基箱板为汽车吊厂家配备的专用路基箱板，居中搁置在下层路基箱板上。路基箱下部采用钢板条支垫。钢板条与铺装层之间采用橡胶板隔离，以保护铺装层（图8）。全支腿状态，安装配重和吊装预制梁2.4m4.5m汽车吊专用路基汽车吊支腿，半支腿状态，吊装上层路基箱28mm400mm2500mm钢板底部托盘边长2.2mx4m专用路基箱图8汽车吊站位支脚基础处理示意根据汽车吊的作用点位置与支腿反力，对最不利状态下汽车吊支脚路基箱板基础的受力及变形情况进行验算。分析结果如图9 所示，经验算，板应力与变形情况均满足承载力要求。图9路基箱板应力计算、变形计算结果3.5既有桥梁结构承载力验算在起重机上桥吊装期间，为保证现状主线高架承载力满足设计要求，吊装施工不对主线高架造成破坏性影响，需根据小箱梁的质量、周边环境、选用的吊机型号及起重能力，绘制各工况下的吊装工况图。以本工程K11跨为例，对小箱梁上桥吊装合理性进行分析计算。K11跨小箱梁重约16 0 t，采用2 台5