黎紹富
(上海隧道工程有限公司,上海 200032)
為了配合城市發(fā)展的進程,提高市政道路網(wǎng)的通行保障能力,各大城市近幾年大抓暢通工程,改造、新建了一大批快速路,相應(yīng)設(shè)置了一系列的人行天橋工程,作為解決交叉路口或主干道路段處行人過街的立體過街設(shè)施。隨著社會的發(fā)展,更多城市努力構(gòu)建便捷連通、舒適宜人、無障礙的步行網(wǎng)絡(luò),將提升慢行交通的比例與品質(zhì)作為城市文明發(fā)展的追求。因此,對人行天橋進行改造施工越發(fā)常見,主要集中在三個方面:①對老舊天橋進行景觀改造以更好地融入城市形象體系;②人行天橋加裝無障礙設(shè)施體現(xiàn)人文關(guān)懷;③優(yōu)化其與地鐵站、商業(yè)中心等建筑物的連接實現(xiàn)人車立體分流與立體轉(zhuǎn)換。
曹芳[1]通過對某市現(xiàn)狀天橋的調(diào)研,從總體布置及橋梁特點、橋面鋪裝、欄桿樣式、橋梁排水及防水等方面進行探討,總結(jié)了后期在設(shè)計時應(yīng)注意的問題。吳剛等[2]研究了人行天橋加裝無障礙設(shè)施工程,詳細介紹了各種無障礙設(shè)施的特征、可使用的場所以及目前在國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)況。黃鐵蘭等[3]選擇廣州市作為研究區(qū)域,利用GIS 技術(shù),通過文獻研究、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研、實地考察、統(tǒng)計分析等步驟,調(diào)研了廣州市人行天橋無障礙通行能力,分析存在不足的原因,提出了改進對策。
根據(jù)已有文獻來看,關(guān)于優(yōu)化其與地鐵站、商業(yè)中心等建筑物連接的研究較少。本工程是為連接原人行天橋主橋面,接入龍湖商業(yè)中心二層而設(shè)。本文以此工程案例為基礎(chǔ),總結(jié)異型延伸段橋梁的分段處理措施和吊裝施工方案,以后類似工程提供一些借鑒。
華涇路龍吳路人行天橋西延伸段項目,位于上海市徐匯區(qū)華涇鎮(zhèn)范圍,擬建場地位于華涇路龍吳路交叉口南側(cè)。原東西向橫跨龍吳路的人行天橋建于2012 年,長度76m,該延伸段是為連接已建段主橋面和裝修中的龍湖商業(yè)中心二層而設(shè)。
天橋西延伸段橫斷面布置與一期已建段人行天橋一致,既含兩側(cè)欄桿總寬5.0m;延伸段從一期工程已建段西端引出,經(jīng)兩處圓曲線折角轉(zhuǎn)彎后至龍湖商業(yè)中心二層預(yù)留接口處接入商場二層,延伸段天橋(含伸縮縫)總長37.4m,是兩跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。天橋延伸段上部采用與一期已建段一致的鋼箱梁結(jié)構(gòu);延伸段天橋下部結(jié)構(gòu)中墩采用由鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ),鋼筋混凝土承臺支撐鋼結(jié)構(gòu)立柱形成的樁柱式橋墩,延伸段鋼梁兩端分別擱置在一期已建段鋼箱梁以及商業(yè)中心建筑結(jié)構(gòu)橫梁上設(shè)置的牛腿上。
工程的主要難點有以下幾點:①該延伸段橋梁形狀不規(guī)則,且接入商業(yè)中心位置空間狹小,吊裝作業(yè)難度大;②施工期間龍湖商業(yè)中心正在裝修,原天橋需要保障通行,施工場地相對受限;③該路口人車流量較大,且吊裝作業(yè)場地下方為商業(yè)中心地下室,頂板承載力相對較弱,施工環(huán)境復(fù)雜;④龍湖商業(yè)中心為區(qū)重點項目,本工程需要在其開業(yè)前完工,工期緊張。
本次天橋延伸段的鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制加工位于浙江省海寧市,距離施工場地約140km,且延伸段橋體長為37.4m,近似為“S”形,寬近5m,而施工現(xiàn)場場地狹窄,僅有一條通道進入,二分之一的地面處于商業(yè)中心地下室頂板上方,起重作業(yè)區(qū)域也較小。因此,為便于箱梁運輸和保證施工安全,經(jīng)驗算,將延伸段從兩個彎曲處進行分割,劃分為三段,接入商業(yè)中心處的箱梁為20.7t,定義為分段一;中間段為26.9t,定義為分段二;接入原天橋的箱梁為19.3t,定義為分段三。
基于橋梁分段施工的考慮,設(shè)置兩座臨時平臺支架(以下簡稱胎架),用于臨時承受三座箱梁分段重量,每座胎架設(shè)計承重為40t,圖1 為胎架示意圖。
定義靠近商業(yè)中心的胎架為胎架一,將作為分段一的臨時支撐。胎架一位于商場地下室頂板上,最近的一根主梁(N 軸)跨中配筋為15D25,考慮頂板覆土荷載及胎架反力集中力,經(jīng)驗算該梁承載力略有不足,為防止梁板損傷,經(jīng)研究在16-17/M-N 區(qū)格內(nèi)設(shè)置鋼梁轉(zhuǎn)換層,將胎架反力直接傳至16/N,16/M 兩根柱及17 軸地下室外墻上。柱截面為600×600mm,墻厚400mm,柱底為6 樁承臺,墻下及底板樁間距為2800×2800,單樁承載力75kN,承載力可以滿足本次施工要求。
圖1 胎架
胎架頂部采用4 只50t 千斤頂,承載上方橋段,胎架立柱千斤頂安放尺寸與箱梁腹板位置保持相同。胎架轉(zhuǎn)換梁下部,沿16及17 軸方向,使用路基箱墊起,防止胎架將力傳至地下室頂板上。
胎架二設(shè)計承載力為40t,合400kN。位于室外地坪上,基底已經(jīng)平整壓實。擬將2 片1.3×5.8m 路基箱墊在胎架底座以下。胎架路基箱厚度為140mm,按擴散角40°計算,路基箱下每側(cè)擴散寬度為140×cos40°=107mm。G/(L×B)=400/[2×(1.3+0.107×2)×(5.8+0.107×2)]=21.9kPa;小于施工時荷載小于回填土承載力80kPa,下方淤泥質(zhì)粘土層承載力也符合要求。
表1 鋼柱安裝臨時穩(wěn)定措施
橋梁分為三個梁段拼裝,現(xiàn)場設(shè)置2 座支承胎架,施工步驟如下:
(1)現(xiàn)場原鋼天橋端部牛腿現(xiàn)場焊接,安裝抗震支座。
(2)原有商場混凝土端部抗震支座安裝。
(3)2 座胎架搭設(shè)安裝。
(4)在基礎(chǔ)承臺達到強度標準后,開始吊裝Y 型柱,頂部抗震支座安裝。
(5)依次吊裝三個分段箱梁,進行現(xiàn)場拼焊。
根據(jù)本工程鋼結(jié)構(gòu)橋梁階段劃分、現(xiàn)場環(huán)境、吊車作業(yè)半徑等因素,選用1 臺起重性能不低于220t 汽車起重機進行主線橋鋼箱梁吊裝,選用1 臺70t 汽車起重機吊裝支墩橋柱,1 臺25t 汽車起重機用于臨時支墩架設(shè),經(jīng)驗算,其起重能力、作業(yè)半徑滿足該項目現(xiàn)場的安裝需求。
起吊前,應(yīng)當(dāng)先組織試吊,經(jīng)過檢查一切正常后方能正式起吊。鋼箱梁起吊應(yīng)保持均勻緩慢,同時將固定好穩(wěn)繩以確保起吊過程中不會擺動[4]。下落鋼箱梁到結(jié)構(gòu)安裝位置上時,應(yīng)更加緩慢防止損壞承力面,此時在懸吊狀態(tài)下調(diào)整鋼箱梁支座的中心線與結(jié)構(gòu)上預(yù)埋件的中心線。
鋼箱梁就位時,按從低端到高端順序就位,鋼箱梁經(jīng)對位、臨時固定、垂直度偏差校正無誤后,立即用對角施焊的方式進行固定[5]。
考慮到商業(yè)中心二層預(yù)留接口處較為狹窄,且接口周圍裝飾板已經(jīng)安裝就位,為確保預(yù)留位置的順利接入和保護商業(yè)中心的裝飾,本工程決定按照分段一、分段二、分段三的順序依次吊裝,分段一就位后由商業(yè)中心和胎架一臨時支撐,并焊接H 型鋼作為臨時支持鋼柱保證其穩(wěn)定性,同理進行分段二和分段三的吊裝作業(yè)。
3.4.1 預(yù)拱度設(shè)計
當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和靜活載產(chǎn)生撓度超過L/1600 時,須設(shè)置預(yù)拱度,其值等于結(jié)構(gòu)重力和1/2 靜活載所產(chǎn)生的豎向撓度和[6]。本工程延伸段施工,跨度為37.4m,L/1600=2.34cm,而最大撓度發(fā)生點為排水點,大小為0.87cm,故不需設(shè)置預(yù)拱度。
3.4.2落梁程序
(1)調(diào)整各分段鋼箱梁的標高,焊接鋼箱梁之間縱、橫向焊縫。
(2)對所有的焊縫進行探傷檢測,直至合格。
(3)在箱梁底板四角布置千斤頂將箱梁略微頂起。
(4)安排兩人從兩側(cè)按照從跨中到支座的順序,同時切割臨時支墩上的墊梁鋼柱。
(5)緩慢同步卸載臨時支墩與鋼箱梁間的千斤頂,觀察沉降值是否符合設(shè)計要求。
以華涇路龍吳路人行天橋西延伸段項目施工為背景,研究了在保證既有天橋正常通行以及接入商業(yè)中心保證地下室頂板安全的情況下,從橋梁分段、梁段運輸?shù)确矫娉浞挚紤],將37.4m 的天橋延伸段分成三段,采用臨時胎架支撐的操作技術(shù),進行既有天橋的延伸段改造施工,既保證了施工進度,又確保了工程安全,以最經(jīng)濟的辦法和最短的施工時間,優(yōu)質(zhì)、高效、安全地完成了本工程。最后,希望本研究成果為同類工程提供一定的參考。