郑建文

（重庆市设计院有限公司，重庆市400015）

0 引 言

桥梁设计遵循安全、耐久、适用、环保、经济和美观的原则[1]。由于高架桥的地面道路往往是城市现状重要交通路网，高架桥在设计、施工过程中受限制的因素较多，本文以重庆市在建的茶惠大道高架桥作为工程依托，对在现状道路上建设高架桥的施工方法进行分析，探讨研究出适用的施工方案，为今后类似结构的施工设计和分析提供参考。

1 工程概况

茶惠大道工程西起内环快速茶园立交，向东南方向横穿茶园中心区，上跨开成路后，下穿铁路东环线，再通过樵坪山隧道穿出，于巴南区惠民镇北侧接入绕城高速，线路全长8.96 km，项目平面布置见图1，道路等级为城市快速路，设计车速80 km/h。

图1 项目总平面图

全线包含茶惠大道高架桥1 座，樵坪山隧道1座、4 座立交及2 座跨线桥。其中茶惠大道高架全长约4.4 km，标准宽27.5 m，直线段约2.8 km，曲线段约1.3 km，全线共10 个节点需跨越现状路口、车站、河道等重要构筑物辅道及立交匝道影响，部分高架存在变宽，长约0.5 km。

2 上部结构选型

结合工程规模及现场条件，在现状道路上采用支架现浇的施工方式显然不能满足交管要求，因此茶惠大道高架桥拟采用预制结构，常用的预制结构主要有：预制小箱梁；箱梁节段预制拼装；钢箱梁；钢混组合梁[2]。

由于钢箱梁、钢混叠合梁造价较高，且后期维护工作量大，本项目不建议主线高架大规模采用。下面主要针对预制小箱梁和箱梁节段预制拼装2 种结构形式，从以下几方面进行比选。

2.1 结构形式比选

2.1.1 预制小箱梁

预制小箱梁横向分为单片独立小箱梁，吊装到位后通过后浇湿接缝连成整体，断面构造见图2， 纵向每跨均为简支结构、桥面连续，体系简单，受力明确，架设速度快。小箱梁景观效果一般，但梁高较小，桥下通透性较好。

图2 预制小箱梁标准断面图（单位：mm）

2.1.2 节段预制拼装

节段预制拼装顺桥向分为多个节段，吊装到位后通过剪力键及预应力连为整体，断面构造见图3。相对简支结构，该结构形式存在体系转化，受力较复杂。节段预制拼装景观效果较优，但梁高较大，略显笨重[3]。

图3 箱梁节段预制拼装标准断面图（单位：mm）

2.2 架设方式比选

2.2.1 预制小箱梁

本项目预制小箱梁梁长30 m，宽2.4 m，单孔分为8 片小箱梁。单个吊装重量较大，吊装作业次数少。采用架桥机逐孔架设（见图4），对地面层交通影响较小。

图4 小箱梁架设施工

2.2.2 节段预制拼装

节段预制拼装单个预制构件长度为2.5～3 m，单个吊装重量小，但吊装次数较多。目前该结构形式运用不及小箱梁普遍，预制、拼装精度要求较高。且由于梁段架设后需完成预应力张拉及体系转换工序，导致架设速度低于预制小箱梁。节段预制拼装施工见图5。

图5节段预制拼装施工

2.3 后期维护

预制小箱梁：预应力均为体内预应力束，横向接缝均为现浇，后期维护工作少。

节段预制拼装：体外预应力钢束耐久性相对较差。接缝处黏合剂后期无法更换，老化后湿气进入梁体，对预应力束耐久性及箱梁防水有一定影响[4]。

2.4 比选结论

综合考虑施工难度、后期维护及工程造价等因素，推荐预制小箱梁作为本次高架桥实施方案。当主线高架桥跨越轨道车站或现状桥梁时，为避免桥梁结构与现状结构物发生冲突，采用钢箱梁吊装施工，减少支架搭设对现状交通影响。

3 下部结构施工方案比选

城市高架桥由于受到现状道路限制条件较多，施工过程中往往需保证现有交通的正常通行，而下部结构施工周期较长，应采用合理的施工方案，减小施工过程中对现状交通的影响[5]。

3.1 盖梁施工比选

由于本次主线桥墩位于现状道路中分带内，盖梁的施工对现状交通影响较大，结合现场条件，适合的施工方法有：型钢支架现浇；预制拼装；转体施工。

全线共10 个节点（共20 个桥墩）需跨越现状路口、车站、河道等重要构筑物，无法采用转体施工，其余盖梁可采用转体施工，对交通影响无显著改善。单个转体装置造价约100 万，全线造价需增加1 亿，因此不推荐采用转体施工。

下面对型钢模板现浇和预制拼装2 种施工方式进行比选。

3.1.1 型钢模板现浇

由于满堂支架现浇（预留门洞形式）对现状交通干扰较大，且有一定施工风险，考虑主线盖梁均为标准化，盖梁施工采用定型钢模板。为减少施工对桥下交通的影响，模板可特殊设计，即模板与型钢支架一体化，支架两端支承分别位于车行道外，并设置防落设施及限高标志牌，型钢支架断面见图6。

图6 主线高架盖梁现浇示意图（单位：m）

该方案适应性强，可适用于T 型盖梁及门型盖梁。施工简便，无需大型吊装设备，但现场作业较多，桥墩施工速度较慢。

3.1.2 预制拼装

（1）盖梁预制方式比选

盖梁在工厂预制，梁内预埋灌浆套筒，墩柱施工后，盖梁现场吊装、拼接，套筒灌浆连接形成整体[6]。与现浇施工相比，预制拼装工厂化制作，可缩短桥墩施工周期、减少现场作业[7]。

盖梁预制拼装可采用：整体预制；三段拼装；两段+现浇段3 种方式。

a. 整体预制：由于单个盖梁重量约330 t，若采用整体吊装，需2 台250 t 履带吊机同时吊装，结合现场情况，不具备吊机工作空间。

b. 三段吊装方案：盖梁分三段预制，吊装时搭设临时支架，张拉预应力钢束连成整体。施工方式见图7。

图7 盖梁预制拼装施工流程图

为实施节段拼装及预应力张拉，并保证现有道路正常车辆通行，同样需搭设临时跨越式支架，与现浇方案类似。盖梁单个节段最大吊装重量约130 t。

由于本项目大悬臂盖梁预应力钢束较多，且为后穿束，接缝处钢束接头不易处理，处理不当容易漏浆。分段位置剪力较大，为保证受力可靠，节段间宜采用L 型企口，对景观有一定影响，见图8。

图8 盖梁预应力分布图

（3）两段+ 现浇段方案：盖梁分两段预制，吊装后通过临时措施固定，施工后浇段，穿预应力钢束连成整体，见图9。

图9 盖梁预制分段示意图（单位：m）

方案优点：利于预应力穿束；现浇段接缝施工可靠，整体性较好；无须搭设跨越支架，见图10，对现状交通影响较小。

图10 工程实例（绍兴市越东路）

方案缺点：单个构件吊装重量相对较大，最大吊装重量约160 t。

（2）盖梁吊装方案

预制拼装，需重点解决在现状玉马路上的起吊问题。对于两种拼装方式，单个构件吊装重量均大于130 t，可选择采用1 台250 t 履带吊机或2 台150 t吊车吊装施工。吊装方法见图11。

图11 履带吊机施工实例

施工期间需保证左、右各2 个车道通行（8 m 宽），为满足吊机行走，需拓宽车行道至10 m 宽，且车行道范围分布有较多现状管线，履带吊行走可能造成路面或管网的损坏，不推荐采用250 t 吊机设备起吊。

当采用两台150 t 吊车起吊时，吊车可考虑布置于盖梁两侧（顺桥向），利用两侧车行道运梁，吊装过程需临时中断交通，同时，吊车进出场需考虑施工区域临时围挡的拆除或恢复。

3.1.3 盖梁施工方案比选

由于桥墩及盖梁需较大的预制场地，结合本项目周边地块用地情况，从占地情况、施工简便、景观性出发，推荐型钢模板现浇方案作为实施方案。

4 结语

本研究以重庆市在建的茶惠大道高架桥为背景工程，通过分析研究高架桥无支架施工方案及控制因素，可以得出以下结论：

（1）高架桥上部结构采用预制小箱梁、箱梁节段预制拼装、钢箱梁、钢混组合梁等预制拼装方式，符合城市高架桥“工厂化、预制化、装配化”的发展趋势，但应综合考虑施工难度、后期维护及工程造价等因素。

（2）由于钢箱梁、钢混叠合梁造价较高，且后期维护工作量大，不建议高架桥全线采用。而小箱梁和箱梁节段预制拼装，是目前城市高架桥运用较多的结构形式，可结合现场实际情况，综合比选确定。

（3）桥墩及盖梁预制拼装施工速度快，施工工艺高，近年运用逐渐普及，但需要较大的预制场地，设计及施工应根据项目所处区域的用地情况及运输、吊装条件，采用合理的施工方式。