孙媛媛 方磊

摘 要：湘潭市昭山示范区昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥为2×17.0m分孔独立式顶进框架桥，采用斜交斜做。框架桥施工技术难度大，安全隐患多，必须实施全程监控。通过对监控技术的调整和监控数据分析，为以后相关桥梁的施工提供了安全方面的参考。

关键词：框架桥；顶进；监控；安全

1 工程概况

昭云大道下穿京港澳高速公路，交叉点处里程为公K2+819.505，交叉角为80.0°，设置2×17.0m分孔独立式顶进框架桥，框架桥斜交斜做。

昭云大道为城市主干道，双向六车道布置。下穿京港澳高速公路道路半幅横断面布置为：5.0m（非机动车道及人行道）+12.0m（机动车道），单幅框架路幅宽度为17.0m，道路分两幅独立式框架桥下穿京港澳高速公路。机动车道的设计车速为50km/h，设计荷载为城-A级，人群3.5kN/m2。

顶进框架桥为2×17.0m孔独立式顶进框架，框架内机动车道净高不小于5.2m，非机动车道净高不小于3.5m，人行道净高不小于2.5m，框架桥顶板至公路路肩处覆土厚度不小于1.8m。顶进框架桥上的公路荷载为公路-I级。

2×17.0m分孔独立式顶进框架桥，单幅框架桥路幅宽17.0m，框架顶板厚1.2m，侧壁厚1.2m，底板壁厚1.25m，机动车道净高不小于5.2m。左右幅框架桥结构高分别为8.05m和6.25m。

2 主要施工方案

框架顶进时在高速公路路肩的反侧设计临时抗推墙，以防止高速公路路面因框架顶板移动所产生的摩阻力導致高速公路路面变形。高速公路路基和路面防护采用管棚打入和门式盾构相结合的方式。

框架出入口附近设置路基防护桩，桩径1.5m，桩长12-15m，嵌岩深度不小于3m，防止框架顶进时带动路基土体松动和出入口翼墙施工时路基垮塌。

在框架的顶部及外侧面非岩石位置预先打入管棚，以防止顶进过程中路基局部坍塌影响上部高速公路行车安全，框架顶上的长管棚打入后，两段预先支撑在两侧设置的门式支撑上。框架出入口处设置4根桩径1.5m、桩长13m的管棚支撑桩及2根钢管桩支架及管棚支撑梁，框架侧面钢花管支撑在双层门式支架上。框架内侧墙之间间距为80cm，在框架内侧墙预留Φ10cm@250cm注浆孔，待框架顶进就位后注浆密实中间土体，框架顶上及外侧墙土体利用Φ245mm@40cm钢花管注浆密实。

3 施工监控

顶进框架桥由于施工过程非常复杂，一般要经过线路加固、传力后背墙修筑、滑板修筑、框构桥预制、盾构开挖、框架桥顶进、线路恢复等施工环节，才能建造完成。由于顶进框架桥施工复杂、技术难度大、精度要求高，因此为了确保顶进框架桥施工安全、线性平顺，对其整个施工过程进行施工监控，就显得非常有必要。根据相关规范和昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥设计文件，本项目施工监控的目标与精度如下：

1）每节框架桥轴线偏差≤200mm；

2）每节框架桥高程偏差≤1%顶程并偏高≤150mm、偏低≤200mm；

3）相邻两节框架桥高差≤50mm；

4）高速公路路面沉降量≤20mm。

根据本项目的施工监控要求，对昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥的施工监控主要包括盾构系统轴向偏位及竖向位移监测、框架桥轴向偏位及竖向位移监测以及高速公路路面的水平推移及竖向位移监测。

对盾构施工和框架桥的整个顶进施工过程进行监控的目的，就是对结构和周围环境的状况做出适时判断和预警，在此基础上对施工过程进行调整，从而最终保证整个施工过程中结构安全和框架桥施工顺利完成。

针对昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥的实际情况，根据相关规范和设计文件，对昭云大道下穿京港澳高速公路顶进框架桥进行监控的预警指标及相应的预警值如下表所示。

在施工监控的过程中，若监测结果显示某一个监测项目已经达到监测预警值，监控单位通知施工单位立即停止顶进，由项目业主、监理单位、监控单位和施工单位共同协商，立即采取措施进行纠偏。

4 监控结论及数据分析

通过对湘潭市昭山示范区昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥开展施工监控，基于现场实测和理论分析，监控结论如下：

1）昭云大道下穿京港澳高速公路工程K2+819.505顶进框架桥顶进到位后，框架桥Ⅰ累计向左偏位最大值达320mm，不满足规范和设计要求，后经专家研究决定将原设计方案变更，即框架桥Ⅱ整体向左移40cm，以保证框架桥Ⅰ和框架桥Ⅱ有足够的安全间距；框架桥Ⅱ累计向左偏位最大值为144mm，符合规范和设计要求。

2）框架桥Ⅰ顶进到位后，累计竖向位移最大值为-64mm，符合规范及设计要求；框架桥Ⅱ顶进到位后，累计竖向位移最大值为27mm，符合规范及设计要求。

3）框架桥Ⅰ顶进过程中及顶进到位后，路面累计沉降最大值为-59mm，不符合规范及设计要求，后经专家研究决定对框架桥Ⅰ南北两侧土体及高速公路中央分隔带处土体进行注浆并对高速公路路面沉降过大处进行罩面处理，对高速公路路面沉降进行24小时跟踪监测，监测结果显示：高速公路路面沉降已处于稳定状态；框架桥Ⅱ顶进过程中及顶进到位后，路面累计沉降最大值为-19mm，符合规范及设计要求，后续监测结果显示：框架桥顶进到位后，高速公路路面无继续下沉，沉降处于稳定状态。

4）全桥顶进过程中及顶进完成后，路面各测点水平推移量小，在规范及设计限值之内。