路基改桥梁施工在互通立交改造工程中的应用

宋 雷

（中铁十五局集团城市建设工程有限公司，河南 洛阳 471000）

京港澳高速互通式立交工程主体工程JGAK2+683.142桥，位于郑州市航空港经济综合实验区拟建互通内与规划道路双湖大道的交叉桩号K2+683.142里程处，交叉位置处交角约为94°。双湖大道为市政快速路，因此京港澳高速公路需在该位置挖开原有路堤新建桥梁，跨越规划双湖大道。京港澳高速在该段为南北向道路。文章结合双湖大道该位置处规划断面，拟建JGAK2+683.142桥，采用6m×20m预制预应力混凝土简支装配式箱梁结构，同时施工桥梁角度设置采用与京港澳高速和双湖大道交角相同的角度。京港澳高速公路采用双向八车道设计，桥梁长度为125.04m，桥面宽度为41m，桥梁立柱部分采用柱式桥墩+系梁结构，桥梁端部采用柱式桥台，桥梁基础采用钻孔灌注桩，设计桩径为1.5m。路改桥桥梁区位图如图1所示。

图1 路改桥桥梁区位图

1 高速路基改桥梁施工工艺优势

高速路基改桥梁施工的工艺特点是桩柱一体，便于施工。在后期的施工中利用旋挖钻机可以直接在原高速路面上施工桩柱，墩柱部分采用钢护筒跟进工艺进行施工；在桩柱施工完成后，将原高速路基下挖至盖梁底设计高程，进行盖梁施工；待桥梁完成通行后开挖原路基，最后将桥墩部分钢护筒拆除。这样的施工流程能够最大程度地简化工序，缩短工期。施工中采用桩柱一体化施工，简化了桩柱两个分项工序分别施工的衔接时间，可减少临时防护持续时间，缩短封路时间，降低交通安全隐患。同时，京港澳高速采用半幅通车、半幅施工的模式，前后共进行四次交通转换，有助于缓解保通辅道交通压力。

2 高速路基改桥梁施工工艺流程

施工准备→第一次交通转换（京港澳右幅由北向南车辆断行，改行保通辅道）→右幅桩柱一体施工→第二次交通转换（京港澳左右全幅断行，改行保通辅道）→左幅桩柱一体施工，右幅路面铣铇，右幅台帽盖梁施工→左幅路面铣铇，左幅台帽盖梁施工，右幅台帽垫石施工及其支座安装→左幅垫石施工及其支座安装，右幅预制箱梁安装→左幅预制箱梁安装，右幅桥面系施工→左幅桥面系施工，右幅桥面防水、沥青施工→左幅桥面防水、沥青施工，右幅交安施工→左幅交安施工，右幅交工验收→左幅交工验收，右幅第三次交通转换（京港澳右幅由北向南车辆通行）→右幅第四次交通转换（保通辅道车辆全部转移至京港澳高速）。

3 高速路基改桥梁施工要点

3.1 京港澳既有高速路基开挖

施工开挖前期需要根据盖梁高度、原路面高程进行计算，确定原高速路面下挖深度。盖梁施工时，需将原高速路基开挖至盖梁底位置，割除露出部分的钢护筒，按照相关要求进行盖梁施工。如果半幅封闭施工，那么另半幅通车，施工半幅道路上的原通行车辆改行保通辅道。

3.2 安装导向架及长护筒

在安装导向架及长护筒的过程中，首先采用直径为1.7m的钻头钻进，钻孔深度达到长护筒长度。为控制护筒平面位置及竖直度，先安装箍圈，以十字交叉法控制箍圈的平面位置并固定，然后安装导向架，并利用水平尺量测短护筒竖直度，采取楔形钢块予以调整。当其满足规范要求后，在导向架端部的钢管中打入钢钉，钉入原高速路面加以固定。固定完成后采用汽车吊吊装长护筒，待其对准导向架中心短护筒，由人工扶正，缓慢下落。长护筒缓慢降落至设计位置后，用木楔将短护筒与长护筒加以固定。最后，用细沙填充短护筒与长护筒之间的缝隙，当细砂埋设导向架短护筒底20cm左右时停止填充，更换直径为1.5m的钻头继续钻进。

3.3 交通转换施工内容

JGAK2+683.142施工时将车流（上下行）转移至已经修建好的保通辅道行驶，保通辅道对应京港澳高速路段断行期间进行主线施工。主线桥梁桩基施工前需要完成内容包括如下方面：（1）拆除保通辅道顺接主线的西侧护栏板；（2）顺接京港澳高速与保通辅道交叉K680+695、K681+350位置中央分隔带拆除、开口路面硬化施工。根据施工的先后顺序，原京港澳高速通行车辆改行保通辅道并恢复主线通行，主线桥梁完成后车辆通行前需要完成的内容包括如下方面：（1）破除施工前中央分隔带的硬化路面，恢复中央分隔带植被、护栏及机电迁改等工作；（2）恢复保通辅道顺接主线的西侧护栏板。

交通转换需要做好以下保通措施：（1）在京港澳高速施工路段附近收费站入口前设置明显标志，并和高速管理单位取得联系，在高速电子显示牌上显示前方道路施工信息，提醒司乘人员，适时变道、减速，安全通过施工路段。（2）护栏拔除时，封闭临近拔除护栏施工位置的京港澳西侧紧急停车带，避免交通事故的发生，保持行车道+超车道双向六车道正常通行。护栏拔除完成且坑洞填补达到强度后，由北向南行驶车辆转移至保通辅道行驶。（3）在保通辅道两端安置专业的人员指挥过往车辆，避免交通阻塞，并对交通标志标牌进行巡视，确保标识标牌整齐、清晰可见。（4）为预防保通区内出现突发事件，在施工作业对应的保通区内安放一台清障车。

4 高速路基改桥梁施工全面管控

4.1 质量保证措施

桩柱一体施工的重难点在于竖直度的控制，而控制该指标的关键在于导向架的制作。在加工过程中，需对其水平度与竖直度进行控制。（1）导向架安装前，需先清理孔口地面杂物，然后安装箍圈，调整其平面位置后加以固定，再吊装安放导向架，用水平尺测其竖直度，并采用钢楔块予以调整。竖直度调整完毕，最后对其平面位置进行校核。需注意的是，每次调整导向架平面位置后，均需重新校正其竖直度。（2）为保证墩柱部分混凝土外观质量，长护筒采用无缝钢管制作，同时为避免铁锈污染墩柱混凝土，护筒内侧需涂刷防锈漆。（3）采用旋挖钻施工，并采用高效聚合物配置泥浆，且混凝土灌注前及灌注中的各道工序应紧密衔接。（4）准确量测孔深，当其达到长护筒长度即墩柱高度时，更换钻头，继续钻进。受现有机械水平限制，钻深无法精确控制，因为在实际施工过程中，钻深一般比长护筒长度略小。（5）为保证墩柱部分混凝土的密实性，混凝土灌注速度不宜过快，为混凝土自然沉降留足时间。

4.2 安全措施

施工中应按照施工要求和安全操作规程组织施工。（1）进入施工场地的作业人员需戴好安全帽并穿好反光背心，项目管理人员和施工班组人员所佩戴安全帽应便于区分；特种作业人员需经过相应技能的专业培训，考试合格后持证上岗；施工中的低压电工人员作业时需戴好绝缘手套、穿好绝缘鞋，焊工作业人员则需戴好防护手套、防护面罩、穿好绝缘鞋。（2）进场前需对机械设备进行检验，检验合格后方能投入使用，并定期检查机械设备的保养情况，严禁机械设备带病作业。（3）钻机停放前，事先对场地进行检查，如遇软弱地面则需要夯实并平整，地基承载力若不能满足要求则需进行换填，如有高压线则需要保证有足够的安全距离，无法避开时需协调相关单位进行迁改，施工中安排专人重点监护附近有电力架空的线路。（4）施工作业期间，施工人员活动范围不能超出封闭区域，安排专人对保通区域进行巡视，发现安全隐患及时纠正。

4.3 环境保护措施

施工中需建立健全的环保管理机构，施工中要遵守国家级地方法律、法规，并严格落实郑州市扬尘治理八个100%环保标准。（1）按照《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59—2011）设置围挡，围挡设置可考虑施工场地最大利用空间，严禁在征地红线范围外设置围挡。（2）覆盖施工现场裸露土方，避免扬尘污染。（3）确保施工现场场地整洁，标识标牌清晰且标识内容全面，施工机具、材料摆放整齐有序。（4）为防止施工中的钻渣、混凝土运输对环境造成污染，施工中安排专人清扫运输道路并用洒水车进行清洗。

5 结束语

总之，该次施工结合场地场貌将京港澳高速与新建双湖大道交叉处原有路基改造成桥梁施工，相比双湖大道上跨京港澳高速具有明显的优势。若上跨京港澳高速路基，土方填筑工程量会显著增加，桥台路基填高会造成周边大量土地被占用，而路改桥中桩柱一体化施工，可减少临时防护持续时间，减少封路持续时间造成的不利影响，缩短了桥梁施工工期。案例路改桥中桩柱一体化施工能够为同类施工提供可靠的技术支持，交通转换与施工工序的有效衔接也为不断行施工工艺提供了决策依据。