【摘 要】 站桥合建结构是优化设计、节约工期的一种有效方式，但当上部高架桥为曲线型式时，其桥梁架设不仅要受到线形控制，还需考虑下部车站结构的承载要求限制，使得架设工作难度增大。文章重点以合肥轨道交通 1 号线一期工程芜湖路地铁站与上部南北高架桥站桥合建工程为依托，重点针对上部曲线连续钢箱梁高架桥架设方案及相关技术进行探讨，为工程的成功建设提供了技术指导，其经验也可为今后类似工程施工提供参考和借鉴。

【关键词】 站桥合建结构; 曲线连续钢箱梁高架桥; 架设技术

 

      合肥市轨道交通 1 号线一期工程中芜湖路地铁站与其上部南北高架桥同时进行施工，为加快施工进度，经方案综合比选，最终采用地铁车站、高架桥合建即站桥合建结构型式。

      在该站桥合建区段，上部高架桥设计采用全封闭连续钢箱梁结构型式，共需架设 2 联，全长 146 m。钢箱梁各段桥墩均采用扩大基础型式直接作用在下部地铁车站顶板之上，各桥墩在地铁车站的平面布置位置见图 1。

      从图 1 可以看出，上部高架桥线路主要呈 S 曲线形走向分布，而下部地铁车站则主要呈直线形走向分布，两种结构线形走向的差异，导致了各桥墩在地铁车站上的分布位置具有一定的不均匀性，加之地铁车站结构对上部载重要求有所限制，因此给上部高架桥钢箱梁的架设工作造成如下困难:

      ( 1) 曲线线形控制要求。曲线段在架设过程中需要同时保证成桥平面线形和立面线形与支墩上对应的线形重合，按线形架设要求高，架设难度大。

      ( 2) 吊装作业要求。车站结构上方严禁载重汽车站位，使得 50T 龙门吊对梁段的吊装难度加大。

      鉴于此，笔者结合工程实际，对结构上部高架桥钢箱梁架设技术进行了探讨和分析，并制定了可行的实施方案，为该工程的顺利施工提供了保障。

 

      依据本工程实际，制定钢箱梁架设总体方案如下:

      ( 1) 钢箱梁架设采用临时支墩支撑，临时支撑的位置分别设置在高架桥各桥墩承台、车站结构各支柱的上方，为保证临时支墩的稳定性，临时支墩两两之间用 30b 工钢交叉连接。

      ( 2) 钢箱梁横向由中间向两边架设，先架设中间的梁段，再对称架设两边的梁段。

      ( 3) 钢箱梁纵向由北向南架设，长5. 5 m、6. 5 m 及7. 5 m的梁段利用临时匹配件及马板承力架设，其中 5. 5 m、7. 5 m梁段用汽车吊架设。

      ( 4) 悬挑梁段待横向所有梁段都架设完成后用汽车吊进行架设。

      ( 5) 架设钢箱梁时，钢箱梁由 50t 平板车从预制场运至隧道两边的混凝土地面上，利用汽车吊将钢箱梁吊至桥下，然后通过 50t 龙门吊机吊装、架设。

 

       ( 1) 临时支墩安装: 临时支墩采用多节Ф609，t = 16 mm钢管支撑拼接而成，每节之间采用 M22 高强螺栓连接。安装时，首先在车站顶板上面正对结构支柱位置处定位临时支墩，然后使用汽车吊将拼接好的钢管支撑吊至安设位置，最后将对应法兰盘上的螺栓孔按照 M22 膨胀螺栓打孔，并使用M22 膨胀螺栓将其固定牢固。

      ( 2) 连接系: 连接系为 I30b 工字钢，采用交叉法将临时支墩横向和纵向连接为一体，确保临时支墩稳定，横向两侧设斜撑稳固横梁。

      ( 3) 横梁: 横梁由 4X45a 的工字钢焊接而成。横梁与钢支撑、斜撑之间采用焊接连接。横梁安装完成后在横梁两侧设置施工便道，确保作业人员行走方便。

      ( 1) 支座质量检查: 支座材质和制造精度要符合设计要求，同时在现场做外观检查和对组装后的轮廓尺寸进行复核。

      ( 2) 安装前准备: 安装盆式支座前，需在水泥支墩上锚固螺栓，从而把盆式支座和水泥支墩连接起来。

      ( 3) 安装: 把盆式支座用锚固螺栓连接在水泥支墩上，再把支座垫板放在盆式支座上，然后梁段落在支座垫板上。其安装精度要求如表 1。

      为方便预制和现场拼装，将钢箱梁横向共分为 7 个节段，各节段尺寸见图 2; 为适应现场运输条件，将钢箱梁纵向共分为 6 段，其中第一联分段长度为 6. 5 m+4×15 m+5. 5 m，第二联分段长度为 6. 5 m+4×15 m+7. 5 m，从而将各节段重量控制在 50t 以内( 图 2) 。

      钢箱梁分段后，为了防止在运输和吊装得过程中发生变形，在箱体内部都必须装焊刚性支撑。

      考虑到日照导致梁段阴面和阳面温度不一致而产生梁段变形影响，临时支墩垫板采用 50 mm 钢板+聚四氟乙烯板+20 mm 钢板组合构成，即临时支墩可以补偿纵向滑移以避免立柱受到弯矩。梁段的架设定位严格按照梁段定位点与临时墩上的对应点重合，即首先在梁段上做出十字经纬线( 经线为梁段中心线、纬线为隔板线) ，然后用全站仪在临时支墩上打出对应经纬线，架设时两经纬线重合即可。

      吊具采用适合钢箱梁外形尺寸和重量的钢丝绳进行; 为防止钢丝绳在吊装过程中受力不均匀，对各梁段分别设置 4个吊点，并确保吊点关于重心对称布置; 吊耳采用 t=40 mm的钢板制作而成，强度满足最重梁段吊装强度要求，吊耳内孔必须呈倒圆角，以免钝边对钢丝绳造成损坏; 吊装设备共采用 2 台 50 t 门吊，2 台 100 t 汽车吊和 2 台 50 t 汽车吊，门吊横跨车站主体结构，在车站两侧冠梁上铺设门吊行走轨道，汽车吊布设在车站两侧，配合钢箱梁吊装。

      总原则为“先横向后纵向”，即先架设横向的七个节段，再沿桥长方向纵向架设，基本施工流程为预埋连接螺栓→临时支墩位置放样→用预埋螺栓把临时支墩固定→按设计标高进行调整; 由于下部为地铁站，承载能力有限，所以在地铁站宽度 22. 1 m 长度整个钢箱梁投影范围内严禁进行吊机打腿等过载行为。

      梁段横向架设顺序见图 3。横向每一梁段架设完成后需检测梁段上的定位标记与支架上的标记是否对应，待两标记对应后才能架设下一梁段。

      梁段纵向架设顺序根据现场施工情况和工厂内制作工艺，定为 2－1－3－4－5－6 即先架设第 2 节段，再利用临时匹配件和马板架设第 1 节段，最后依次架设第 3、4、5、6 节段，纵向每一节段架设完成后需检测节段上的定位标记与支架上的标记是否对应，待两标记对应后才能架设下一节段，本节段的焊缝在下一节段定位好后再进行焊接。

      现场焊接顺序为下一节段拼装线形检验合格后，把第一节段内隔板与顶、底板的环焊缝补齐，再进行横向节段的纵向焊缝对接，然后进行纵向节段间环形焊缝焊接，最后焊接面、底板纵肋嵌补段焊缝的焊接，先焊纵肋嵌补段间的对接焊缝、后焊纵肋与面、底板间的组合焊缝，焊接时在施工区域设挡风屏、遮雨棚等装置以保证焊接质量，后续节段流程相同．

      现场焊接方法可采用埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊，手工电弧焊三种，焊接完成后要对焊缝进行打磨以达到焊缝验收标准。