山区现浇连续箱梁高架桥防塌防坠施工技术研究与应用

山区现浇连续箱梁高架桥防塌防坠施工技术研究与应用

刘热强1、朱彩红2、刘逸琼2、龚敏3

（1、3广东省建筑工程机械施工有限公司，510500；2、广东省市政行业协会，510635；2、广东省基础工程集团有限公司，510510）

摘  要：现浇连续箱梁高架桥梁施工时模板支撑架坍塌事故时有发生，给国家造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，现浇连续箱梁高架桥模板支撑架的稳定性不可忽视。本文依托工程实例，对山区现浇连续箱梁高架桥模板支撑架防坍塌的地基加固、以及桥面施工作业人员防坠技术进行了研究并在项目得以成功应用，为类似项目提供了借鉴。

关键词：山区；现浇连续箱梁；高架桥；模板支撑架；地基；防塌防坠

0前言

随着我国桥梁技术的提高，桥梁的美观也越来越高，现浇连续箱梁因具有外

形简捷、美观、抗扭刚度大、整体性好、适用性强等优点，在桥梁建设中发挥着

重要的作用、被广泛应用于高速公路及市政工程。但与此同时，该结构桥梁施工

时模板支撑架坍塌事故也时有发生，给国家造成了巨大的经济损失和不良的社会

影响。现浇连续箱梁桥模板支撑架的稳定性不可忽视，对现浇连续箱梁桥因支撑

架坍塌的防坠方法进一步研究具有较高的工程实用价值。

1工程概况

广州东部固体资源再生中心（萝岗福山循环经济产业园）公用配套工程园区建设施工总承包工程位于广州市萝岗区九龙镇福山村，厂区周边山体林立，中心场地占地面积约969.5亩。工程内容主要包括：道路、桥梁与交通工程；管线工程（含给排水管线、电力通讯管线及综合管沟）；景观绿化工程；水源配置工程；附属设施工程（门岗、围墙、地磅及洗车系统、监测系统）等，工程特点为包含单位工程较多，工作面广，涉及工程技术内容众多，施工工期紧，其中进场通道桥连续箱梁高架桥有三座为位于山坡处、连接两山坡处的施工。

2山区现浇连续箱梁高架桥出现坍塌而导致人员坠落的原因

2.1连续箱梁高架桥项目模板支架搭设完工后，因多方面原因（资金、征地拆迁、手续补齐）暂停施工，长时间后模板支架地基受长时间气候影响软化容易出现模板支撑系统失稳坍塌而导致桥面施工作业人员坠落伤亡；

2.2连续箱梁高架桥项目模板支架搭设完工后，恰逢暴雨天气，桥梁模板支架地基受雨水软化、桥梁支架位于山坡上或者靠近山坡，很容易出现地基下沉或山坡失稳引起模板支撑系统失稳坍塌而导致桥面施工作业人员坠落伤亡。

3连续箱梁高架桥模板支架系统的设计

连续箱梁高架桥模板支架采用重型盘扣式钢管支架，鉴于连续箱梁高架桥位于山坡处、连接两山坡处，高架桥模板支架搭设在山坡上或模板支架两段靠近山坡，在桥梁施工过程中受下雨影响，支架会地基下沉、地基随山坡失稳或山坡失稳冲击而导致支架坍塌。施工前，项目部技术人员必须通过技术攻关，解决连续箱梁模板支架地基下沉、山坡地基失稳而引起连续箱梁高架桥模板支架坍塌导致桥面施工作业人员的坠落技术难题。

3.1山坡上搭设连续现浇箱梁高架桥支架的基础加固结构防支架坍塌
在坡形地段上的现浇连续箱梁高架桥施工，先将施工位置的坡段铲平压实形成平面结构，平面结构上初铺设一层山渣石作为硬化层形成坡平台并做地基承载力进行重型动力触探检测，地基承载力检测结果达到120Kpa符合要求后来确定后续地基加固结构（通过比选混凝土薄壁筒桩、钻孔灌注桩、搅拌桩、预制管桩等加固方案，最终选用混凝土薄壁筒桩作为地基加固方案）；然后在坡平上施打梅花形薄壁混凝土薄壁筒桩（双层钢护筒桩外套管为ф800钢管、内套管为ф500 钢管，钢管壁厚 5mm,混凝土壁厚 14cm），筒桩长5-8m，间距1.5m。筒桩顶混凝土内埋设有 4 根ф16mm 的钢筋作为相邻筒桩之间的连接件相固定，桩顶设有 C25混凝土盖板；待筒桩和盖板混凝土强度达到 100%后在桩之间填充山渣石，填充在筒桩之间的山渣石与盖板相持平，然后对桩间土再进行重型动力触探检测，承载力将会显著提高，再铺设土工格栅和 15cm 厚 C20 混凝土层形成搭设箱梁支架坡平台；在坡平台混凝土层边缘外侧设方形 C20 混凝土反坎结构，这样箱梁模板支架基础结构的承载力、横向变形控制得到显著增强，还能防止因雨水冲刷平台外侧边坡等特殊外部因素导致现浇连续箱梁支架失稳、坍塌或坡平台外侧塌方等安全事故，避免不可挽救的财产损失和人员伤亡。

图1 山坡处连续现浇箱梁刚构高架桥支架加固基础结构断面图、平面图

3.2现浇砼连续箱梁刚构高架桥坍塌防坠装置

连续现浇箱梁刚构高架桥模板支设完毕后，将桥梁钢筋混凝土墩柱延伸出的竖向钢筋和加设的多个横向三角加劲箍筋焊接，在连续箱梁桥相邻墩柱顶搭设1000х1000mm的高出桥面3500mm的扣件式钢管矩形钢管架（外侧由底到顶设横向斜撑），然后在此两个竖向钢管矩形钢管架上支设水平的900х900mm矩形钢管架，各矩形钢管架通过钢扣件连接，最后在相临的水平矩形钢管架之间两侧及中间连三道6х19直径不小于8mm的钢丝绳，桥上施工作业人员身上的安全带挂设在钢丝绳上形成保护连接，可以灵活移动作业，同时可避免当高架桥因为久未施工、或遇到暴雨特殊天气、或边坡垮塌冲刷等情形下导致桥梁支模架坍塌而出现安全事故导致作业人员伤亡的情况，能有效保证在高架桥上施工人员的安全。

其中：1桥墩柱、2钢管矩形架、3钢筋结构、4钢丝绳、5钢管支撑架、6现浇箱梁钢筋、21竖向钢管矩形架、22横向钢管矩形架、31竖向钢筋、32加劲箍筋。

       图2 现浇砼连续箱梁刚构高架桥坍塌防坠装置设计图

4连续箱梁高架桥的施工

连续箱梁高架桥模板支架采用重型盘扣式钢管支架，施工前，根据地基加固处理结构处理效果、桥梁结构施工图纸严格编制高架桥模板支架搭设施工专项方案，方案编制完经公司总工程师、总监审批后，再经过专家论证审查通过后开始搭设；同时，按照现浇砼连续箱梁刚构高架桥坍塌防坠装置图，在桥面通过桥梁墩柱搭设好浇砼连续箱梁刚构高架桥坍塌防坠装置系统，从而保证了现浇砼连续箱梁刚构高架桥施工过程中的安全。

图3  坡平上混凝土薄壁筒桩、高架桥坍塌防坠装置和支架搭设实物图

5技术经济性分析

本项目连续箱梁高架桥的施工以安全、高效、优质为前提，通过高架桥模板支架地基加固桩基方案比选，最终选用混凝土薄壁筒桩+山楂石+土工格栅复合地基处理方式作为加固山坡处地基，在桩数、其他条件和承载力相同的情况下，地基加固效果共节省费用26.4096万元，不仅保证了施工安全还有较好的经济效益。

6结论与展望

山区现浇连续箱梁高架桥防塌防坠施工技术在本项目的成功运用，缩短了工期，加快了施工进度，且有利于安全文明施工，提高了企业竞争力，获得较好的经济和社会效益，为山区或软土地段公路、市政项目的现浇桥梁高支模施工有较大的借鉴意义和指导作，有较高的应用推广价值，值得普及推广。