陈铁女 董玲珑
杭州市市政公用建设开发公司
德胜快速路是杭州交通“三纵五横”快速路网中的重要一横，是市区联系下沙杭州经济技术开发区的一条大通道。其中，在规划运河二通道位置新建一座跨河桥梁。如何建设好既适应新形势要求，又满足交通和景观功能需要的桥梁，是摆在桥梁设计和建设者的一个新课题。
建桥着眼点：因时因地因势制宜
在德胜东路高架地面道路上建设跨运河二通道桥梁，从桥梁方案设计开始，必须直面时、地、势三大因素。
建设时间比较紧张。根据市委、市政府三年基本建成“三纵五横”快速路网的总体要求，为尽快发挥快速路的社会功效，德胜快速路工程须在2013年年底建成通车。因此，桥梁建设首先要面对前期管线迁移、交通组织等复杂情况，工程建设时间比较紧张。
施工条件相对复杂。德胜快速路是杭州市区连接下沙开发区及大江东产业集聚区的重要纽带，车流量大，尤其是重型车辆进出繁多。因此，为确保施工过程中既有道路的通行，施工场地有一定的局限性。
投资控制和长远规划的需要。作为政府投资项目，在节约、高效、严管城建资金使用与管理的大环境、大趋势下，加强造价、技术、管理等方面投资控制，成为相关行政职能部门和工程参建单位的重要任务。同时，由于桥梁位于规划中的运河二通道，建成之后必须保证在今后河道开挖与通行时能够经受考验，而桥梁景观效果应与水环境要求相媲美。
鉴于此，建设运河二通道桥梁必须举轻若重，创新思路，择优设计，精心施工，稳中求进，保质保量，只有这样，才能最终交上满意的答卷。要实现这一目标，最优的桥梁形式和最周全的设计蓝图成为影响实施效果的前提和关键。
建桥落脚点：比对设计方案寻求最优
最初，德胜东路跨运河二通道桥梁在桥型上有诸多选择，最保守的设计便是主线高架、地面辅道均为预应力砼连续梁或者主线高架、地面辅道均为预应力砼连续梁，且这些桥梁的设计方案，无论是设计上还是施工上都较为成熟。但是，设计院桥梁专家、建设单位均认为这两种方案有两个致命的缺点：一个是施工周期长；另一个就是外形普通，完全是传统高架桥设计流水线上不假思索的批量产品。为了避免这种情况出现，且充分利用德胜东路跨运河二通道桥目前的建设条件，首先从结构设计上寻求最优方案。
双层或单层方案的选择。第一，在跨径布置中，双层均为92米；单层则需要考虑主线高架+地面辅道=56+92+56=204m。第二，在施工占用红线状况中，双层采用上下层布置，红线仅比最宽的桥面稍宽，约46米；单层分幅平面布置，红线占用72米至82米不等。第三，施工速度，双层可整幅施工，钢桁架和下部结构可同步施工，梁体砼搭支架施工，施工速度快，施工工期约10个月；单层分幅施工，施工周期约18-20个月。
双层复合桁架桥梁与双层迭合桁架桥梁的抉择。第一，养护维修，复合桁架桥钢结构涂装要求高，但外露钢结构较少，养护要求较为方便，估计主桥建安费1.09亿；迭合桁架桥钢结构涂装要求高，外露钢结构较多，养护要求稍高，而主桥建安费约1.23亿。比对方案，双层复合桁架桥不拘一格，完美地将工期，造价、建造难易度等因素降低到合理的范围，成为设计的首选。
通过比对设计方案，最终确定德胜东路跨运河二通道桥设计，采用简支双层复合桁架桥，上层沟通德胜东路快速路，下层跨越规划的运河二通道，主跨92米。简单地说，就是上下层的路面均为混凝土结构，中间结构由钢结构（即钢桁架）共同受力的复合结构。桥梁由桥面板与弦杆、横梁构成了型钢混凝土组合结构，将钢腹杆插入混凝土中、省去上下钢弦杆的新型复合桁架结构体系，既弦杆与腹杆的节点埋设在混凝土中，通过节点焊钉等连接件与混凝土相结点，该桥型能使结构自重减轻，且提高了预应力的施加效率，是一种新型的组合梁桥体系。
建桥着力点：克难攻关落实施工管理
这种同类型的桥梁，全国较为少见，主跨如此之大的简支桥梁更是首座。这“就好比两个人挑担，如何分配力量，让两者达到一种和谐”，是个难点，很难把握。为此，在设计和参建单位专家的共同专研下，纤维混凝土、微膨胀混凝土、体外预应力、双层复合钢桁架等新结构、新材料、新工艺、新技术陆续地使用在这个桥梁建设中，在大大增加了该桥技术含量和施工难度的同时，也对施工管理提出了更高要求。
为确保桥梁建设成为与水环境相媲美的精品，建设单位着力把握三大难点，落实工程质量安全管理。
抓住凝土浇筑量大难点，确保施工质量要求。为提高混凝土抗裂性能及钢砼的结合能力，上下层桥面结构所有混凝土采用C50纤维砼，总量达到6200m?。纤维混凝土的浇筑质量及钢砼构件的结合能力是主桥质量的重要保证，但由于主桥上部结构钢筋布置较密，特别是弦杆及节点部位除布置钢筋外还有大量的剪力钉、预应力波纹管，加上纤维混凝土自身流动性差，致使纤维混凝土施工难度大，混凝土密实度不易控制。为解决这一重大问题，现场在专家指导下，总监、总工亲自操刀，耗时1个月，为桁架桥人字型节点制定1：1模型，从模型定制、成型、切割效果以检验纤维混凝土结合情况，指导后续30多个节点施工承包方工作。
抓住钢构件焊接量大难点，确保焊接质量要求。主桥弦杆、腹杆、节点板、临时撑杆等各种钢构件之间的连接全为焊接，而钢桁架的钢板最大厚度达到55mm，对接焊缝和重要部位的角焊缝均为一级焊缝。如何在建造过程中既保证焊缝的质量又控制好焊接变形等问题，对主桥建造精度的影响是该工程施工的一大难点。据监理介绍，工程现场必须在高频率、严要求下，通过一系列的检测之后作业。例如工程采用23组工地试板与内场试板，通过一系列的拉伸测试检测焊接结果，使操作工序、方法具有可借鉴性。同时，针对原探伤比例10%—25%的可控范围，现场均采用20%的高标准，使焊缝一次性通过率达到了99%。
抓住现场吊装工作量大难点，确保主桥施工安全。主桥分节段吊装和整体预拼装是主桥施工安全控制的重要环节。该桥吊装重量合计达到1300吨，全桥吊装次数共计127吊，最大构件重量近30吨，最高吊装高度在15米，加上吊装现场处于交通繁忙的德胜东路道路中央，这对工程的吊装工作提出了很高的要求。为此，现场便采用临时钢管支架沉降监测，随时关注吊装下支架的受力情况，做好一切安全措施。
建桥创新点：节地节时节材且新颖别致美观
在运河二通道桥选择采用简支梁桥形式的最初，参建人员的心中多少有些惴惴不安，但是，实践证明：桥梁设计方案选择是正确的。主要体现在：
节约用地。采用上下层布置，红线宽46m；而采用主线高架、地面辅道为预应力砼连续梁分幅平面布置，红线宽72m或82.6m。和单层桥相比，占地面积大大减少。
节约工期。它不同于设置上下弦杆的传统的组合桁架桥体系，相比于单层桥面梁高大大降低，有利于桥梁立面布置。同传统的预应力混凝土箱梁桥相比，在采用钢桁“替代腹板”后，桥梁自重明显降低，减少现场作业，缩短施工工期。
节约造价。与传统的钢箱—混凝土组合梁或钢梁桥相比，现场焊接的工作量大大减少，减小或避免使用厚钢板带来的技术问题。在采用钢桁“替代腹板”后，避免了混凝土腹板开裂等问题，大幅度节省钢材，取得良好的经济效益。
简洁通透。桁式腹杆构造的通透性，一桥一跨过河，结构简洁，视野通透，既可以减少风力作用，提高结构的抗风性能，也能给体外预应力钢束的张拉、检测、维护、更换带来方便。
美观活泼。双层复合桁架梁腹杆通过涂装，使桥梁呈现出古典韵律的结构美感，成为运河二通道上的一座景观桥梁。
论文作者:陈铁女,董玲珑
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签：桥梁论文; 桁架论文; 混凝土论文; 运河论文; 预应力论文; 结构论文; 东路论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;