泰州長江大橋超高支架設計與施工技術

摘要：泰州長江公路大橋主橋采用三塔兩跨懸索橋，主橋橋跨組合為420m＋1080m＋1080m＋420m。泰州長江大橋南錨塔間引橋均為高墩身（42-49m），其近主橋側直線段施工支架高達48m，本文簡要介紹高管樁支架法蘭連接施工質量控制的施工技術。

關鍵詞：懸索橋；高支架；法蘭連接；擴大基礎

1 工程概況

南錨和南塔之間的引橋上部結構為6×70m六跨預應力混凝土連續(xù)箱梁，全長420m。梁高4m，箱梁頂板寬16m，底板寬7.5m。箱梁直線段總長為33m，采用單幅一次性澆筑，混凝土方量為492.36m3，梁段總重為1230.91t。其中8塊段在南塔下橫梁上方，此塊段重量200.85t考慮由南塔下橫梁承受，故直線段施工計算中混凝土重為1030.06t。

2 支架設計

2.1 基礎設計

直線段施工范圍位于江灘上，原計劃采用鋼管樁基礎。但經過現場勘查此處屬于原南塔施工場地，根據查閱其施工方案及現場核實，筑島平臺處理方法為清除30cm厚的腐質后，對基層進行分層填筑，分層壓實，層厚＜30cm，壓實度≮90%，然后填筑30cm厚的山皮土再澆筑20cm的C20混凝土且筑島平臺已經過2年多的沉積，現地面標高為+4.5m。根據現場實際情況決定采用擴大基礎。

根據設計，管樁分為三組，其中兩組位于地基上，第三組位于南塔的承臺基礎上。地基上的兩組管樁采用整體基礎，尺寸為13.7×6.2×1.5m，基礎底面配一層鋼筋網片；南塔承臺上的那組管樁采用單獨的小基礎，尺寸為1.5×1.5×0.5m。經過計算，基礎及地基均滿足要求。

2.2 支架設計

2.2.1 鋼管樁的選用

考慮支架高度在45m左右，在安裝時接頭及連接系若采用焊接，施工難度很大，而且焊接質量也難以保證。經多方考察最終決定采用φ609mm，δ=16mm的成品管樁，其接頭均帶有法蘭盤，連接系也采用同類管樁，其與豎向管樁之間通過四通進行連接。成品管樁主要由三個部分組成：拼接段、活動端、四通。

拼接段的單根長度為0.2m、0.3m、0.4m、1.05m-9.05m，施工時通過螺栓連接成整體。活動端由插座頭及插銷頭組成，長度為1.49m，可調節(jié)范圍0-0.2m。四通主要是用于管樁的交叉連接，可以根據需要連接于管樁非法蘭盤位置的任何地方。

2.2.2 支架結構設計

根據計算、比選，支架管樁分為三組，每組縱向兩排，管樁間距為3m；橫向四排，間距為3m+4.5m+3m；每組內每根管樁間設四層連接系，每10m一層。根據計算，每組管樁的受力及穩(wěn)定性滿足設計要求，但考慮到管樁的高度，為確保安全，決定在每組管樁之間加兩層連接系。

2.2.3 管樁的配置

管樁立柱根據設計進行初步配置，施工時基礎標高需嚴格控制，安裝完成后頂端標高通過活動端進行精確調整。管樁配置時底節(jié)配一個0.4-0.5m短節(jié)即便于底節(jié)安裝時垂直度的調整，另外因底節(jié)與預埋件焊接固定，采用短節(jié)便于拆除。

2.3 管樁支架安裝

2.3.1 安裝前的準備工作

安裝前對基礎標高進行復測，根據實際標高，計算管樁立柱配置是否要進行調整，對每根管樁立柱的中心位置按設計進行測量放樣。

2.3.2 安裝順序

根據連接系的位置及管樁的配置情況，安裝順序如下底層短節(jié)安裝→第一個9.05m長節(jié)立柱安裝→第二個9.05m長節(jié)立柱安裝→第一層連接系安裝→第三個9.05m長節(jié)立柱安裝→第二層連接系安裝→第四個9.05m長節(jié)立柱安裝→第三層連接系安裝→剩余立柱（包含活動端）安裝→第四層連接系安裝。

2.3.3 底層短節(jié)安裝

根據測量放樣的立柱中心點對底節(jié)進行精確定位；用水平尺調整底節(jié)短節(jié)確保其上法蘭盤水平；調整完成后，底節(jié)下法蘭與預埋件焊接在一起，焊縫高度為10mm；焊接完成后，每根短節(jié)與預埋件之間再加焊6塊三角加勁板。對焊縫質量進行檢查、驗收，合格后進入下道工序。

2.3.4 第一、二個9.05m長節(jié)立柱、第一層連接系安裝

在距第一個長節(jié)立柱頂端約50cm處對稱焊接四個帶欄桿立柱的三角托架，并鋪上腳手板；安裝第一個長節(jié)立柱，其與底層短節(jié)連接處的螺栓暫不完全擰緊；

第一個長節(jié)立柱安裝完后，利用其頂部的三角托架滿鋪腳手板，在托架帶的立柱焊接欄桿并掛設安全網，形成第一層操作平臺；在第二個長節(jié)立柱的頂端焊接同樣的三角托架，并在其底部安裝好四通；安裝第二個長節(jié)立柱，其與第一個長節(jié)立柱的連接工作在第一層操作平臺上進行，該處連接螺栓擰緊；安裝第一層連接系。在此時安裝第一層連接系即確保結構的安全，同時因管樁連接系長度固定，而且通過四通與立柱相連時，連接處法蘭螺栓上緊后連接系與立柱必垂直；連接系的安裝過程也是立柱管樁垂直度的調整過程，連接系安裝到位，立柱垂直度也調整到位。第一層連接系安裝到位后擰緊第一個長節(jié)立柱與底層短節(jié)之間的連接螺栓。

2.3.5 剩余管樁安裝

按照設定的安裝順序及上述安裝步驟逐層進行管樁的安裝工作，每層操作平臺托架、四通的位置根據需要在地面安裝完成。每組管樁需制作一個帶半圓護欄的掛梯，在管樁立柱安裝前，附著于管樁之上，作為各層平臺之間的上下通道。掛梯與管樁之間需固定牢靠，外掛安全網，確保施工人員上、下班的安全。

2.4 樁頂分配梁及貝雷梁安裝

管樁安裝完成后測量管樁頂的高度并通過樁頂的活動端調整樁頂的標高至設計位置，然后安裝樁頂分配梁，分配梁需與樁頂固定牢靠。最后進行貝雷梁安裝，貝雷梁可根據塔吊的起吊能力分成若干組，在地面拼裝成小組后再起吊上去進行組拼。

2.5 支架壓重

支架安裝完成后，需組織相關人員對支架進行一次全面的檢查，合格后進行壓重試驗。貝雷梁安裝完成后在其上放置橫向小分配梁，鋪設廢舊模板，對應腹板部分采用舊鋼模，其余部分可采用木模；采用噸包裝袋內裝黃砂作為壓重物，根據支架設計荷載情況布置壓重物；在基礎、鋼管樁頂、貝雷梁跨中處及模板上布設觀測點，在壓重過程中進行變形觀測，觀測分三次進行，壓重30%、60%、100%時各觀測一次；在壓重過程中，安排專人對支架進行巡查。支架安裝完成后經壓重試驗，承載及變形均滿足要求。

2.6 技術保證措施

底座預埋鋼板的平整與否直接關系著管樁的垂直度，是高管樁支架施工中的重要控制點之一。為了確保預埋鋼板的平整度和絕對標高，每塊鋼板都以三點測量點控制，測量組全程控制每塊鋼板的絕對標高，為后序施工奠定良好的技術基礎；在拼裝過程中每層平聯(lián)安裝完成后，測量對垂直度進行復測，發(fā)現問題，及時進行調整，最后再擰緊螺栓。

3 結語

管樁及連接系不采用普通鋼管加槽鋼焊接的方式，而采用成品的帶法蘭盤的具有固定規(guī)格型號的成品管樁，設計時按成品管樁的型號配置好，施工時避免了大量的高空焊接，即保證了施工安全、質量，也加快了施工進度。對于江灘、淺灘等不宜于鋼管樁施工地區(qū)，采用擴大基礎同樣可以鋼管樁施工。

參考文獻

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