海灘區域現澆箱梁支架設計及應用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

海灘區域現澆箱梁支架設計及應用

汪倩 李家平

（中交二航局 深圳 518067）

針對惠州海灣大橋北岸0#～4#墩現澆箱梁地質情況，對擬采用的3種施工方案進行了比選，確定采用少支點支架，在2#～4#墩之間采用承臺+跨中布置的臨時鉆孔灌注樁作受力基礎，解決了海灘區域大跨度現澆箱梁支架搭設的難題，工程實踐證明該支架形式具有明顯的經濟和安全效益。

海灘區域；現澆箱梁；支架

1 工程概況及重難點分析

1.1 工程簡介

惠州海灣大橋全長2741m。其中北引橋2#～4#墩為50m跨的混凝土連續箱梁，單箱單室截面，主梁頂寬11.75m，底寬5.0m，主梁梁高為2.9m，高跨比為1/17.2。主梁兩側懸臂長2.875m，懸臂端部厚度20cm，懸臂根部厚度50cm。懸臂板端混凝土留15cm寬后澆帶，與防撞欄混凝土一起澆筑。

圖1 箱梁結構形式

1.2 地質情況

北岸2～4#墩位于淺灘處，地質主要以強（中）風化變質砂巖為主，層厚2～5m；水深0～3m左右（潮差1.6m左右），分布眾多不規則礁石。原有4#～2#墩海灘因施工樁基和承臺時已用片石和黃土進行了回填。

其主要重難點如下：

（1）回填區域為新填土及片石，也沒有進行基礎處理和護坡處理（成本太高），只是作為樁基和承臺施工時的便道和平臺。基礎固結及沉降尚未完成，承載力也不夠，采用滿堂支架施工存在傾覆和垮塌的風險。

（2）0#-4#墩箱梁施工正好處于6～8月份，處于臺風高發季節，臨時回填便道存在被海浪襲擊的可能，支架的安全很關鍵。

（3）由于表層分布大量的不規則礁石，所以施打鋼管樁比較困難。

2 支架方案的選擇

參考其他類似工程經驗，列舉了三種在技術上可行的技術方案。并在適用性和經濟性上作比較，最終確定方案三為最佳方案。

表1 方案比選

3 支架方案設計與計算

在橋墩之間基礎采用鉆孔灌注樁，每排設置兩根直徑1.2m，樁間采用3拼H600型鋼作為鋼系梁，樁長以入巖2倍D為準（沒有覆蓋層，）；鋼管少支架體系分為下部支撐系統和上部梁系。單跨支架下部支撐系統主要由每排4根φ630mm×8mm鋼管樁，樁頂用2H600×200型鋼，柱間水平橫撐及剪刀撐連接。墩旁鋼管柱支撐于承臺頂，承臺混凝土施工前，在承臺表面預埋鋼筋。柱間聯系撐用2[25a焊接而成，聯系撐與鋼管兩端焊接成整體。上部梁系由卸載沙箱、橫向H600×200主橫梁，縱向貝雷梁、I25a分配梁、與模板系組成。貝雷梁雙排單層布置，底板布置4排，間距45cm，兩側腹板各布置4排，間距45cm，翼緣板兩側各布置2排，間距90cm。

3.1 鉆孔灌注樁及條形基礎施工

圖2 北岸支架4#-2#墩基礎橫斷面布置圖

北岸支架4#-2#墩基礎如圖2。北岸支架2#-0#臺之間由于地質條件較好，采用條形基礎，條形基礎長11m，寬1.5m，高0.8m，C30混凝土。

3.2 支架計算

利用MIDAS CIVIL建模整體計算，考慮空載和澆筑混凝土兩個工況，而澆筑工況在支架承受豎向荷載作用及工作風速不超過14m/s時處于最不利狀態。箱梁混凝土澆筑時，按最不利荷載組合原則考慮鋼支架結構及箱梁模板自重、施工人員及設備荷載、溫度荷載和風荷載。其中施工人員及設備荷載取2.0kN/m2計算，混凝土傾倒及振搗荷載、局部施工活載等，集度按2.5kN/m2考慮，溫度荷載按溫差±10℃考慮，支架所在高度正常工作時按風速14m/s取值。

建模時，所有桿件用梁單元模擬，采用的邊界條件為：①鋼管樁根部固結約束；②縱梁與鋼管樁頂部鉸接約束；③各層梁系之間采用鉸約束模擬焊接。加載時按標準組合和基本組合進行荷載效應組合。

圖3 支架模型圖

經計算，最大綜合應力為114MPa，在鋼管樁頂部位置；支架整體豎向變形值最大為24.2mm；兩鋼管樁之間縱梁最大變形為4.8mm；支架整體橫橋向變形值最大為4.9mm，均滿足設計及規范要求。

4 結論

惠州海灣大橋北岸2#～4#墩上部結構通過采用承臺+跨中布置臨時鉆孔灌注樁作受力基礎的少支點支架形式順利完成了施工，解決了海灘拋石、礁石區域大跨度支架搭設的難題。通過與其他施工方式對比，該結構形式具有安全程度高、良好的經濟性和可操作性，可在類似工程條件下推廣使用。

U445.57

A

1004-7344（2016）11-0129-01

2016-3-25

汪倩（1982-），男，湖北黃岡人，工程師，本科，從事工程施工工作。