現澆箱梁在軟基上的支架施工方法

林朝暉

(莆田市交通建設有限公司， 福建 莆田 351100)

1 工程概況

福建普通國省干線公路聯十一線（莆田境）涵江江口至仙游楓亭段工程（A4合同段），位于莆田市涵江區，起點樁號為 K8+430，終點樁號為 K11+000，全長2570米，全線橋梁6座，其中大橋4座（三江口互通主線橋、B匝道橋、H匝道橋、F匝道橋），中橋2座（東盛河中橋、D匝道橋），涵洞25座(其中箱涵15座、圓管涵10座)。主線橋及匝道橋上部結構采用預應力混凝土連續梁，其中現澆箱梁共15聯，具體情況如表1所示。

路線所穿越地貌為濱海沖海積平原地貌，地形平坦，地勢開闊。區內水系發達，水量充沛，小河、魚塘密布，主要為海水養殖區域，部分路段跨越潮間帶。地基淤泥層厚度平均在12米以上，因此現澆箱梁采用支架施工方法。

2 現澆箱梁支架施工工藝流程

現澆箱梁施工工藝流程如圖1所示。

3 現澆箱梁支架施工方法

3.1 支架基礎施工

橋下支架基礎根據現場施工條件采取φ500PHC管樁和φ426鋼管相結合的方法。

3.1.1 PHC管樁施工

3.1.1.1 靜壓成樁

按支架樁位平面圖的支墩管樁位置放樣，安裝壓樁機，場地應符合壓樁機的操作。起吊預制樁就位，垂直度偏差不得超過0.5%，然后啟動壓樁油缸，控制壓樁速度，一般不宜超過2M min。

3.1.1.2 接樁

接樁采用焊接接樁，按規范要求進行焊接。焊縫自然冷后，專人檢查焊縫質量，繼續壓入土中。同一根樁的中間停歇時間不宜超過30min。

表1 三江口互通現澆箱梁一覽表

3.1.1.3 穩壓

Φ500PHC樁承載力達到3158KN時，或達到持力層時，應進行穩壓，穩壓不少于3次，每次1min。測定其最后各次穩壓的貫入度，使滿足要求。壓樁時，技術人員在機臺認真核對壓力表，使每根樁的壓力均勻達到要求。

3.1.2 φ426 鋼管

有水或低洼地處PHC管樁難于施工的地方，支架基礎采用φ426鋼管，φ426鋼管采用DZ60振動錘成樁。

圖1 現澆箱梁支架施工流程圖

3.2 支架支墩基礎

支墩基礎采用在PHC管樁頂澆筑樁頂基礎梁，采用C30鋼筋混凝土。PHC管樁頂伸入樁帽10㎝。混凝土梁鋼筋伸入PHC管樁空心內1.5米，與基礎梁一起澆混凝土，在基礎梁頂層預埋鋼筋作為與鋼管連接的連接件，樁帽鋼筋布置圖如圖2所示。

圖2 柱帽鋼筋配置圖

3.3 支架鋼管支墩

鋼管支墩采用φ426鋼管，橋梁跨度43米的縱向采用5排4跨，支墩跨度8.5米；橋梁跨度30米縱向采用4排3跨，支墩跨度11.5米；匝道橋梁跨度25米縱向采用3排2跨，支墩跨度11.5米。根據橋面寬度每排橫向設置9～13個支墩；道橋每排橫向設置6個支墩，支墩間間距2.1米；匝道橋彎度較大，支墩從左到右成扇形布置。測量放樣確定各鋼管支墩頂高程后，支墩上安裝卸落裝置，卸落裝置采用砂筒。

鋼管柱與基礎間連接采用焊接。焊接前要對鋼管柱的垂直度進行嚴格的檢查和控制，最常用的方法是吊垂球法，也可以采用儀器進行現場觀測指導安裝。在鋼管柱安裝前后要認真核對基礎面及每根鋼管柱拼接后的長度，控制柱頂面標高相同。2根鋼管柱之間分別采用Ⅰ10槽鋼作為橫聯，加強鋼管柱的穩定性。在橫聯間設剪刀撐槽鋼連接。槽鋼與鋼管柱進行焊接，焊縫要飽滿。連接槽鋼在下料時要根據每 2根柱間的實量尺寸進行下料，按不同部位進行編號，以防出現連接槽鋼長度不足及與連接鋼板間的搭接焊長度過短現象，剪刀撐應按45度的角設置，連接槽鋼為確保與鋼管樁間密貼較好端頭按角度切割成斜面。

3.4 支架工字鋼橫梁、貝雷片縱梁

如圖3所示，在鋼管支墩卸落裝置上安裝2根32㎝工字鋼橫梁，做貝雷片支座。安裝貝雷片縱梁。貝雷片縱梁2片一組，個別跨翼板3片1組，用90cm支撐架連接。現澆箱梁底板處貝雷片按90cm間距布置，翼板處根據橋梁跨度布置。貝雷片下弦每3米用10#槽鋼當橫梁采用U型卡連接，貝雷片上弦每1.5米用10#槽或鋼管當橫梁用U型卡跳開連接。在墩臺處，橋墩為花瓶墩、墩柱上有設置蓋梁，貝雷片安裝至墩、蓋梁邊，墩頂、蓋梁頂鋪設方木或是搭設碗口架（碗口架上鋪設方木）支撐底模板；圓柱墩上未設置蓋梁，貝雷片直接布置，個別貝雷片受墩柱影響不能連續布置，貝雷片安裝至墩柱邊，墩柱側邊再安裝 1片貝雷片縱梁，并與墩邊處的縱梁連接。

圖3 主線橋中支墩橫斷面圖

3.5 支架頂托、方鋼橫梁

貝雷片上安裝頂托控制值底板高程，縱橋向橫梁位置按30cm間距布置，其他位置按60cm間距布置。橋梁每跨測4個斷面，分別在墩邊、三分之一跨、三分之二跨處；每個斷面測3個點，即箱梁底板中心和兩邊，點位測設在貝雷片縱梁上。根據點位標高，調整頂托，然后在頂托頂面拉縱向通線，調整通線位置頂托，頂托頂面與通線平齊。頂托上架設 5×10方鋼后，將其余頂托調整，使頂托頂面與方鋼底部密貼。

3.6 縱向方木、底模、側模、翼板模

在5×10cm方鋼橫梁上鋪設縱向10×10cm方木，鋪設時要防止縱向方木接頭處出現“探

頭”木，縱向方木腹板、橫梁處按25cm間距布置，空心板處按30cm間距布置。根據放樣出的中線鋪設δ=12mm的竹膠板做為箱梁底模。側模、翼板模為廠家定做鋼模板和竹膠板組合，安放在縱向方木上。翼板模板采用碗扣架或鋼管架支撐，支架橫向間距60cm，縱向間距90cm；支架支撐于12#工字鋼橫梁上。

3.7 支架預壓和沉降觀測

3.7.1 預壓

保證箱梁施工安全、質量，對箱梁支架進行堆載預壓，取得支架非彈性變形和彈性變形的實際數值，作為梁體立模的拋高預拱值數據設置的參考。

預壓方法依據箱梁砼重量分布情況，在搭好的支架上的堆放梁跨荷載120%重的砂袋（或水袋）。堆載預壓荷載按50%荷載、80%荷載、100%荷載和120%荷載，預壓的順序與混凝土澆筑的順序一致，由梁的一端向另一端按預壓級別階梯式推進（混凝土澆筑分段長度 4-6m）。預壓時間視支架日沉降量而定，最終以加載至120%荷載后，每日沉降不大于2.0毫米（不含測量誤差），支架預壓時間不小于24小時。預壓前一定要仔細檢查支架各節是否連接牢固可靠，沉降觀測點是否布置。預壓的荷載根據箱梁自重、模板荷載、施工荷載（含施工人員、各類機具等）及充分考慮施工過程中不可預見的荷載等，合理確定壓載總重量。根據不同荷載集度換算成堆載高度，根據荷載集度分布圖，采用堆載的方法均布的壓于支架上，并設觀測點進行觀測。現澆箱梁首聯施工時取一跨預壓，參數作為后續箱梁施工的依據，不再預壓，不同的梁高再取一跨預壓。

3.7.2 沉降觀測

預壓前分別在底模板、支架基礎布設觀測點，每個斷面4個點，支墩頂、1/2跨徑布設。觀測分六個階段：預壓加載前、50%荷載、80%荷載、100%荷載和120%荷載、卸載后。每次加載預壓時每2個小時觀測一次，日平均沉降值<2mm時，進行第二次加載，直至加載完成。加載預壓過程進行沉降觀測，做好記錄，直至最后的日平均沉降值<2mm并滿足24小時以上時方可卸載。觀測過程中如發現基礎沉降明顯、基礎開裂、局部位置和支架變形過大現象，應立即停止加載，及時查找原因，采取補救措施。卸載應該人工配合吊車均勻卸載。根據觀測記錄，整理出預壓沉降結果，調整頂托控制箱梁底板高度，以保證澆出的梁身不發生過大的撓度變形。

預壓時主要觀測的數據有：地基鋼筋混凝土帽梁沉降、支架沉降、箱梁底板高度沉降、卸載后頂板可恢復量。算出支架的彈性和非彈性變形數值，為后續箱梁施工提供對應的彈性和非彈性變形數值及設計預拱度調整模板的高程。

4 結論與建議

4.1 因根據現場實際情況選擇合適的箱梁施工支架基礎方式。

4.2 施工過程應嚴格按照施工方案進行施工。

4.3 因地質情況的復雜性，現澆箱梁在軟基上的支架搭設情況，待底模板布設完畢后務必通過預壓進行檢驗。