現(xiàn)澆箱梁在軟基上的支架施工方法

林朝暉

(莆田市交通建設(shè)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(lián)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(qū)，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(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，其中現(xiàn)澆箱梁共15聯(lián)，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(qū)內(nèi)水系發(fā)達，水量充沛，小河、魚塘密布，主要為海水養(yǎng)殖區(qū)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(xiàn)澆箱梁采用支架施工方法。

2 現(xiàn)澆箱梁支架施工工藝流程

現(xiàn)澆箱梁施工工藝流程如圖1所示。

3 現(xiàn)澆箱梁支架施工方法

3.1 支架基礎(chǔ)施工

橋下支架基礎(chǔ)根據(jù)現(xiàn)場施工條件采取φ500PHC管樁和φ426鋼管相結(jié)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(yīng)符合壓樁機的操作。起吊預(yù)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(guī)范要求進行焊接。焊縫自然冷后，專人檢查焊縫質(zhì)量，繼續(xù)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(xiàn)澆箱梁一覽表

3.1.1.3 穩(wěn)壓

Φ500PHC樁承載力達到3158KN時，或達到持力層時，應(yīng)進行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓不少于3次，每次1min。測定其最后各次穩(wěn)壓的貫入度，使?jié)M足要求。壓樁時，技術(shù)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(chǔ)采用φ426鋼管，φ426鋼管采用DZ60振動錘成樁。

圖1 現(xiàn)澆箱梁支架施工流程圖

3.2 支架支墩基礎(chǔ)

支墩基礎(chǔ)采用在PHC管樁頂澆筑樁頂基礎(chǔ)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(nèi)1.5米，與基礎(chǔ)梁一起澆混凝土，在基礎(chǔ)梁頂層預(yù)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(jù)橋面寬度每排橫向設(shè)置9～13個支墩；道橋每排橫向設(shè)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(chǔ)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(xiàn)場觀測指導安裝。在鋼管柱安裝前后要認真核對基礎(chǔ)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(lián)，加強鋼管柱的穩(wěn)定性。在橫聯(lián)間設(shè)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(jù)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(xiàn)連接槽鋼長度不足及與連接鋼板間的搭接焊長度過短現(xiàn)象，剪刀撐應(yīng)按45度的角設(shè)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(xiàn)澆箱梁底板處貝雷片按90cm間距布置，翼板處根據(jù)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(shè)置蓋梁，貝雷片安裝至墩、蓋梁邊，墩頂、蓋梁頂鋪設(shè)方木或是搭設(shè)碗口架（碗口架上鋪設(shè)方木）支撐底模板；圓柱墩上未設(shè)置蓋梁，貝雷片直接布置，個別貝雷片受墩柱影響不能連續(xù)布置，貝雷片安裝至墩柱邊，墩柱側(cè)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(shè)在貝雷片縱梁上。根據(jù)點位標高，調(diào)整頂托，然后在頂托頂面拉縱向通線，調(diào)整通線位置頂托，頂托頂面與通線平齊。頂托上架設(shè) 5×10方鋼后，將其余頂托調(diào)整，使頂托頂面與方鋼底部密貼。

3.6 縱向方木、底模、側(cè)模、翼板模

在5×10cm方鋼橫梁上鋪設(shè)縱向10×10cm方木，鋪設(shè)時要防止縱向方木接頭處出現(xiàn)“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(jù)放樣出的中線鋪設(shè)δ=12mm的竹膠板做為箱梁底模。側(cè)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(yù)壓和沉降觀測

3.7.1 預(yù)壓

保證箱梁施工安全、質(zhì)量，對箱梁支架進行堆載預(yù)壓，取得支架非彈性變形和彈性變形的實際數(shù)值，作為梁體立模的拋高預(yù)拱值數(shù)據(jù)設(shè)置的參考。

預(yù)壓方法依據(jù)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(yù)壓荷載按50%荷載、80%荷載、100%荷載和120%荷載，預(yù)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(yù)壓級別階梯式推進（混凝土澆筑分段長度 4-6m）。預(yù)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(yù)壓時間不小于24小時。預(yù)壓前一定要仔細檢查支架各節(jié)是否連接牢固可靠，沉降觀測點是否布置。預(yù)壓的荷載根據(jù)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(yù)見的荷載等，合理確定壓載總重量。根據(jù)不同荷載集度換算成堆載高度，根據(jù)荷載集度分布圖，采用堆載的方法均布的壓于支架上，并設(shè)觀測點進行觀測。現(xiàn)澆箱梁首聯(lián)施工時取一跨預(yù)壓，參數(shù)作為后續(xù)箱梁施工的依據(jù)，不再預(yù)壓，不同的梁高再取一跨預(yù)壓。

3.7.2 沉降觀測

預(yù)壓前分別在底模板、支架基礎(chǔ)布設(shè)觀測點，每個斷面4個點，支墩頂、1/2跨徑布設(shè)。觀測分六個階段：預(yù)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(yù)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(yù)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(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)沉降明顯、基礎(chǔ)開裂、局部位置和支架變形過大現(xiàn)象，應(yīng)立即停止加載，及時查找原因，采取補救措施。卸載應(yīng)該人工配合吊車均勻卸載。根據(jù)觀測記錄，整理出預(yù)壓沉降結(jié)果，調(diào)整頂托控制箱梁底板高度，以保證澆出的梁身不發(fā)生過大的撓度變形。

預(yù)壓時主要觀測的數(shù)據(jù)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(fù)量。算出支架的彈性和非彈性變形數(shù)值，為后續(xù)箱梁施工提供對應(yīng)的彈性和非彈性變形數(shù)值及設(shè)計預(yù)拱度調(diào)整模板的高程。

4 結(jié)論與建議

4.1 因根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇合適的箱梁施工支架基礎(chǔ)方式。

4.2 施工過程應(yīng)嚴格按照施工方案進行施工。

4.3 因地質(zhì)情況的復(fù)雜性，現(xiàn)澆箱梁在軟基上的支架搭設(shè)情況，待底模板布設(shè)完畢后務(wù)必通過預(yù)壓進行檢驗。