PHC管樁在PC現澆箱梁支架施工中的應用

■吳大建

(泉州臺商投資區城市建設發展有限公司，泉州 362000)

1 工程概況

泉州臺商投資區海江大道一期工程 (后渚大橋東橋頭互通)位于泉州市臺商投資區，后渚大橋東橋頭往臺商投資區方向。項目內PC現澆箱梁橋梁(不含人行天橋)共計11座：其中主線橋2座、匝道橋9座，由49聯現澆箱梁組成。 箱梁基本跨徑采用 20、25、30m，梁高為 1.6、1.8、2.0m，箱梁標準寬度為3.23、8.5、10m。下部橋墩采用花瓶墩、柱式墩，墩高 3～18m。

項目地貌位于泉州洛陽江入海口的東岸海積Ⅰ級階地，現場地層分布較復雜，自上而下為：填土層、淤泥、粉質粘土、殘積砂質粘性土、全風化花崗巖、砂礫狀強風化花崗巖、碎塊狀強風化花崗巖、中風化巖、微風化花崗巖。

不良地質主要表現為場地分布有淤泥，最深處達16m，高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強度，固結時間長，易產生不均勻沉降，使地面產生裂縫、傾斜，影響正常使用。

2 支架方案比選與現場布設

2.1 方案選擇

結合本項目實際情況，可供選擇的支架方案有滿堂支架現澆法、鋼管樁結合貝雷支架、預應力管樁結合貝雷支架。由于本項目位于灘涂地段，淤泥層較厚，采用滿堂支架現澆需對地基進行加固處理，所需換填材料工程量大，造價高。且不易處理到位，施工過程中可能出現不均勻沉降，對梁體混凝土產生危害，故不建議采用滿堂支架現澆。

貝雷梁目前在橋梁施工中應用廣泛，它具有自重輕、承載力大、適應性強、重復適應等特點。由于橋下凈空受限，若采用鋼管樁，無法進行回收，不經濟，因此也不推薦采用。預應力管樁分為PC管樁、PHC管樁、PTC管樁，其中以PHC管樁承載力最高。根據計算分析，并經專家論證，本項目采用PHC管樁。采用PHC管樁結合貝雷支架方法無需進行地基處理，施工方便，可保證現狀道路正常通行，同時可縮短工期。

2.2 現場布設

根據現場實際情況，在靠橋墩位置利用承臺作支撐平臺，鋼管支墩支撐于承臺之上；在橋梁跨中位置施打PHC樁作為基礎，并配置C25鋼筋混凝土系梁(0.8×0.8m)將墩樁橫向連為整體。基本布置詳見圖1～2：

PHC樁外徑500mm，壁厚100mm，采用錘擊法施工，根據工程地質情況，樁基本面布置，尺寸、密集成度，深度及施工條件選擇合理錘重。打樁前，按設計要求進行樁定位放線，確定樁位。上、下節樁拼接成整樁時，采用端板焊接連接。

現場終孔原則為：最后捶打4次，貫入度達到30mm左右，則可終孔。打樁時，管樁的垂直度必須嚴格控制，樁的垂直度偏差不得超過0.5%。

本項目采用Φ426×8mm鋼管作支墩，墩頂設砂筒以便于卸落支架，其上再設2×Ⅰ32b工字鋼分配荷載。鋼管支墩按設計方案位置進行布設。當橋梁跨度L≤25m時，采用3排鋼管支墩；當橋梁跨度30m＞L＞25m時，采用4排鋼管支墩。鋼管支墩要和上鋼板及下端預埋于基礎上的工字鋼焊接牢固，接觸面不能有縫隙，必要時可在上鋼板處加限位措施或在立柱底部局部澆注混凝土，使鋼管立柱與鋼板、基礎連接牢固。為加強支墩的橫向、縱向穩定性，在支墩間設槽鋼作為平聯，施工后效果見下圖 3～4。

圖1 支架橫斷面圖(橋墩處)

圖2 支架橫斷面圖(跨中)

圖3 鋼管支墩橫向聯系

圖4 鋼管支墩縱向聯系

底模采用1.2cm竹膠板；側模采用［8槽鋼焊接的鋼桁架配竹膠板面板；內模采用1.5cm膠合板。

3 支架預壓、設置預拱度

底模及側模鋪設完畢后對支架按箱梁自重的120%進行預壓，以消除支架的非彈性變形。超載預壓時，48h內測量的地基沉降量不大于3mm。現場采用砂袋作為預壓荷載，分4次進行加載，每級(次)加載重量分別為50%、75%、100%、120%(超載)。

在每一跨貝雷縱梁的支點、L/2(跨中)及0.25L處(支架跨徑L＜3m時不設)共設5個斷面觀測點，即縱向共設5個橫斷面觀測點。底部每一橫斷面設置3個點，貝雷縱梁的底部每一橫斷面設置3個點，共設置5×3＝15個觀測點。

一處鋼筋砼系梁縱向設1個橫斷面觀測點，鋼管立柱中心線上每一個斷面設置3個點，分別在中心線上、左、右側。共設置3個觀測點。

根據已施工箱梁的測量結果，最大沉降發生在跨中，均未超過20mm。根據預壓結果計算跨中最大預拱度，其它各點的預拱度由中間最高值向兩端零按二次拋物線進行分配。

4 施工效果

本項目箱梁采用鋼管支墩貝雷梁配PHC管樁施工方法平均每聯箱梁施工工期約28d，較滿堂支架現澆方法縮短工期明顯。且施工過程中，支架穩固，箱梁砼及預應力施工質量完好，成品質量滿足規范及設計要求。

5 總結

PHC管樁結合貝雷梁支架在本工程中的成功應用，說明在沿海灘涂地帶采用此種施工方法具有結構穩固、安全可靠、支架周轉周期短、進度快、經濟效益佳的特點。對于今后位于灘涂地段的PC現澆箱梁支架施工具有借鑒意義。