特殊環境下鋼管樁組合支架法在現澆箱梁施工中的應用研究

段江濤 杜月春

摘 要 位于深谷河灘上的現澆箱梁施工，采用傳統滿堂腳手架施工存在很大的安全隱患，且施工成本較高，采用鋼管樁組合支架作為現澆支架，避免了場平、軟基大面積處理，減少了材料的使用，節約了工程造價，克服了由于地基沉降對現澆箱梁施工線形的影響。

關鍵詞 市政橋梁;現澆連續箱梁;鋼管樁;貝雷片;碗扣架

引言

伴隨我國基礎設施的不斷建設，現澆連續箱梁技術在市政橋梁、公路橋梁工程中應用越來越廣泛，個別橋梁施工地形復雜，若施工過程采用傳統的現澆滿堂支撐體系施工技術，投資大、成本高、施工周期長、安全風險大，若鋼管樁組合支架施工，可進一步減少施工周期，節約成本。

1工程概況

瀘州二環路（納溪段）工程K1+610跨河橋位于長度342m，寬50m，分左、中、右三幅，橫跨現有倒流河，橋下地面起伏較大，墩柱高度5.463～31.991m，施工條件較差。

2現澆箱梁施工方案

鋼管立柱采用φ630×12mm鋼管，平聯及斜撐縱向采用φ355×6mm鋼管，每跨立柱順橋向方向間距布置為6m、12m、12m。立柱頂上橫向分配梁采雙拼I56b鋼箱（跨中采用三拼I56b鋼箱），縱向依次架設雙排單層貝雷桁架（70排），所有貝雷梁均設置加強弦桿，貝雷片上面橫向采用I25b@60cm工字鋼作分配梁，梁上搭設碗扣支架，碗扣架立桿間距為順橋向60cm，橫橋向腹板處30cm，其余位置60cm，步距120cm，水平剪刀撐每隔4步增設一道，不少于兩道，豎向剪刀撐設置在腹板處，外立面最外側各設置一道。

3施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程主要是：地基處理→鋼管樁施工→貝雷片、工字鋼組裝→碗扣架搭設、支模→支架預壓→測量監控→預拱度設置→ 梁體澆筑→ 張拉、拆模[1]。

3.2 操作要點

（1）地基處理。①在進行組合支架施工之前必須對原地基進行檢測，當承載力低于設計要求時應采取地基處理措施，使地基滿足施工施工要求。②進行重型超前鉆試驗，驗證地基滿足設計承載力0.178MPa。

（2） 鋼管樁施工。鋼管立柱采用φ630×12mm鋼管;平聯及斜撐縱向采用φ355×6mm鋼管，橫向采用[25槽鋼進行現場焊接。為方便施工，現場有的及部分新購鋼管可采用法蘭盤或者焊接接長鋼管兩種對接模式，每節長度為12m或者10m，貝雷梁底部與鋼管之間小于10m、12m時可根據需要進行裁減鋼管長度。

第一步：鋼管立柱施工前，先用全站儀復核鋼管立柱在基礎及承臺上的平面控制點位置及計算施工高度，并現場標示后分別編號記錄，如HB2-DB2=13.84，即表示鋼管樁橫向B軸線在第二點位施工設計標高與現有砼面高差13.84m，然后在地面加工好總長為13.84的樁后并編號標示B2，以備安裝，其余各點同理加工并標示。第二步：利用汽車吊或塔吊將支架立柱豎向吊裝，對準基礎預埋鋼板標示中心焊接固定，焊接過程中保證樁身垂直、穩固，且在標示中心位置處。第三步，依次安裝好各軸點鋼管，安裝過程中，吊車必須派專人指揮，控制好現場安全秩序。第三步，利用專用吊籃連接立柱間縱、橫、水平方向連接桿，使立柱連為整體。平聯與鋼管立柱四面焊牢固、可靠，每一節鋼管連接桿安裝之前對每根鋼管豎直度進行檢查、校正。橫向長度按照實際放樣，連接位置設置坡口。第四步，鋼管立柱按施工計劃安裝完成后，對鋼管的平面位置和豎直度進行復核，保證鋼管控制在誤差范圍內，及時完成各樁橫縱系梁的所有連接桿施工。第五步，做好鋼管樁上部結構工字鋼、貝雷架等下部準備工作后，開始預壓并觀察記錄，滿足要求后進行下部工序。

（3） 鋼平臺施工。①橫向分配梁。鋼管立柱頂分配梁采用2根I56b（跨中3根I56）工字鋼，工字鋼焊縫均為雙面焊。②貝雷縱梁。縱向主梁采用貝雷梁，橫橋向采用45cm的∠10支撐架連接，貝雷架間采用14槽鋼橫向連接。螺旋鋼管樁間距：3m（距橋墩）+12m（螺旋鋼管樁之間間距）+12m（螺旋鋼管樁之間間距）+3m（距橋墩），以確保貝雷梁支點位置在節點上。貝雷梁上的橫向分配梁采用U型螺栓與下弦桿固定。③分配梁。分配梁選用I25b型鋼（單根長度52m）其縱向間距為120（90）cm，通常布置作為橫向分配梁，均布置在貝雷梁節點位置。

（4）滿堂腳手架搭設。滿堂腳手架搭設前先放放線，調整I25工字鋼位置，采用頂托代替底拖，按照腳手架設計方案搭設。

（5）支架預壓。現澆箱梁支架搭設完畢后對支架進行分段預壓處理，以消除支架和模板的非彈性變形和地基的壓縮沉降影響，同時取得支架彈性變形的實際數值，作為梁體立模的預拱值數據設置的參考。其預壓重量采用恒載的1.1倍，需考慮現澆箱梁上支架重量。

①加載。加載原則：四跨同時加載，每跨對稱加載，先中間，后兩邊，按荷載總重的0→30%→80%→110%→80%→30%→0

進行加載及卸載，并測得各級荷載下的觀測點變形值。預壓時各點壓重要均勻對稱，防止出現反常情況。②預壓觀測。采用水準儀進行沉降觀測，布設好觀測點后，加載前測定出其標高。第一次加載后，每2個小時觀測一次，連續兩次觀測沉降量不超過3mm，且沉降量為零時，進行第二次加載，按此步驟，直至第三次加載完畢。第三次加載沉降穩定后，直至最后三天的平均沉降值<3mm時方可卸載，移除預制板、鋼筋等配重，拆除模板。

（6）施工預拱度的設置。根據支架實際情況和預壓成果，預拱度最大值為12m跨中，根據實際預壓值26mm，考慮不可預料的因素及箱梁的外形美觀，將預拱度值提高1～3mm，跨中最大值設置為28mm，其他各點的預拱度以中點為最高值，以梁的兩端部為支架彈性變形量，按二次拋物線進行分配。根據計算出來的現澆箱梁底標高對預壓后的現澆箱梁底模標高重新進行調整。

（7）混凝土澆筑。①混凝土的澆筑順序。為保證結構質量和外觀，上部結構箱梁混凝土澆筑計劃分兩階段進行：第一階段澆筑底腹板;第二階段澆筑頂板和翼板。②沉降觀測結果分析。在混凝土澆筑過程中，觀測支架變形，測量結果見下表。可以看出12m跨中最大沉降量為25mm，小于預拱度3mm。從拆模后的箱梁底板外觀看，線形順暢、美觀，達到預期要求。預拱度值28mm設置正確，可靠。

4組合支架拆除

現澆箱梁張拉灌漿完畢后開始拆除碗扣架，拆完碗扣支架系統后，拆除I25b橫向分配梁。拆除分配梁時（先拆除縱向后拆除橫向），應從跨中對稱向墩頂拆除，吊車從現澆梁翼緣板兩側將橫向分配梁吊出，放置地面;如I16a工字鋼橫向分配梁長度過長，現場人員可將適當將I16a工字鋼分配橫梁截斷，先用吊車主鉤將分配梁一端拖到貝雷梁外側，再用輔鉤吊住分配梁另一端，主鉤與輔鉤配合，防止分配梁對支架碰撞，分節用吊車吊出。

在拆除貝雷梁時，人工配合吊車從翼緣板兩側最外側向內拆除。當貝雷梁移至橫梁外側時，應解除貝雷梁組之間的連接，逐段、逐片將貝雷片吊出放置到地面。

貝雷梁拆完后拆除承重橫梁和鋼立柱。拆除前，先在橫梁、鋼管上栓好溜繩，防止其旋轉或偏移。吊車起吊時注意溜繩放繩速度。鋼管樁拆除時，應先解除鋼管底部的定位螺栓后即可用吊機整體吊離。

拆除時要按照拆除方案進行拆除，并在拆除前進行一次全面檢查，清除所有多余物件，并設立拆除區，禁止人員進入。拆除順序自上而下逐層進行，不容許上下兩層同時拆除。拆除的構件應用吊具或人工遞下，嚴禁拋擲。拆除的構件應及時分類堆放，以便保管和運輸。

5結束語

瀘州二環路（納溪段）工程K1+610跨河橋現澆橋梁通過采用鋼管樁組合支架施工，直接利用承臺作為支架的支撐基礎，不需要處理地基，避免地基沉降帶來的影響，減少了滿堂腳手架、鋼管樁橫向連接體系的裝、拆過程，節約了投資，提高了材料的回收利用率，縮短了工期，把安全風險和交通干擾降到最低程度。實踐證明，在深谷河灘地區采用鋼管樁組合支架做現澆箱梁支架施工，具有工作效率高、成本低、安全性強等特點，取得了較好的社會和經濟效益。

參考文獻

[1] 郭瑞，荊剛毅，林吉明.廈漳跨海大橋現澆箱梁支架整體橫移施工技術[J].世界橋梁，2013，（5）：16-19.