高墩柱現澆箱梁鋼管柱+貝雷梁平臺施工技術研究

中交第一航務工程局有限公司總承包分公司，天津 300000

隨著工程建設行業的持續發展，高墩柱現澆箱梁施工技術已經比較常見，其中，鋼管柱+貝雷梁平臺法施工技術的發展日趨成熟。由于項目特點和各橋的橋跨結構不盡相同，因此對施工技術的而要求也有所差異。文章結合該項目特點，對其施工技術進行了研究和總結。

1 工程概況

K83+700灣塘特大橋為云南都勻至香格里拉高速公路7橋5隧重點控制工程，橋梁長度為1765m。該橋橋跨結構為后張法預應力連續T梁+現澆箱梁，單幅橋寬12.5m，下部結構主要為柱式墩和樁基礎結構，其中現澆箱梁部分墩柱平均高度為38.5m，擬采用鋼管柱+貝雷梁平臺現澆箱梁施工工藝進行施工。

2 施工工藝流程

施工工藝流程如下：施工前準備→基礎處理→鋼管柱+貝雷梁平臺搭設→底模板安裝→支架預壓→預拱度設置→側模板安裝→底腹板鋼筋綁扎及預應力管道安裝→內模板安裝→頂板鋼筋綁扎及安裝→混凝土澆筑及養護→預應力張拉、壓漿及封錨→支架及模板拆除，進行下道工序。

文章重點描述鋼管柱+貝雷梁平臺搭設、預壓、拆除部分，下文針對這三道工序展開詳細描述。

3 施工工藝操作要點

3.1 鋼管柱+貝雷梁平臺搭設

（1）搭設前準備。在平臺搭設前根據測量所確定的處理范圍，對基礎進行處理，保證基礎承載力滿足要求。根據設計圖紙尺寸放出現澆梁投影邊線位置，每側加寬1m作為支架邊線。根據項目特點，選擇搭拆方案，進行支架結構受力計算，確保支架施工結構穩定。

（2）支架基礎施工。按照路基施工要求對基坑、浜塘和原泥漿池位置進行分層回填和分層夯實，分層厚度不大于30cm。首先將地基表層土處理干凈后平整場地，然后采用壓實設備將場地表面碾壓密實，要求地基承載力大于等于150kPa。原地表處理后，填筑60cm厚的山皮土，面層鋪設20cm厚的C20混凝土。一般基礎兩側順橋向設置排水溝，支架基礎范圍嚴禁積水。

（3）鋼管立柱搭設在墩柱施工時，墩間系梁頂面預埋鋼板。待系梁施工完成和平臺混凝土基礎澆筑完成后，及時在混凝土基礎上根據方案布置直徑為φ630mm×16mm的鋼管，鋼管與混凝土基礎預埋鋼板焊接，鋼管之間采用I20a工字鋼連接，同時在與墩柱系梁頂部位置對應處采用I20a工字鋼橫向與系梁預埋鋼板焊接成整體。

（4）砂箱制作及安裝鋼管柱安裝完后，在每根鋼管頂部焊接2cm厚的鋼板作為封口。砂箱采用12mm厚的鋼板加工而成，裝砂后可調整量程為0.5m，將其安裝在立柱頂面與封口鋼板進行焊接，砂箱上半部分采用C40混凝土澆筑而成，下半部分采用砂子進行填充并安裝螺栓，拆除時松動螺栓讓砂子流出則量程減少。

（5）柱頂橫梁砂箱安裝到位后，在砂箱頂部橫橋向鋪設雙排I45a工字鋼并相互焊接作為橫梁，并將橫梁點焊接在砂箱的上鋼板位置。

（6）一般橋梁跨度較大時，其承重梁安裝選擇貝雷梁作為承重梁，貝雷梁由單層或雙層、不加強或加強型貝雷片組成（具體由受力計算確定），腹板位置及豎隔板位置加密布置，其他位置正常布置。

（7）分配梁安裝。①在貝雷梁上部采用雙[14槽鋼作為分配梁，每道分配梁長度為橋梁寬度，間距25cm設置一道。②位于雙[14槽鋼上方順橋向設置10cm×15cm方木，腹板處方木凈距為0.1m、底板處方木凈距為0.15m。③受貝雷梁定尺尺寸影響，貝雷梁端部距離蓋梁邊較遠，其在中跨部分0.8m，邊跨部分1.5m，在分配梁上布置方木無法滿足要求，改用布置[10槽鋼，布置方式與方木一致。

3.2 平臺預壓

（1）鋼管柱+貝雷梁平臺預壓方式。該工程支架預壓采用砂袋預壓，即在支架搭設完畢后，將平臺上面的方木按設計給定標高拼裝，并簡單鋪設底模。然后用砂袋作為壓重物，采取汽車吊進行吊裝，并通過人工配合的方式進行堆載預壓。壓重荷載的分布按照等效壓載的原則進行布置，荷載位置與箱梁梁體自重荷載分布情況大致吻合，并按1.2倍的計算荷載進行試壓。預壓時，加載順序應從支座位置向跨中位置依次對稱進行，先根據初次預壓重量吊裝砂袋鋪底，再按照梁體截面形式分次進行堆碼，堆碼形式如圖1所示。

圖1 預壓堆碼形式

（2）預壓重量分配。預壓所用編織袋應分袋過磅計量，以保證足夠的預壓重量，確保測量數據準確，為模板調整提供依據。編織袋的尺寸為100cm×100cm×120cm，每個砂袋裝砂后重量約為1.5t。吊裝時采用25t汽車吊自跨中位置向橋墩位置處進行吊裝，根據各位置預壓總重量按分布長度吊裝相應重量的砂袋，吊裝時吊車應有專人進行指揮。

（3）沉降觀測點的設置。根據梁體斷面形式，在每跨1/8、1/4、1/2、3/4、7/8的位置，以及軟硬地基邊界線、承臺基坑與處理地基過渡區布置沉降觀測點，橫橋向在荷載較大的兩側邊腹板、中腹板及箱室跨中部位等布置代表性的觀測點，每個沉降觀測點均布置在箱梁底模上。

觀測基準點選擇在距離支架20m范圍以外，水準儀必須放置穩定并按操作規程進行觀測，減少系統誤差。在堆載預壓的過程中，堆載前和堆載后進行三次沉降觀測，若沉降量出現異常波動（沉降量超過2cm），則應立即停止堆載，當波動趨于穩定時才可以繼續進行。全部加載完成后每天進行三次沉降觀測，沉降穩定直至前后兩天的沉降趨近于零時，經監理工程師同意，即可進行卸載。

（4）施加預壓荷載。首先按預加荷載的50%進行加載預壓，壓載穩定后，對各觀測點位進行測量，及時做好觀測記錄測量。觀測無異常情況后，再進行下步加載和測量，若出現異常波動情況，應立即停止加載，每次按設計荷載的50%進行加載，直到加載至計算荷載的1.2倍。全部加載完成后靜停24h，再進行最終的觀測數據，并及時做好數據記錄。

（5）預壓荷載卸載。卸載前必須進行一次全面觀測，仔細檢查支架基礎是否存在異常，檢查支架鋼管自身有無明顯的異常情況。首先檢查觀測記錄是否正常，數據是否齊全，檢查結束后未有異常情況時才能進行下道工序施工。卸載順序按照先加載的后卸載，后加載的先卸載的逆向順序進行，同時注意分層勻速進行卸載。每次按照50%預加荷載進行卸載，并及時進行觀測，記錄數據，然后再進行下步卸載。全部砂袋卸載完成后，再進行最后一遍的全面觀測。

（6）測量數據的處理。觀測采用精密水準儀進行測量，對取得的數據進行分析、處理。當數據不存在異常情況時，取其平均沉降量作為最終沉降量數據進行參考。預壓結束后，及時整理預壓沉降觀測記錄，收集觀測數據，計算得出各測點處地基的塑性變形值。通過對比剔除不合理的觀測數據，然后將這些數據與理論值進行比對，分析加載過程中的操作是否合理，觀測數據是否正確，存在變形量是否存在異常，從而對整個支架搭設體系和地基承載力做出判斷和結論。在確認變形值滿足合理要求的情況下，設置現澆箱梁底模的預拱度。

（7）預拱度設置。通過預壓得出經驗數據，指導后續施工。設置預拱度時，綜合考慮設計預拱度與地基的沉降、架體的彈性變形。確定預拱度后，每跨底模在兩端和跨中三點間按拋物線形式設置，使線形符合設計要求。

3.3 平臺拆除

在預應力現澆梁張拉結束，壓漿強度達到設計和規范要求后，在普通混凝土現澆箱梁整體強度達到90%以上后，將砂箱卸載，拆除底模板后，即可拆除支架。支架拆除時應從跨中向兩端的順序進行，先拆除頂部分配梁、貝雷梁及橫梁，最后拆除鋼管樁。

由于梁底操作空間較小，在進行貝雷片拆除時，應使用手拉葫蘆將梁底部貝雷片緩慢拖拉出翼緣板，再吊裝至存放位置處。橫梁拆除時先使用鋼絲繩結扎住一點，用吊車緩慢向外拖拽，待其伸出長度滿足兩點起吊平衡時，再吊下支架。在鋼管樁拆除前，先解除橫斜聯，之后吊裝振動錘進行拆除，受橋下凈空限制，鋼管樁一拔出隨即割除，并運至下一聯施工場地進行配置連接，以便再次使用。

4 結束語

綜上所述，使用鋼管柱+貝雷梁平臺施工技術過程的細節較多，對操作人員要求較高，施工現場存在較多影響因素，需要從前期勘察入手，掌握現場實際情況，選擇合理施工技術并采取合理的控制措施，確保高墩柱現澆箱梁各階段施工質量，將技術方案落實到位，從而提升工程的整體質量。