于道勇

摘要：支架現(xiàn)澆大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁已為成熟施工工藝，現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)思路主要根據(jù)橋位處地質(zhì)情況、箱梁結(jié)構(gòu)、跨徑，從支架穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和施工便利性選擇相應(yīng)地基處理方式和支架結(jié)構(gòu)，本文從塞爾維亞E763高速公路薩瓦河特大橋少支點(diǎn)支架現(xiàn)澆大跨徑箱梁施工經(jīng)驗(yàn)，闡述少支點(diǎn)支架在地下水位高的軟砂土地基特殊施工條件下的運(yùn)用方式和使用效果，為類似項(xiàng)目提供支架設(shè)計(jì)與施工借鑒。

關(guān)鍵詞：高水位軟砂土；少支點(diǎn)支架；現(xiàn)澆大跨徑箱梁

1.工程概況

塞爾維亞E 7 6 3高速公路薩瓦河大橋主橋跨徑為97.5+175+97.5m，主橋采用經(jīng)濟(jì)適用的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，跨徑布置為97.5+175+97.5m，上部結(jié)構(gòu)分幅設(shè)計(jì)，下部結(jié)構(gòu)整體式承臺(tái)，墩身左右分幅設(shè)計(jì)。北引橋總長(zhǎng)415m，上構(gòu)跨徑均為52m，2聯(lián)（4+4），雙幅共計(jì)16跨；南引橋總長(zhǎng)797m，因南引橋跨越克魯巴拉河和南側(cè)大堤，跨徑設(shè)計(jì)受限，上構(gòu)跨徑分為：45、52、55和60m，4聯(lián)（4+4+3+4），雙幅共計(jì)30跨，南北引橋上構(gòu)均為等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋梁斷面為單箱單室大箱梁，腹板與底板夾角98°，腹板厚度變化，跨中處厚0.5m，支點(diǎn)厚0.7cm；底板厚25cm，頂板厚28cm；箱梁高3m；頂板寬10.7m。大橋引橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁，南北引橋位處均為地下水位高的薩瓦河河灘區(qū)軟砂土，原地面往下開(kāi)挖30cm左右即可見(jiàn)地下水滲出，形成水坑，高水位期原地面長(zhǎng)期處于漫水情況，地表降水難度大，砂土在水飽和狀態(tài)下承載力極低。

2.方案比選

薩瓦橋引橋最初方案全部由移動(dòng)模架施工，但由于項(xiàng)目工期僅有32個(gè)月，南引橋共有30跨，按每跨需要25天完成，約需25個(gè)月才能完成上構(gòu)施工，再考慮鉆孔樁基礎(chǔ)施工、承臺(tái)以及高墩身施工，最好解決辦法為部分引橋上構(gòu)采用支架現(xiàn)澆施工，從而減少了移動(dòng)模架施工的上構(gòu)跨數(shù)，保障了項(xiàng)目的按期完工。

支架現(xiàn)澆箱梁為成熟的施工工藝，從支架結(jié)構(gòu)上可分為滿堂腳手架和少支點(diǎn)鋼管樁支架，該兩種施工方案設(shè)計(jì)主要根據(jù)箱梁重量，計(jì)算支架需求剛度，根據(jù)總荷載計(jì)算地基承載力要求，設(shè)計(jì)地基處理辦法。常規(guī)施工砂土軟地基處理辦法為：井點(diǎn)降水，攤鋪石粉，砂土換填，再現(xiàn)澆擴(kuò)大基礎(chǔ)，或者采用樁基礎(chǔ)或支架插打入土式鋼管樁，各施工工藝對(duì)比分析詳見(jiàn)表1。

因該橋基礎(chǔ)地下水位高，井點(diǎn)降水顯然無(wú)法實(shí)現(xiàn)，如果采用分層換填碎石，澆筑擴(kuò)大基礎(chǔ)，根據(jù)承載力需求計(jì)算，碎石和擴(kuò)大基礎(chǔ)工程量大，施工周期長(zhǎng)，基礎(chǔ)沉降難以控制，直接影響后續(xù)支架的整體穩(wěn)定性和箱梁線型，并且后續(xù)原地面復(fù)耕工作量大，同時(shí)依托項(xiàng)目箱梁凈高10m左右，入土式鋼管樁后期無(wú)法拆除，以上方案均不適合該項(xiàng)目的特殊情況，最終選擇了鉆孔樁基礎(chǔ)+鋼管樁立柱支架結(jié)構(gòu)。

3.支架現(xiàn)澆段的施工

3.1現(xiàn)澆支架的設(shè)計(jì)和安裝

支架現(xiàn)澆段為大橋最后一聯(lián)，箱梁與原地面凈高5～11m，為了提高支架整體穩(wěn)定性和基礎(chǔ)承載力，現(xiàn)澆支架基礎(chǔ)采用φ1.2m鉆孔灌注樁，單排設(shè)計(jì)3根樁基礎(chǔ)，根據(jù)地勘報(bào)告樁長(zhǎng)9～11m，樁基頂部預(yù)埋栓接預(yù)埋件。鉆孔樁頂部設(shè)計(jì)φ720×12mm鋼管樁作為基礎(chǔ)支撐，同時(shí)利用即有承臺(tái)為鋼管樁支撐，鋼管樁之間使用200mm方鋼橫縱連接，樁頂橫橋向設(shè)置2×IPEA500型鋼作為支架主梁，順橋向設(shè)置2×IPEA500型鋼作為分配梁。因橋臺(tái)空間不足，設(shè)置4根φ720鋼管樁。

現(xiàn)澆支架基礎(chǔ)為φ1.2m的混凝土鉆孔樁，頂口設(shè)計(jì)標(biāo)高為原地面以下50cm，樁長(zhǎng)9～11m，采用ZR250B旋挖鉆轉(zhuǎn)進(jìn)成孔，靜態(tài)泥漿護(hù)壁，水下澆筑混凝土施工工藝，整個(gè)施工工藝同陸地鉆孔樁施工工藝。

混凝土澆筑完成后，排出樁基頂口泥漿，在原地面頂口搭設(shè)兩根型鋼作為臨時(shí)平臺(tái)，人工將樁基頂口預(yù)埋鋼筋埋入混凝土內(nèi)，待混凝土初凝后直接使用原土覆蓋。鉆孔樁施工區(qū)域使用彩條帶拉設(shè)境界線，非施工人員禁止入內(nèi)。

3.2基礎(chǔ)鋼管樁的安裝

3.2.1鋼管樁接長(zhǎng)、樁頭加工

因鋼管樁長(zhǎng)3.8～9m，鋼管樁接長(zhǎng)、割除、樁頭加工和基礎(chǔ)連接法蘭焊接均在平整的后場(chǎng)加工完成后直接運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)吊裝。

鋼管樁接長(zhǎng)采用對(duì)接焊接，并進(jìn)行局部加強(qiáng)的接長(zhǎng)方式，接口處環(huán)向焊接，四周采用同型號(hào)鐵板加筋。

3.2.2基礎(chǔ)連接

修整清理鉆孔樁頂部，必要時(shí)可使用支座灌漿料抄平樁頂，確保鋼管樁連接法蘭底部充實(shí)。使用吊車將鋼管樁吊裝在樁基頂部，使用雙螺帽連接牢固。

鉆孔樁預(yù)埋φ25圓鋼作為鋼管樁法蘭連接螺栓，承臺(tái)頂面使用φ20膨脹螺栓連接鋼管樁，結(jié)構(gòu)示意如下：

3.2.3鋼管樁平聯(lián)安裝

鋼管樁安裝完成后及時(shí)使用200mm方鋼將已安裝完成的鋼管樁焊接，使鋼管樁群成為整體，鋼管樁連接平聯(lián)后場(chǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸加工，現(xiàn)場(chǎng)吊機(jī)起吊安裝至設(shè)計(jì)位置，施工人員使用爬梯或者吊籃作為焊接施工平臺(tái)。

4.運(yùn)用效果

4.1現(xiàn)澆支架安裝

在施工主體鉆孔灌注樁期間，利用低水位期的施工便利，完成現(xiàn)澆支架鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，預(yù)留好樁頂預(yù)埋連接法蘭，同時(shí)在下部承臺(tái)墩柱施工期間，可提前根據(jù)支架設(shè)計(jì)圖紙加工、切割、安裝好支架所需的φ720×8mm鋼管樁和雙拼500工字鋼鋼構(gòu)件，待墩柱施工完成后便可開(kāi)始在支架頂部安裝箱梁模板和鋼筋。因支架基礎(chǔ)已在枯水期施工完成，即使在高水位原地面已漫水的情況下，也可繼續(xù)安裝支架鋼構(gòu)件。

4.2箱梁線型控制

少支點(diǎn)支架預(yù)拱度主要有基礎(chǔ)沉降和主梁變形下?lián)希^滿堂支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且主梁下?lián)掀?，支架預(yù)拱度可采用理論計(jì)算值?；A(chǔ)沉降值通過(guò)調(diào)節(jié)鋼管樁立柱頂標(biāo)高，主梁反拱可通過(guò)攤鋪不同厚度的箱梁木模實(shí)現(xiàn)。預(yù)拱度設(shè)置精確便捷。

4.3鉆孔灌注樁基礎(chǔ)少支點(diǎn)現(xiàn)澆支架主要優(yōu)勢(shì)

（1）鉆孔樁灌注樁基礎(chǔ)承載力、穩(wěn)定性高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算樁基沉降為10mm左右，實(shí)際沉降為3mm左右，基礎(chǔ)穩(wěn)定，同時(shí)還便于現(xiàn)澆箱梁線型控制；

（2）施工效率高，鉆孔樁基礎(chǔ)施工和支架各鋼構(gòu)件可提前施工完成，少支點(diǎn)支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安拆簡(jiǎn)便，施工工期短，不占用主體結(jié)構(gòu)施工工期，加快了施工效率；

（3）適應(yīng)能力強(qiáng)，鉆孔灌注樁施工完成后，便可提前安裝好鋼管樁立柱，可有效避免高水位期，原地面漫水而導(dǎo)致地基承載力減弱而無(wú)法繼續(xù)施工的困難局面；

（4）主材損耗低，支架各鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡(jiǎn)易，便于安拆，各構(gòu)件拆除可反復(fù)周轉(zhuǎn)使用。

5.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)各種現(xiàn)澆箱梁施工工藝的優(yōu)劣對(duì)比，介紹了各工藝的適用范圍，針對(duì)依托項(xiàng)目高水位軟砂土地基情況，闡述了鉆孔樁基礎(chǔ)+鋼管樁支撐支架體系用于現(xiàn)澆55m大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的成功案例，總結(jié)出該套支架體系的各方面優(yōu)勢(shì)，在全面增加現(xiàn)澆支架穩(wěn)定性的同時(shí)，可有效提高現(xiàn)澆支架的安拆施工功效和箱梁線型質(zhì)量，可為類似的工程提供借鑒經(jīng)驗(yàn)，有較好的推廣價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

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