梁柱式贝雷桁架支架在沿海软基地段

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摘要 在受沿海软基地质条件影响下，为了能在有限的合同施工期内较快进行互通区多联现浇梁施工，正确选择现浇梁的支架施工方案是一个关键因素。本文结合工程实际，介绍在沿海软基地段采用梁柱式贝雷桁架支架进行现浇箱梁施工要点和工艺，在现浇箱梁支架施工总体效果评价上得到经验总结，希望能给类似桥梁工程施工提供参考。

关键词软基地段现浇箱梁钢管桩支架施工工艺

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、 工程概况

1.1桥位及主要技术指标

厦漳高速公路漳州段扩建工程ZA2合同段属于新建路线，双向6车道，该项目工程已经于2012年5月15日建成试通车。其中ZA2合同段设一紫泥互通，互通区现浇箱梁分别为：紫泥互通主线桥左幅第4、5、7、10、12联、右幅第3、4、6、10联；互通B匝道桥，上部结构采用2联的预应力混凝土现浇箱梁；互通C匝道桥，上部结构采用3联预应力混凝土现浇箱梁；互通E匝道桥，上部结构采用7跨预制连续T梁加1联预应力混凝土现浇箱梁（另互通D匝道桥上部结构采用6跨的预应力混凝土T梁），各桥下部结构均采用柱式墩配桩基，整个互通区现浇箱梁共15联。

紫泥互通现浇箱梁一览表 1-1

桥梁采用纵向预应力体系由腹板束、顶板束及底板束组成，均为群锚体系。预应力砼为C50，钢绞线采用φs15.2预应力钢绞线（标准强度fpk＝1860MPa），预应力筋管道采用镀锌波纹管。

1.2工程所属地质情况

紫泥互通区属于冲海积平原地貌，地形平坦，地表多为耕地、鱼塘。地表主要上覆薄层第四系人工填土，第四系全新统长乐组冲海积层，第四系上更新统龙海组冲洪积层，第四系残积层，下伏积岩为燕山期花岗岩及其风化层，未见滑坡、泥石流等不良地质作用。

2、支架方案选择

2.1满堂式钢管支架。根据现场实际情况，整个互通区地质钻探表明，表层4-6米深度范围属于淤泥质土层，周围排水不畅，并有多条河沟经过，河沟内积淤泥较深。考虑到互通区所属地质情况的特殊性，且现浇箱梁数量较多，工期较紧，如果采用满堂支架，必须对所有的现浇箱梁墩跨位置原地面进行全断面的软土地基处理，并需先进行原地基初步预压，对所有经过的河沟要进行特殊处理，所有支架都必须进行预压，这对本合同段共15联的现浇箱梁来说，将是一笔昂贵的经济费用，所以不宜采用满堂支架施工。

2.2梁柱式贝雷桁架支架。若采用梁柱式贝雷桁架支架，将会减少地基处理费用，能充分利用现浇箱梁墩位桩柱连接处是承台的有利设计条件，可直接把钢管柱立在承台上，两端不用考虑钢管柱沉降，在跨中增加中支墩，重点做好中支墩施工，减少贝雷桁架纵向跨度，周围排水不畅影响问题将会减少。

综合考虑多种因素，最终决定采用梁柱式贝雷桁架支架进行现浇箱梁施工，有利缩短工期，节省费用。

3、梁柱式钢管贝雷桁架支架结构设计

本文所述工程现浇箱梁高度均为等高1.5 m，箱梁跨径分为五种20m 、20.684 m、22m、22.3m、25m（详见上表 1-1），按进度安排实际情况，最早施工是主线桥左幅第四联共三跨（22m+22.3m+22.3m），每跨采用两孔简支结构，各跨支架跨径布置分别为19.415（9+1.415+9）m、19.9（9+1.9+9）m、19.75（9+1.75+9）m。本文论述19.9（9+9+1.9）m中跨支架结构设计方案。

3.1边支墩设置：采用桥墩处设单排钢管柱，各钢管柱横向中心间距3.5m，直径φ529mm，壁厚δ＝8mm，以桥墩承台作为支墩基础。

3.2跨中支墩设置：采用钢管桩基础，钢筋混凝土垫梁，各钢管桩横向中心间距3 m，纵向排距1.9米，直径φ630mm，壁厚δ＝8mm，中支墩钢管立柱采用直径φ529mm，壁厚δ＝8mm。经计算，单根钢管桩需承受荷载为536KN，采用DZ-90振动锤顶入钢管桩能满足要求。

3.3支架纵梁：用国产贝雷片绗架拼成支架纵梁，两排一组，用支撑架连接。现浇箱梁支架由单孔贝雷梁组成，单组贝雷间距150cm，贝雷组间距150cm，贝雷纵梁均作简支布置。

3.4支架横垫梁：在各钢管柱顶采用2根I36b工字钢焊接组成一组。

梁柱式现浇箱梁支架结构示意图如下

现浇箱梁支架跨中横断示意图

经过各项受力验算，该支架结构设计方案满足要求。

4、钢管支架施工技术工艺

4.1边支墩钢管柱施工：利用桥墩承台的有利条件，施工前在承台上进行中心放样，为防止钢管柱端口直接冲切承台混凝土产生变形，应在钢管柱下端口用厚1.2cm、边长80 cm×80 cm的钢板进行封口焊接，并在承台上对每根钢管柱周围钻4个直径16mm、深度10cm小孔，进行锚固短钢筋，将锚固短钢筋与钢管柱底部进行焊接，以桥墩承台作为边支墩基础。为增加整体稳定性，各钢管支墩间采用槽钢进行焊接斜撑，并利用抱箍把各钢管支墩与桥梁墩柱联成整体。

4.2中支墩钢管桩及钢管立柱施工：本文所述工程处于软基地段，首先要对墩跨间软基地面进行初步整平，以便机械施工。特别是在中支墩位置，要全面清除杂物，包括混凝土渣块及卵石等，避免钢管桩打入时增加阻力。其次要进行放样，先人工开挖1米深、直径63厘米的钢管桩基坑，将准备好的钢管桩（每根按8～10米长）下端封成圆锥形口，并用汽车吊车放入开挖好的基坑内，用汽车吊车配合DZ-90振动锤将钢管桩顶入土层，在达到激振力55吨（根据设计方案每根钢管桩需承受的荷载）时持荷5min,以钢管桩下沉小于10 mm为停锤控制指标，若钢管桩在打入过程中，未能达到这一控制指标，必须接长钢管桩，要严格轴线垂直对中，并在接口外侧用钢板加固焊接。根据本文所述工程地质情况计算，钢管桩入土深度12-14m时，基本能达到以上控制指标。钢管桩及立柱间距应按结构设计方案施工，实际施工时如地质有变化，应进行承载力推算，可对双排管桩及立柱间距适当小调整，但要确保贝雷梁端能完全枕在双排工字钢上。同跨中支墩钢管桩顶入达到要求的承载力后，露在原地面以上的钢管桩长度会存在不同，宜在离地面高约30cm位置进行标高测量，并在同一标高位置对所有钢管桩进行截断，以便将来钢管桩拔出时有足够工作段。特别要注意截断面是水平面，这样才能确保钢管桩在垂直状态下均匀受力，后再对钢管柱顶端口用厚1.2cm、边长80 cm×80 cm的钢板进行封口，周围砂砾找平夯实,吊装事前预制好的C30钢筋混凝土垫梁（尺寸为长3000mm×宽1500mm×厚300mm，双层直径16 mm布筋，钢筋间距200mm），长度方向为纵桥向，各压在两根钢管桩顶部，以增加前后排中支墩钢管桩整体受力。中支墩钢管柱采用直径φ529mm，壁厚δ＝8mm。同样，为了防止钢管柱端口直接冲切钢管桩顶的钢筋混凝土垫梁而产生变形，在钢管柱下端口用厚1.2cm、边长80×80的钢板进行封口，而后钢管柱才座落在钢筋混凝土垫梁上，必须要使钢管柱和钢管桩中心在同一轴线上，保证钢管柱垂直受力。为增加整体稳定性，底部锚固方法同边支墩，各钢管柱间采用槽钢进行焊接形成剪刀撑。