钢管立柱支架法在南港特大桥悬浇梁现浇段中的应用

彭龙翥

（中铁三局六公司，山西 晋中 030600）

1 工程概况

厦漳高速公路漳州段扩建工程ZA4合同段主要为南港特大桥，南港特大桥共有3处六联预应力砼连续箱梁，均采用挂篮悬浇施工，其中主跨跨九龙江南港水域上部采用（85+150+85）m预应力砼连续刚构箱梁、边跨现浇段长8.9 m，跨人民路采用（45+75+45）m预应力砼连续刚构箱梁、边跨现浇段长分别为5.45 m和6.45 m，跨二环路采用（45+60+45）m预应力砼连续箱梁、边跨现浇段长为13.94 m。

2 施工准备

收集悬浇梁边跨现浇段的结构尺寸、墩台高度等设计资料。

收集悬浇梁边跨现浇段所处的环境情况（地质环境、水文环境、运输环境等）。

结合项目投入的特点，摸清现有材料情况，了解材料的规格、型号、数量等，制定详细的边跨支架施工方案。

3 边跨现浇段支架的设计

边跨现浇段支架一般分为落地支架、托架和吊架3种。其中落地支架又分为满堂红落地支架、钢管立柱支架、砼灌注桩立柱支架等。在使用中，往往需要结合工程地质、结构形式、地面与梁底标高等进行综合考虑，在确保安全、质量的情况下，达到节约成本的目的。

3.1 陆地上边跨现浇段支架的设计

考虑到跨人民路（45+75+45）m和跨二环路（45+60+45）m悬浇梁处于陆地上，表层均为1.0 m的回填土，原地表下15 m左右为高流态液化砂层。在底系梁基坑开挖时，地下水较为丰富；基坑开挖后，坍塌较为严重，同时墩柱高为20 m左右。综合以上情况，采用直径53 mm的钢管立柱作为着力点，上用32b双拼工字钢作为承重梁，分配梁采用32b工字钢沿纵向布设。在分配梁与模板之间用三角楔木或12工字钢进行调节，确保现浇段底模标高满足设计要求。详见图1、图2。

3.2 水中边跨现浇段支架的设计

图1 （45+75+45）m悬浇梁现浇段支架设计图

图2 （45+60+45）m悬浇梁现浇段支架设计图

在跨九龙江南港水域（85+150+85）m悬浇梁边跨现浇段支架设计时，考虑到边跨墩台位置低潮水位深在5m左右，高潮水位深10 m左右，水流急，同时墩柱高20 m，边跨现浇段长8.9 m，承台总宽8.6 m，单侧除去墩柱宽3.3 m情况，决定合理利用承台3.3 m位置，在承台上支立两排竖直钢管架，一排成9°角的倾斜钢管架结构。其上设双拼32b工字钢承重梁，顺桥向设置32b工字钢分配梁，在分配梁与底模之间设置三角楔木或12号工字钢进行调节，确保现浇段底模满足设计要求。详见图3。

4 边跨现浇段支架施工

4.1 陆地上边跨现浇段支架施工

4.1.1 钢管立柱施工

图3 （85+150+85）m悬浇梁现浇段支架设计图

根据设计图放样钢管桩平面位置，根据汽车吊起吊的高度确定钢管焊接的长度，每节最长不超过承台顶面至横梁底部之间的高度。先在承台上施打膨胀螺栓固定尺寸为60×60×1 cm的钢板，钢板中心位置与支立在承台上的钢管中心位置重合。再将钢管用25 t汽车吊吊起，竖直后移动吊车大臂，将钢管底部与承台上固定钢板位置准确重合后焊接牢固。支立在地面上的钢管桩利用25 t汽车吊主钩吊起ZD60液压振动锤，副钩吊起钢管竖直，利用主钩调整液压振动锤，利用副钩调整钢管桩顶部，在适当位置将液压振动锤与钢管顶部固定，提升振动锤调整钢管竖直。通过移动汽车吊大臂至指定位置，确保钢管桩竖直后，缓缓放松吊车钢丝绳，钢管桩先靠振动锤和钢管桩自重下沉至一定深度。当靠自重无法下沉时，开启振动锤，利用激振力下沉钢管桩；当钢管桩入土深度满足设计要求时，停止振动下沉；当一节长度不能满足入土深度要求的，接长钢管桩，继续振动下沉，直至满足设计深度要求；当下沉至一定深度无法下沉时，持续激振5 min仍无下沉的，停止振动，查明地质原因，确保承载力满足要求。所有钢管桩入土深度满足要求后，接长钢管桩至承重梁底部高度。在钢管桩顶部设置60×60×1 cm的钢盖板，将盖板与钢管焊接固定，使上部荷载均布受力在钢管上。

4.1.2 联接系施工

从承台标高位置开始向上每4 m设置一道水平撑、斜撑。水平撑、斜撑采用12b工字钢联接系。各个钢管之间联接牢固，斜撑交错布置，使水平撑、斜撑之间形成三角形结构形式，有效地保证整个钢管架的稳定。

4.1.3 承重梁施工

承重梁利用地面平面位置，先将2根工字紧并在一起，间隔将2工字钢点焊联接，利用吊车起吊工字钢至钢管顶部，施工人员利用已焊接的斜撑，将承重梁位置固定在盖板上，工字钢与盖板采用焊接固定。

4.1.4 分配梁施工

在承重梁固定好后，施工人员在分配梁上将分配梁间距标识清楚，利用吊车将分配梁起吊至指定位置，焊接固定。铺设临时底模，按照要求进行荷载预压试验，荷载预压重量不低于设计荷载的1.2倍。观察沉降情况，确定最佳预抛值。

4.1.5 底模安装

通过预压确定预抛值后，进行底模安装。底模高度利用楔木进行调整，每一个接触点设置2块楔木，楔木必须支垫牢固。整个底模安装完成后，复测标高，符合要求后进行侧模、钢筋、混凝土浇筑等施工。

4.2 水中上边跨现浇段支架施工

4.2.1 钢管立柱施工

根据设计图在承台上放样钢管桩平面位置，利用钻孔平台根据汽车吊起吊的高度确定钢管焊接的长度，每节最长不超过承台顶面至横梁底部之间的高度。在承台上设置8块钢板利用膨胀螺栓与承台固定，钢板的中心位置与钢管支立的中心位置重合，其中靠近承台处的4块60×60×1 cm的钢板，另外4块为60×120×1 cm钢板。支立钢管采用用25 t汽车吊吊起竖直后移动吊车大臂，先支立竖直的8根钢管，将钢管底部与承台上固定钢板焊接牢固，并利用墩柱上预留孔洞，采用32精扎螺纹钢将钢管立柱与墩柱利用模具固定在墩柱上，最后支立4根斜管。每支立1根，必须将其用水平撑、斜撑与已支立的钢管联接固定。在钢管桩顶部设置60×60×1 cm的钢盖板，将盖板与钢管焊接固定，使上部荷载均布受力在钢管上。

4.2.2 联接系施工

从承台标高位置开始向上每4 m设置一道水平撑、斜撑，水平撑、斜撑采用12b工字钢联接，各个钢管之间联接牢固，斜撑交错布置，使斜撑之间形成三角形结构形式，有效地保证整个钢管架的稳定。

4.2.3 承重梁施工

承重梁利用地面平面位置，先将两根工字紧并在一起，间隔将两工字钢点焊联接，利用吊车起吊工字钢至钢管顶部，施工人员利用已焊接的斜撑，将承重梁位置固定在盖板上，工字钢与盖板采用焊接固定。

4.2.4 分配梁施工

在承重梁固定好后，施工人员在分配梁上将分配梁间距标识清楚，利用吊车将分配梁起吊至指定位置，焊接固定。铺设临时底模，按照要求进行荷载预压试验，荷载预压重量不低于设计荷载的1.2倍。观察沉降情况，确定最佳预抛值。

4.2.5 底模安装

通过预压确定预抛值后，进行底模安装。底模高度利用楔木进行调整，每一个接触点设置2块楔木，楔木必须支垫牢固。整个底模安装完成后，复测标高，符合要求后进行侧模、钢筋、混凝土浇筑等施工。

5 施工注意事项

针对陆地上钢管桩基础入土深度必须满足要求，钢管焊接必须牢固，在每一个接头处用15×10×1 cm的钢板环向均布打靶4块，确保回收时不断裂。

水平撑、斜撑的设置必须按照设计图纸进行施工，焊接牢固，这是保证支架稳定的重要因素。

在进行底模施工前，必须进行预压试验，目的是为了检查支架的安全性，确保施工安全；消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，为支架的合理起拱提供依据；为保证合龙线型提供准确的预抛值。

水中悬浇梁现浇段支架底部一圈水平撑必须要有，支架与墩柱的固定措施不可少，这是保证支架稳定的重要因素。

支架的拆除按照“先搭后拆，后搭先拆”的原则，确保拆除的安全。

6 结束语

在进行悬浇梁现浇段施工中，合理采用支架形式，不仅能确保施工安全、质量，而且也能达到减低成本的要求。但无论采用何种支架形式进行施工，基础的承载力满足要求和支架本身的稳定是至关重要的。只有保证地基承载力满足要求，本身支架的稳定才能满足要求，才能有效保证施工质量、悬浇梁线型要求和安全要求。