现浇箱梁在软基上的支架施工方法

林朝晖

(莆田市交通建设有限公司， 福建 莆田 351100)

1 工程概况

福建普通国省干线公路联十一线（莆田境）涵江江口至仙游枫亭段工程（A4合同段），位于莆田市涵江区，起点桩号为 K8+430，终点桩号为 K11+000，全长2570米，全线桥梁6座，其中大桥4座（三江口互通主线桥、B匝道桥、H匝道桥、F匝道桥），中桥2座（东盛河中桥、D匝道桥），涵洞25座(其中箱涵15座、圆管涵10座)。主线桥及匝道桥上部结构采用预应力混凝土连续梁，其中现浇箱梁共15联，具体情况如表1所示。

路线所穿越地貌为滨海冲海积平原地貌，地形平坦，地势开阔。区内水系发达，水量充沛，小河、鱼塘密布，主要为海水养殖区域，部分路段跨越潮间带。地基淤泥层厚度平均在12米以上，因此现浇箱梁采用支架施工方法。

2 现浇箱梁支架施工工艺流程

现浇箱梁施工工艺流程如图1所示。

3 现浇箱梁支架施工方法

3.1 支架基础施工

桥下支架基础根据现场施工条件采取φ500PHC管桩和φ426钢管相结合的方法。

3.1.1 PHC管桩施工

3.1.1.1 静压成桩

按支架桩位平面图的支墩管桩位置放样，安装压桩机，场地应符合压桩机的操作。起吊预制桩就位，垂直度偏差不得超过0.5%，然后启动压桩油缸，控制压桩速度，一般不宜超过2M min。

3.1.1.2 接桩

接桩采用焊接接桩，按规范要求进行焊接。焊缝自然冷后，专人检查焊缝质量，继续压入土中。同一根桩的中间停歇时间不宜超过30min。

表1 三江口互通现浇箱梁一览表

3.1.1.3 稳压

Φ500PHC桩承载力达到3158KN时，或达到持力层时，应进行稳压，稳压不少于3次，每次1min。测定其最后各次稳压的贯入度，使满足要求。压桩时，技术人员在机台认真核对压力表，使每根桩的压力均匀达到要求。

3.1.2 φ426 钢管

有水或低洼地处PHC管桩难于施工的地方，支架基础采用φ426钢管，φ426钢管采用DZ60振动锤成桩。

图1 现浇箱梁支架施工流程图

3.2 支架支墩基础

支墩基础采用在PHC管桩顶浇筑桩顶基础梁，采用C30钢筋混凝土。PHC管桩顶伸入桩帽10㎝。混凝土梁钢筋伸入PHC管桩空心内1.5米，与基础梁一起浇混凝土，在基础梁顶层预埋钢筋作为与钢管连接的连接件，桩帽钢筋布置图如图2所示。

图2 柱帽钢筋配置图

3.3 支架钢管支墩

钢管支墩采用φ426钢管，桥梁跨度43米的纵向采用5排4跨，支墩跨度8.5米；桥梁跨度30米纵向采用4排3跨，支墩跨度11.5米；匝道桥梁跨度25米纵向采用3排2跨，支墩跨度11.5米。根据桥面宽度每排横向设置9～13个支墩；道桥每排横向设置6个支墩，支墩间间距2.1米；匝道桥弯度较大，支墩从左到右成扇形布置。测量放样确定各钢管支墩顶高程后，支墩上安装卸落装置，卸落装置采用砂筒。

钢管柱与基础间连接采用焊接。焊接前要对钢管柱的垂直度进行严格的检查和控制，最常用的方法是吊垂球法，也可以采用仪器进行现场观测指导安装。在钢管柱安装前后要认真核对基础面及每根钢管柱拼接后的长度，控制柱顶面标高相同。2根钢管柱之间分别采用Ⅰ10槽钢作为横联，加强钢管柱的稳定性。在横联间设剪刀撑槽钢连接。槽钢与钢管柱进行焊接，焊缝要饱满。连接槽钢在下料时要根据每 2根柱间的实量尺寸进行下料，按不同部位进行编号，以防出现连接槽钢长度不足及与连接钢板间的搭接焊长度过短现象，剪刀撑应按45度的角设置，连接槽钢为确保与钢管桩间密贴较好端头按角度切割成斜面。

3.4 支架工字钢横梁、贝雷片纵梁

如图3所示，在钢管支墩卸落装置上安装2根32㎝工字钢横梁，做贝雷片支座。安装贝雷片纵梁。贝雷片纵梁2片一组，个别跨翼板3片1组，用90cm支撑架连接。现浇箱梁底板处贝雷片按90cm间距布置，翼板处根据桥梁跨度布置。贝雷片下弦每3米用10#槽钢当横梁采用U型卡连接，贝雷片上弦每1.5米用10#槽或钢管当横梁用U型卡跳开连接。在墩台处，桥墩为花瓶墩、墩柱上有设置盖梁，贝雷片安装至墩、盖梁边，墩顶、盖梁顶铺设方木或是搭设碗口架（碗口架上铺设方木）支撑底模板；圆柱墩上未设置盖梁，贝雷片直接布置，个别贝雷片受墩柱影响不能连续布置，贝雷片安装至墩柱边，墩柱侧边再安装 1片贝雷片纵梁，并与墩边处的纵梁连接。

图3 主线桥中支墩横断面图

3.5 支架顶托、方钢横梁

贝雷片上安装顶托控制值底板高程，纵桥向横梁位置按30cm间距布置，其他位置按60cm间距布置。桥梁每跨测4个断面，分别在墩边、三分之一跨、三分之二跨处；每个断面测3个点，即箱梁底板中心和两边，点位测设在贝雷片纵梁上。根据点位标高，调整顶托，然后在顶托顶面拉纵向通线，调整通线位置顶托，顶托顶面与通线平齐。顶托上架设 5×10方钢后，将其余顶托调整，使顶托顶面与方钢底部密贴。

3.6 纵向方木、底模、侧模、翼板模

在5×10cm方钢横梁上铺设纵向10×10cm方木，铺设时要防止纵向方木接头处出现“探

头”木，纵向方木腹板、横梁处按25cm间距布置，空心板处按30cm间距布置。根据放样出的中线铺设δ=12mm的竹胶板做为箱梁底模。侧模、翼板模为厂家定做钢模板和竹胶板组合，安放在纵向方木上。翼板模板采用碗扣架或钢管架支撑，支架横向间距60cm，纵向间距90cm；支架支撑于12#工字钢横梁上。

3.7 支架预压和沉降观测

3.7.1 预压

保证箱梁施工安全、质量，对箱梁支架进行堆载预压，取得支架非弹性变形和弹性变形的实际数值，作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。

预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放梁跨荷载120%重的砂袋（或水袋）。堆载预压荷载按50%荷载、80%荷载、100%荷载和120%荷载，预压的顺序与混凝土浇筑的顺序一致，由梁的一端向另一端按预压级别阶梯式推进（混凝土浇筑分段长度 4-6m）。预压时间视支架日沉降量而定，最终以加载至120%荷载后，每日沉降不大于2.0毫米（不含测量误差），支架预压时间不小于24小时。预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠，沉降观测点是否布置。预压的荷载根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载（含施工人员、各类机具等）及充分考虑施工过程中不可预见的荷载等，合理确定压载总重量。根据不同荷载集度换算成堆载高度，根据荷载集度分布图，采用堆载的方法均布的压于支架上，并设观测点进行观测。现浇箱梁首联施工时取一跨预压，参数作为后续箱梁施工的依据，不再预压，不同的梁高再取一跨预压。

3.7.2 沉降观测

预压前分别在底模板、支架基础布设观测点，每个断面4个点，支墩顶、1/2跨径布设。观测分六个阶段：预压加载前、50%荷载、80%荷载、100%荷载和120%荷载、卸载后。每次加载预压时每2个小时观测一次，日平均沉降值<2mm时，进行第二次加载，直至加载完成。加载预压过程进行沉降观测，做好记录，直至最后的日平均沉降值<2mm并满足24小时以上时方可卸载。观测过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象，应立即停止加载，及时查找原因，采取补救措施。卸载应该人工配合吊车均匀卸载。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整顶托控制箱梁底板高度，以保证浇出的梁身不发生过大的挠度变形。

预压时主要观测的数据有：地基钢筋混凝土帽梁沉降、支架沉降、箱梁底板高度沉降、卸载后顶板可恢复量。算出支架的弹性和非弹性变形数值，为后续箱梁施工提供对应的弹性和非弹性变形数值及设计预拱度调整模板的高程。

4 结论与建议

4.1 因根据现场实际情况选择合适的箱梁施工支架基础方式。

4.2 施工过程应严格按照施工方案进行施工。

4.3 因地质情况的复杂性，现浇箱梁在软基上的支架搭设情况，待底模板布设完毕后务必通过预压进行检验。