特殊环境下钢管桩组合支架法在现浇箱梁施工中的应用研究

段江涛 杜月春

摘 要 位于深谷河滩上的现浇箱梁施工，采用传统满堂脚手架施工存在很大的安全隐患，且施工成本较高，采用钢管桩组合支架作为现浇支架，避免了场平、软基大面积处理，减少了材料的使用，节约了工程造价，克服了由于地基沉降对现浇箱梁施工线形的影响。

关键词 市政桥梁;现浇连续箱梁;钢管桩;贝雷片;碗扣架

引言

伴随我国基础设施的不断建设，现浇连续箱梁技术在市政桥梁、公路桥梁工程中应用越来越广泛，个别桥梁施工地形复杂，若施工过程采用传统的现浇满堂支撑体系施工技术，投资大、成本高、施工周期长、安全风险大，若钢管桩组合支架施工，可进一步减少施工周期，节约成本。

1工程概况

泸州二环路（纳溪段）工程K1+610跨河桥位于长度342m，宽50m，分左、中、右三幅，横跨现有倒流河，桥下地面起伏较大，墩柱高度5.463～31.991m，施工条件较差。

2现浇箱梁施工方案

钢管立柱采用φ630×12mm钢管，平联及斜撑纵向采用φ355×6mm钢管，每跨立柱顺桥向方向间距布置为6m、12m、12m。立柱顶上横向分配梁采双拼I56b钢箱（跨中采用三拼I56b钢箱），纵向依次架设双排单层贝雷桁架（70排），所有贝雷梁均设置加强弦杆，贝雷片上面横向采用I25b@60cm工字钢作分配梁，梁上搭设碗扣支架，碗扣架立杆间距为顺桥向60cm，横桥向腹板处30cm，其余位置60cm，步距120cm，水平剪刀撑每隔4步增设一道，不少于两道，竖向剪刀撑设置在腹板处，外立面最外侧各设置一道。

3施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程主要是：地基处理→钢管桩施工→贝雷片、工字钢组装→碗扣架搭设、支模→支架预压→测量监控→预拱度设置→ 梁体浇筑→ 张拉、拆模[1]。

3.2 操作要点

（1）地基处理。①在进行组合支架施工之前必须对原地基进行检测，当承载力低于设计要求时应采取地基处理措施，使地基满足施工施工要求。②进行重型超前钻试验，验证地基满足设计承载力0.178MPa。

（2） 钢管桩施工。钢管立柱采用φ630×12mm钢管;平联及斜撑纵向采用φ355×6mm钢管，横向采用[25槽钢进行现场焊接。为方便施工，现场有的及部分新购钢管可采用法兰盘或者焊接接长钢管两种对接模式，每节长度为12m或者10m，貝雷梁底部与钢管之间小于10m、12m时可根据需要进行裁减钢管长度。

第一步：钢管立柱施工前，先用全站仪复核钢管立柱在基础及承台上的平面控制点位置及计算施工高度，并现场标示后分别编号记录，如HB2-DB2=13.84，即表示钢管桩横向B轴线在第二点位施工设计标高与现有砼面高差13.84m，然后在地面加工好总长为13.84的桩后并编号标示B2，以备安装，其余各点同理加工并标示。第二步：利用汽车吊或塔吊将支架立柱竖向吊装，对准基础预埋钢板标示中心焊接固定，焊接过程中保证桩身垂直、稳固，且在标示中心位置处。第三步，依次安装好各轴点钢管，安装过程中，吊车必须派专人指挥，控制好现场安全秩序。第三步，利用专用吊篮连接立柱间纵、横、水平方向连接杆，使立柱连为整体。平联与钢管立柱四面焊牢固、可靠，每一节钢管连接杆安装之前对每根钢管竖直度进行检查、校正。横向长度按照实际放样，连接位置设置坡口。第四步，钢管立柱按施工计划安装完成后，对钢管的平面位置和竖直度进行复核，保证钢管控制在误差范围内，及时完成各桩横纵系梁的所有连接杆施工。第五步，做好钢管桩上部结构工字钢、贝雷架等下部准备工作后，开始预压并观察记录，满足要求后进行下部工序。

（3） 钢平台施工。①横向分配梁。钢管立柱顶分配梁采用2根I56b（跨中3根I56）工字钢，工字钢焊缝均为双面焊。②贝雷纵梁。纵向主梁采用贝雷梁，横桥向采用45cm的∠10支撑架连接，贝雷架间采用14槽钢横向连接。螺旋钢管桩间距：3m（距桥墩）+12m（螺旋钢管桩之间间距）+12m（螺旋钢管桩之间间距）+3m（距桥墩），以确保贝雷梁支点位置在节点上。贝雷梁上的横向分配梁采用U型螺栓与下弦杆固定。③分配梁。分配梁选用I25b型钢（单根长度52m）其纵向间距为120（90）cm，通常布置作为横向分配梁，均布置在贝雷梁节点位置。

（4）满堂脚手架搭设。满堂脚手架搭设前先放放线，调整I25工字钢位置，采用顶托代替底拖，按照脚手架设计方案搭设。

（5）支架预压。现浇箱梁支架搭设完毕后对支架进行分段预压处理，以消除支架和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的预拱值数据设置的参考。其预压重量采用恒载的1.1倍，需考虑现浇箱梁上支架重量。

①加载。加载原则：四跨同时加载，每跨对称加载，先中间，后两边，按荷载总重的0→30%→80%→110%→80%→30%→0

进行加载及卸载，并测得各级荷载下的观测点变形值。预压时各点压重要均匀对称，防止出现反常情况。②预压观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测点后，加载前测定出其标高。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，直至最后三天的平均沉降值<3mm时方可卸载，移除预制板、钢筋等配重，拆除模板。

（6）施工预拱度的设置。根据支架实际情况和预压成果，预拱度最大值为12m跨中，根据实际预压值26mm，考虑不可预料的因素及箱梁的外形美观，将预拱度值提高1～3mm，跨中最大值设置为28mm，其他各点的预拱度以中点为最高值，以梁的两端部为支架弹性变形量，按二次抛物线进行分配。根据计算出来的现浇箱梁底标高对预压后的现浇箱梁底模标高重新进行调整。

（7）混凝土浇筑。①混凝土的浇筑顺序。为保证结构质量和外观，上部结构箱梁混凝土浇筑计划分两阶段进行：第一阶段浇筑底腹板;第二阶段澆筑顶板和翼板。②沉降观测结果分析。在混凝土浇筑过程中，观测支架变形，测量结果见下表。可以看出12m跨中最大沉降量为25mm，小于预拱度3mm。从拆模后的箱梁底板外观看，线形顺畅、美观，达到预期要求。预拱度值28mm设置正确，可靠。

4组合支架拆除

现浇箱梁张拉灌浆完毕后开始拆除碗扣架，拆完碗扣支架系统后，拆除I25b横向分配梁。拆除分配梁时（先拆除纵向后拆除横向），应从跨中对称向墩顶拆除，吊车从现浇梁翼缘板两侧将横向分配梁吊出，放置地面;如I16a工字钢横向分配梁长度过长，现场人员可将适当将I16a工字钢分配横梁截断，先用吊车主钩将分配梁一端拖到贝雷梁外侧，再用辅钩吊住分配梁另一端，主钩与辅钩配合，防止分配梁对支架碰撞，分节用吊车吊出。

在拆除贝雷梁时，人工配合吊车从翼缘板两侧最外侧向内拆除。当贝雷梁移至横梁外侧时，应解除贝雷梁组之间的连接，逐段、逐片将贝雷片吊出放置到地面。

贝雷梁拆完后拆除承重横梁和钢立柱。拆除前，先在横梁、钢管上栓好溜绳，防止其旋转或偏移。吊车起吊时注意溜绳放绳速度。钢管桩拆除时，应先解除钢管底部的定位螺栓后即可用吊机整体吊离。

拆除时要按照拆除方案进行拆除，并在拆除前进行一次全面检查，清除所有多余物件，并设立拆除区，禁止人员进入。拆除顺序自上而下逐层进行，不容许上下两层同时拆除。拆除的构件应用吊具或人工递下，严禁抛掷。拆除的构件应及时分类堆放，以便保管和运输。

5结束语

泸州二环路（纳溪段）工程K1+610跨河桥现浇桥梁通过采用钢管桩组合支架施工，直接利用承台作为支架的支撑基础，不需要处理地基，避免地基沉降带来的影响，减少了满堂脚手架、钢管桩横向连接体系的装、拆过程，节约了投资，提高了材料的回收利用率，缩短了工期，把安全风险和交通干扰降到最低程度。实践证明，在深谷河滩地区采用钢管桩组合支架做现浇箱梁支架施工，具有工作效率高、成本低、安全性强等特点，取得了较好的社会和经济效益。

参考文献

[1] 郭瑞，荆刚毅，林吉明.厦漳跨海大桥现浇箱梁支架整体横移施工技术[J].世界桥梁，2013，（5）：16-19.