桥梁施工中超高钢管桩支架技术研究

何丽华、赵明

（上饶市余干公路事业发展中心，江西余干335100）

0 引言

新时期背景下随着桥梁事业的不断发展，在项目开展的阶段中对于桥梁的安全及稳定性提出的要求越来越高。桥梁建设环节超高钢管装支架技术的出现，满足新时期桥梁项目建设的需求，因此对该技术的应用要点进行分析，寻找出更为科学有效的施工方案，对提高我国桥梁事业的发展有着极为重要的帮助。

1 工程概况

某公路项目为互通式立交结构形式，是两条公路项目的交会位置，该位置处于山区地带，地形变化比较大，分布着较多的沟壑纵横。互通式立交A、C 匝道上部根据25+5×40+25m 连续箱梁形式进行设计施工，下部结构的设计形式为钢筋混凝土箱梁薄壁墩的形式，高度尺寸为75m。因为该高速公路项目施工位置地形变化比较大，出现了不规则的波浪变化的形式，坡度为5～25o，有些位置还存在陡坎的形式；横向结构的起伏变化比较大，坡脚为5～15o。经过现场测量分析，发现桥梁地面高程为215～320m，相对高差是104m，还存在残坡积地貌的形式，存在裸露岩石的情况，需要特别注意。

2 施工方案设计

该高架桥的项目设置在峡谷的地带上，支架结构的尺寸为38～45m 之间，20m 桥梁直线段的总重达到435t，如果根据原先设计方案的满堂支架方式进行施工，现场支架搭设施工工作量比较大，材料浪费严重且工期较长。结合现场的地理条件因素、地貌因素等影响，最终确定使用钢管桩的支架施工方式，可以减少工作量，施工效率得到很大的提升，还可以保证支架结构的强度性能合格。钢管支架设计方案的应用，管桩支架基础需要设置在40 垮墩身中间20m 的位置上，同时布置8 根直径为800mm 的承载钢管形式，同时将各个结构连接形成整体的形式。在钢管桩焊接结束后，组合形成横梁的结构，同时再应用贝雷桁架固定处理，设置有分配梁的结构，确保结构性能符合标准要求[1]。

3 超高钢管桩支架施工技术的应用

在该技术应用的阶段中，首先需要对基础进行处理，保证基础施工环境达到施工需要，而后在超高钢管装支架工艺阶段，要以科学的方式部署好施工要点，对涉及的稳定性与安全性进行控制。

3.1 基础施工

技术人员进入到作业现场全面考察和分析，了解该项目所处地形条件的差异，选择应用三种支架基础形式，具体如下所示：其一，第3 跨斜坡部位上岩石结构强度性能高，且内部结构有较多的施工铆钉的形式，所以支架基础施工中，斜坡制作形成台阶的样式，并且利用空压机钻孔作业，把长度为1.0m 的钢筋直接插入到底部，再进行锚杆的施工，确保锚杆和原铆钉的结构形成稳定的整体结构，再应用C25 混凝土实施浇筑作业，确保预埋件直接埋设到承台结构内。其二，第4 跨岩石结构硬度较高，岩石基础结构应用的是钻孔取芯方式制作成孔。在施工中，通过应用地质钻机进行钻进施工，设计为深度1.5m、直径10cm 的小孔，然后逐步的扩展成为直径为1.2m 的大孔，因为该跨支架的高度比较高，并且其处于地表水体积深度较大的区域范围，要想提高桥跨工程的安全性，在钻孔取芯结束之后，及时将直径为800mm 的承载钢管桩直接埋设到结构内，并且浇筑混凝土结构，达到性能的标准要求。其三，第5 跨支架结构基础直接安装在回填软土的结构上，联合工程情况开展承载参数的设计，并且进行挖空灌注基础的施工，将其底部需要开挖制作深度为2.0m 的圆桩形式，深度达到5～6.5m之间，然后浇筑混凝土，将其埋设到桩顶结构上[2]。

3.2 结构施工

一是，钢管桩支架结构部分在施工中，应用直径为800mm 钢管桩立柱直接焊接到埋设的预埋件上，要想保证结构刚度和稳定性合格，连接性能达标，还要在钢管桩和预埋件连接部位上进行加焊三角钢板的形式。结合设计方案的标准，考虑到塔吊的能力以及钢管的稳定性，保证其满足施工的要求，可以采用分节段安装施工的方式，应用直径为420mm 的钢管进行连接。要想使得钢管立柱的各个节段部分焊接组合形成整体的结构，接长位置需要进行坡口焊接作业，保证焊接的性能合格，总体连接性能符合设计要求，确保支架结构达到稳定性、整体性的标准，还要根据12m 的高度设计为平联层的形式。分析支架安全性标准，在第4 跨最高支架现场施工环节，需要保证支架下部平联层高度调节为6.0m，调整为直径600mm的钢管。互通式立交桥施工结束后，遇到多次强降水，桥跨的运行效果满足要求。钢管桩的各个焊缝采用满焊方式焊接连接，钢管底顶等位置需要设置十字撑进行连接，以桥梁工程为实际案例分析研究，达到焊接质量水平[3]。

二是，承重梁和分配梁在焊接工作结束后，使用2根型钢直接放置到钢管顶部作为横梁进行施工，然后把贝雷桁架安装到型钢横梁的表面。该工程项目中，应用的是加强贝雷桁架的结构形式，需要在墩身下部实施拼装作业，将每7 片制作为整体的结构，应用塔吊进行吊装作业。综合分析吊装能力方面，首先应该根据墩身以下桁架应用上弦杆，在贝雷桁架整体吊装到规定位置上，将贝雷桁架悬臂长度不会超过1.5m，经过固定完成后的桁架需要直接将型钢安装到该结构上，然后才能进行分配梁的施工，最后是把底模板直接设置到分配梁上。

3.3 墩身牛腿施工

贝雷桁架安装到钢管桩支架横梁的结构上，同时还要在墩身顶端两侧设置钢牛腿作为墩身支点的形式，然后应用6 根精轧钢筋直接设置到钢牛腿进行对拉固定，该项目应用的钢牛腿单位质量是15.04t，通过塔吊直接吊装作业。为了能够保证钢牛腿运输以及安装顺利进行，按照设计方案的要求分别进行制作，首先是在车间内预制作业，保证墩身牛腿焊接形成合格的三脚架的形式，在安装作业环节，使用2 根精轧螺纹钢直接穿越预留孔，再进行钢牛腿和墩柱的绑扎作业施工，保证墩身和三脚架焊接组合形成整体的结构，把剩余的4 根精轧穿入且张拉施工，进行两头螺帽固定处理。为了能够确保墩身预留孔以及钢牛腿的接触效果良好，在做好钢牛腿固定完成之后，及时灌入混凝土材料进行填充施工，确保结构性能合格，安装质量达标[4]。

3.4 钢管桩支架拆除

钢管桩支架拆除主要是按照整体拆除、构件拆除方式进行，整体支架拆除完毕之后，根据梁底到横托梁顶整体进行施工，并且从上到下逐步进行施工。该桥梁钢管支架施工中，应用的卷扬机设备进行吊装施工，确保运行效率和质量合格，符合工程的运行标准要求。从系统组成结构分析，动滑轮悬挂在空中穿越桥面箱梁的预埋洞吊杆的结构上，卷扬机利用定滑轮与动滑轮通过钢丝绳进行型钢架的吊放作业。布置3根横拖架的形式，单根长度为18.0m，横向结构应分别设置现浇箱梁底以及桥跨的5m、15m、25m 的位置上，需要把底部支架形式分解为四段，然后利用钢丝绳和定滑轮、动滑轮直接安装到桥面的卷扬机进行横托梁的吊装作业，然后把吊点根据需要设定为13m 的间隔距离，布置到横托梁两侧3.0m 的位置上。钢管桩支架拆除的阶段，需要先和混凝土结构的分离处理，然后再把底部托架拆除掉，利用卷扬机直接进行横托梁吊装到梁底，整体提升15～20cm 的位置上，然后应用精轧螺纹钢完成固定处理。在拆除跨中以及靠墩立柱之后，再进行精轧螺纹的控制，能够直接将其吊起，然后进行匀速的处理，下放到桥底的位置上，同时需要及时进行调整处理，检查钢丝绳、设备的运行情况，缓慢下放到规定位置上。各个构件拆除环节，需要做好桥面路面之间联接，保证两端顺序拆除作业，及时进行拆除处理。在构件拆除工作结束后，应该及时进行吊车的固定，并且拆除临时支撑[5]。

4 结语

综上所述，高速公路桥梁项目施工中，应用超高钢管桩施工有着明显的优势，本文的实际案例效果分析发现，该技术的应用可以大幅缩短施工工期，较之满堂支架、移动支架等形式，工期比较短，但是材料、人员方面的成本相对较高。总体来说，超高钢管桩支架施工技术的优势明显，尤其是针对一些地质比较恶劣的施工环境，完全能够满足施工的标准要求，从而提高工程的质量水平，产生较高的经济效益与社会效益，为社会发展做出贡献。