乐凯大街南延工程地基处理及现浇箱梁满堂支架施工探究

谷佳兴

（中建路桥集团有限公司，石家庄 050001）

1 项目概况

乐凯大街南延工程位于保定市西南部，整体为南北走向，北端起于三丰路口北约400 m处，与现状乐凯大街顺接。由北向南，从保定市区南行至清苑城区内与和平大街平交，在平交口处线路转向东，沿和平大街规划线位东行至终点与朝阳大街顺接，道路全长11.9 km。本项目负责K0+000~K6+920段的施工建设，其中，引桥全长3.62 km（包括匝道8座）。

北引桥工程从0#台至12#墩（K0+300~K0+700）长约400 m，采用现浇箱梁，在主线5#墩处预留匝道接口，并在左右侧预设有匝道接引桥墩各1个。主桥南侧高架桥从15#墩至160#墩（K1+195~K5+567.5）长约4.37 km，主梁为现浇箱梁及预制小箱梁。

引桥及匝道现浇梁模板采用15 mm厚竹胶板，次龙骨采用60 mm×100 mm钢木梁或10 cm×10 cm（2.75 mm），主龙骨采用16#工钢或12 cm×12 cm（3.5 mm）方钢，支架采用盘扣钢管支架。本工程中盘扣钢管支架最大高度为9.6 m，最大跨度为52 m。

2 项目水文及地质条件分析

乐凯大街南延工程项目，施工建设区域的地质多为砂层、粉质黏土。但根据该项目的地质勘察结果可知，不同区域地质层的结构特征、物理性质有着较大差异，各地层的地基承载力则会产生相应的变化[1]。例如，粉质黏土区域各地层的承载力特征值包括130 kPa、150 kPa、160 kPa、120 kPa等。相关人员可结合实际情况处理地基区域，为现浇箱梁满堂支架施工打好基础。另外，施工区域内主要有3条河流，分别为清水河、南环堤河和金线河，其中清水河、南环堤河已有乐凯大街桥梁。地下水位标高为-2.68~-5.42 m，埋深约为23.40~24.34 m，地下水对混凝土结构及钢筋具有微腐蚀性。

3 地基处理方案

3.1 处理原则

1）地基处理宽度应不低于现浇箱梁边线的2.2 m范围，满堂支架体系外侧1.5 m处还应布设纵坡为1%的排水沟，将地表水、地下水汇集后排入排水系统内，排水沟的截面可设计为0.5 m×0.5 m。

2）地基处理的关键在于确保地基的压实度，所以，施工人员还应科学选用压路机，并在碾压过程中控制好压路机的施工参数，从而使地基压实度符合稳定搭设支架的相关要求，增强支架地基的基础承载力。据了解，地基密实度每增高1%，支架基础承载力可提升10%左右[2]。

3.2 处理方案

1）将南环堤河底部清理至粉土层0.5 m压实后，采用山皮石土进行回填，并分层采用18 t振动压路机进行压实，碾压次数不少于6~8遍，分层厚度为30 cm。随后采用ZL50E装载机、CAT320B配合整平好后，立即开始碾压。碾压设备为YZ18型振动压路机，碾压区域为基层全宽。

4 现浇箱梁满堂支架施工技术方案

4.1 支架设计

乐凯大街南延工程项目中，现浇箱梁满堂支架体系为盘扣式支架，支架由Q345B立杆、Q235B水平杆、竖向拉杆、面板竹胶板、主龙骨16#工钢等构件组成。

1）支架体系设计中，空腹版由横纵距为900 mm×1 200 mm、900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 500 mm、1 500 mm×1500mm的杆件进行搭设，步距为1500mm的水平杆或竖向杆件搭设；翼板段为900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 500 mm、1 500 mm×1 500 mm的平杆或竖向杆件；腹板段为900 mm×900mm、1 200 mm×900 mm、900 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 200 mm的平杆或竖向杆件。

2）现浇箱梁满堂支架的主龙骨是将16#工钢、12 cm×12 cm（3.5 mm）方钢朝横桥向布置，次龙骨则由60 mm×100 mm钢木梁、10 cm×10 cm（2.75 mm）方钢组成。支架体系中腹板下净间距50 mm，腹板外侧净间距100 mm，空腹板下净间距200 mm，翼板下净间距250（300）mm。

3）顺桥向遇墩柱至变截面5.3 m范围设置横杆，用5~6个0.9 m横杆跨过，墩柱两侧变截面段5.3~10.3 m的范围内用1.2m横杆加强，跨中等截面段采用1.5 m横杆加强。

4）若现浇箱梁满堂支架高度低于8 m，支架体系外立面还应向内侧第1跨设置竖向斜杆，架体内每隔5跨自下而上地设置竖向斜杆。支架高度＞8 m时，竖向斜杆需要满堂布置，水平杆步距为1.5 m。

4.2 施工前准备

建设单位对现浇箱梁满堂支架施工人员进行培训与审核，使其熟悉相关技术方案和施工图纸。随后对支架体系中的各个构件进行质量验收，如主龙骨、次龙骨、钢管支架等，质检完毕后按照材料种类、规格分类存储。在此基础上，施工人员还应结合后期支架搭设高度、搭设要求，对现浇箱梁区域的具有代表性的支架地基进行稳定性计算。乐凯大街南延工程项目中施工人员分别选取16#~17#墩、54#~55#墩、22#~23#墩等代表性区域。

1）16#~17#墩是现浇箱梁满堂支架体系中支架高度最高的一跨，跨度30 m，支架高度9.6 m。该孔跨现浇梁为等宽等高箱梁，顶板宽35.3 m，底板宽25.4 m，悬臂长4 m，梁高2.1 m。采用盘扣支架作为支撑体系。

2）54#~55#墩位于跨南环堤河桥，现浇梁跨度为45 m，地基处理最为复杂，所以需要选取此跨进行稳定性计算。该区域现浇梁顶板宽24.9 m，底板宽14.9 m，悬臂长4 m，端支点及跨中梁高2.1 m，中支点梁高2.6 m。通过分析支架基础结构稳定性、地基基础承载力后，方可采用满堂盘扣支架作为支撑体系。

“要说到这古钱币，那是天生和我有缘。”老贾说到兴头上，开始回忆起往事。“我小时候身子也不像现在这么结实。从出生就大灾小病不断。我是单传的独子，家里也没怠慢，三天五头就往村里的卫生所跑，病就是不见好。后来卫生所的大夫也没得整，只能拖一天算一天，每天例行的打针吃药。我家里人看出苗头不对，就听从村里人的意见，把我带到村外深山里的古庙里找一个很有名望的老和尚去治我这个病。”

3）22#~23#墩位于跨水源路，属于全线最大跨度52 m，梁高2.1~3.0 m，为全线最不利孔跨。桥墩为变宽变高箱梁，顶板宽35.5~42.1 m，底板宽27.3~37 m，悬臂长4 m，端支点及跨中梁高2.1 m，中支点梁高3.0 m。施工前应详细计算支架稳定性，确保各项数值符合满堂盘扣支架支撑要求后，开始搭设支架。

4.3 支架搭设

现浇箱梁满堂支架下方的地基处理完毕后，施工人员应根据箱梁高程控制混凝土垫层高程。组合立杆时，应根据支架搭设高度进行搭设，剪刀撑通常为6 m钢管，搭设方式为盘扣连接。

1）根据放线测量结果确定现浇箱梁区域的支架立杆搭设位置，定位后放置立杆的可调支座。搭设顺序为先水平杆、后斜杆，初步形成支架架体后，从一端向另一端延伸，并根据底托、立杆、水平加固件、剪刀撑的顺序逐层搭设支架，每层支架高度应控制在3 m以内。立杆搭设高度超高1.8 m后，其垂直偏差应＜5 mm。

2）安装剪刀撑时，需要将其与立杆、交叉支撑杆件同步施工，搭设后及时拧紧扣件。立杆与立杆之间可直接用套管进行连接，但处于同一水平高度的邻近杆件，还应将套管接头区域错开，错开高度应＞75 mm。搭设支架过程中，施工人员应持续校正立杆纵横距、水平立杆的垂直度、水平杆的水平偏差。搭设完毕后，验收搭设施工质量，质量合格后方可进入后续施工作业。

3）现浇箱梁满堂支架支护时，需要借助爬梯向上移动搭设，使后期现浇施工更为便捷。施工人员在搭设爬梯时，可根据支架搭设方式、同类支架进行搭设。具体搭设效果如图1所示。

图2 现浇箱梁满堂支架体系内的爬梯示意图（单位：mm）

4.4 支架预压

现浇箱梁满堂支架搭设完毕后，为确保该支撑体系的稳定性、安全性，现浇箱梁正式施工前还应对支架进行预压，从而提前分析现浇箱梁施工后支架刚度、挠度、梁体浇筑后的预拱度。

1）支架基础预压前，施工人员可在支架区域设置沉降监测点，监测预压过程中支架的沉降值。监测支架基础结构时，若72 h内监测点平均沉降值＜5 mm，表示支架预压合格。24 h内平均沉降值＜5 mm时，同样可表示支架基础预压合格。

2）预压监测过程中，若支架体系中代表性区域预压后的平均沉降值＞5 mm，施工人员需要重新处理同类支架基础，处理后再次对相关区域进行预压，预压合格后投入使用。

3）现浇箱梁满堂支架预压时，主要监测内容包括前后2次观测的沉降差、地基总沉降量、支架预压观测内容、支架弹性变形量、非弹性变形量。

4.5 支架验收

预压结束后，相关人员应对支架体系进行质量验收，验收内容包括以下几方面：

1）支架基础承载力符合设计要求，且基础区域压实度较高、平整，支架立杆、基础结构之间没有悬空或松动的情况。

2）支架架体中的立杆尺寸、大小、组合形式都应满足设计方案中的相关要求，如斜杆、钢管剪刀撑的搭设符合项目支架搭设的实际需求。

3）立杆的可调托座、可调底座伸出水平杆的悬臂长度应符合设计值，且水平杆扣接头、立杆连接盘之间的插销需要用铁锤锤击，锤击时确保插销所需的插入深度。

5 结语

综上所述，相较于普通桥梁结构，现浇箱梁对施工过程中的安全防护、支护要求较高。现浇箱梁满堂支架施工技术的应用对增强桥梁施工稳定性、减少现浇箱梁施工风险有着不可替代的作用。但是搭设、布置现浇箱梁满堂支架时，还应明确箱梁支架的施工要点，优化支架结构设计，使其能够在混凝土现浇过程中稳定支撑箱梁结构施工建设。