□文/朱英華

工程概況

為滿足工期要求，永定新河南岸及跨污水河、引河段的8孔簡支梁采用支架現(xiàn)澆法施工。針對該段地基軟，大部分橋墩位于河流內(nèi)，地質(zhì)條件較差的工程實際，采用了以φ630mm鋼管樁作地基處理，上部架設(shè)貝雷梁作為支架的方案。本文以490#～491#墩為例介紹支架的設(shè)計施工及預(yù)拱度控制。

方案設(shè)計

490#～491#墩需跨越永定新河約11 m的河床，其中490#墩在永定新河河床內(nèi)；491#墩位于永定新河與引河間的河谷內(nèi)。因永定新河是泄洪河，簡支梁施工時又正值汛期，不能采用回填土方搭設(shè)支架法施工。為保證河道暢通，滿足其泄洪要求，最終選定以兩跨貝雷梁跨越河流的方案。貝雷梁基礎(chǔ)由3排鋼管樁組成，后考慮到491#墩周圍約18 m范圍內(nèi)地基條件較好，經(jīng)換填灰土壓實后即可滿足地基要求的特點，為節(jié)省造價，采用混凝土條形基礎(chǔ)代替其中一排鋼管樁。見圖1。

圖1 支架平面

每排鋼管樁由9根φ630mm，壁厚10mm的鋼管組成，樁頂露出水面1 m以上。如鋼管樁露出水（地）面超過2 m，鋼管樁之間應(yīng)采用橫撐和斜撐相聯(lián)。根據(jù)混凝土箱梁荷載特點，鋼管樁間距不等距對稱布置?；炷翖l形基礎(chǔ)長18 m，寬2 m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼管樁及條形基礎(chǔ)施工完畢后，在其上架設(shè)組裝好的貝雷梁，貝雷梁頂?shù)染噤佋O(shè)Ⅰ20工字鋼后搭設(shè)碗扣件支架。貝雷梁頂與灰土段滿堂支架應(yīng)連接牢固，形成整體。見圖2。

地基處理

鋼管樁施工

第1排鋼管樁靠近490#墩設(shè)置，其中7根施打至該墩承臺及加臺頂，以其為地基承載。第2排鋼管樁在距490#墩13 m處，打入深度為15 m，以鋼板樁機(jī)或吊車懸吊振動錘打入。插打時嚴(yán)格控制鋼管樁定位和垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。在打到15 m后持荷10 min，直到鋼管樁不再下沉方可撤錘。鋼管樁成樁后傾斜度≯0.5%H，樁位偏移≯5 cm，高程偏差≯2 cm。

插打完成后進(jìn)行支撐連接施工。支撐分為橫撐和斜撐，均與鋼管樁連接，連接方式采用506焊條焊接，通長滿焊。橫撐與斜撐可各設(shè)置一道，橫撐設(shè)置在常水位（地面）以上30 cm處，兩鋼管樁之間；斜撐設(shè)置呈X形狀，上端設(shè)置在樁頂下20 cm處，下端設(shè)置在橫撐處。如鋼管樁露出水（地）面0.5～2.0 m，可視情況只設(shè)一道橫撐。

橫向系梁施工

每排鋼管樁頂端采用2道Ⅰ40工字鋼做為橫向系梁，2道工字鋼用10 cm×20 cm×1 cm鋼板連接。施工時用吊車兩點起吊法將橫向系梁吊至鋼管樁頂固定焊接。在墩柱未打鋼管樁側(cè)緊貼墩柱加設(shè)Ⅰ40工字鋼一道并與系梁采用拉桿相連。拉桿共3根，分別設(shè)在墩柱中間凹槽部位及兩端。其中凹槽部位拉桿為φ20mm鋼筋，穿入澆注墩柱時固定模板用的拉桿孔內(nèi)。橫向兩側(cè)拉桿為精軋φ25mm鋼筋。

混凝土條形基礎(chǔ)施工

條形基礎(chǔ)位于距490#墩26 m處，長18 m，寬2.0 m，深0.6 m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)頂面與鋼管樁頂工字鋼系梁平齊。

對于從事社會科學(xué)研究和工作的人來講，調(diào)查方法通常都是需要掌握的工具。從某種意義上講，方法甚至比知識還重要。方法是創(chuàng)造知識的工具，所以當(dāng)我們具備了一定的知識后，有必要學(xué)習(xí)并掌握創(chuàng)造知識的方法。社會科學(xué)領(lǐng)域使用的調(diào)查研究方法是行之有效的創(chuàng)造知識的工具，社會科學(xué)研究其實也可以看成是一個運用調(diào)查方法獲取知識的過程，從中不難看出方法的重要性。

滿堂支架地基處理

先清除支架范圍內(nèi)的樹木、雜草等障礙物，如原地表土質(zhì)較好，可將原土平整、壓實后，填筑40 cm厚10%灰土；如原地表土質(zhì)較差，不能直接做基礎(chǔ)，應(yīng)換填100 cm厚10%灰土和50 cm厚山皮土。

填筑時分層填筑、壓實，每層壓實厚度不少于20 cm，壓實度＜93%。碾壓穩(wěn)定后，觀察無轍痕、無沉降，再通過試驗進(jìn)行檢測合格方可搭設(shè)支架。

處理后的地基高出原地面≮20 cm并做成≮2%的雙面拱坡。支架地基達(dá)到設(shè)計承載力要求后，在四周挖排水溝，做好排水系統(tǒng)，防止雨水浸泡地基。

支架搭設(shè)

縱向主梁施工

在鋼管樁橫向系梁及混凝土條形基礎(chǔ)上架設(shè)7片貝雷梁作為縱向主梁，貝雷梁需提前拼裝，在樁位間連續(xù)設(shè)置形成連續(xù)梁。貝雷梁橫向間距不等距對稱布置，跨中間距最小，兩端間距最大。貝雷梁拼裝時必須擰緊螺絲，銷子均上卡扣。為保證受力均勻、變形一致，貝雷梁與條形基礎(chǔ)必須緊密接觸，如中間有縫隙需加鋼板調(diào)整。

鋪設(shè)工字鋼

由于貝雷梁間距較大，就位后需在梁頂橫向鋪設(shè)一層18 m長Ⅰ20工字鋼，間距60 cm，替代搭設(shè)支架用的底層方木。工字鋼與貝雷梁用U形卡連接，U形卡呈梅花形布置且必須保證每根工字鋼上均有不少于3個U形卡。工字鋼接頭間隔布置，相互錯開，不允許在同一截面內(nèi)。如工字鋼接頭沒有搭在貝雷梁的上弦桿上，必須用鋼板將兩工字鋼焊接牢固。

碗扣件支架搭設(shè)

在已換填壓實好的地基上先鋪設(shè)20 cm×20 cm枕木，箱梁底輪廓線7.2 m范圍內(nèi)，橫向滿鋪，翼緣板處可間隔10 cm設(shè)置，枕木上方縱向通長鋪設(shè)15 cm×15 cm方木。

支架間距分別為：

（1）橫向中間部分箱梁，梁底輪廓線7.2 m范圍內(nèi)，立桿按縱向步距60 cm、橫向步距60 cm，水平橫桿高60 cm設(shè)置；

（2）橫向翼緣板部分，橫向兩側(cè)各4.5 m范圍內(nèi)立桿縱向步距60 cm，橫向步距90 cm，水平橫桿高120 cm設(shè)置；在箱梁縱向梁端3.6 m范圍內(nèi)按水平橫桿高60 cm設(shè)置。

支架搭設(shè)寬度與貝雷梁梁面寬度相同，均要超出梁頂設(shè)計寬度兩側(cè)各1～2 m作為施工工作平臺。

為加強(qiáng)支架整體穩(wěn)定性，按橋梁軸線縱橫方向設(shè)置剪刀撐，剪刀撐左右上下連通并從底面到梁底連續(xù)設(shè)置。橫向剪刀撐沿縱向每5 m一道；縱向剪刀撐共設(shè)置5道，支架外側(cè)及腹板梁正下各兩道，底板梁中心線一道。剪刀撐與相連支架橫桿、立桿的交點，均以扣件連接固定。

在碗扣支架上下方設(shè)置可調(diào)節(jié)上下托，下托直接坐于通長鋪設(shè)的15 cm×15 cm方木上。為保證碗扣件支架頂部穩(wěn)定性，碗扣支架立桿上部自由高度≯60 cm，超出必須增加一步橫桿。

碗扣支架搭設(shè)時應(yīng)保證縱橫成線，縱橫向桿件用扣碗扣緊，不移動，形成牢固的縱、橫、豎三維網(wǎng)架。

頂層方木縱向為15 cm×15 cm通長鋪設(shè)，間距60 cm；橫向為10 cm×10 cm方木，間距25 cm。

支架等載預(yù)壓及預(yù)拱度的設(shè)置

箱梁支架搭設(shè)完畢、梁模安裝好后，對支架進(jìn)行等載預(yù)壓。預(yù)壓的目的一是消除支架及地基的非彈性變形，二是得到支架的彈性變形值作為施工預(yù)留拱度的依據(jù)。等載預(yù)壓即預(yù)壓重量為箱梁混凝土自重、內(nèi)外模板框架重量及施工荷載之和，為簡便計算可以取箱梁混凝土自重的120%。

本工程地處永定新河，給排水方便，使用水袋注水加荷，三級加載的方法進(jìn)行預(yù)壓。水袋鋪設(shè)前先在安裝完成的梁模內(nèi)鋪設(shè)一層砂袋，在砂袋筑成的空間內(nèi)鋪水袋，形成水槽注水加載。第1級加載0～50%，第2級加載50%～80%，第3級加載80%～120%。

每次加載完后均需進(jìn)行沉降觀測，之后再進(jìn)行下一級加載。第3級加載完4、12、24 h后再分別觀測一次。利用最后一次觀測的數(shù)據(jù)和預(yù)壓前觀測數(shù)據(jù)對比得出支架及基礎(chǔ)的沉降量。

測點布設(shè)。每跨縱橋向間隔8 m設(shè)1個斷面，每斷面設(shè)10個測點，上下各5個，上部5個測點分別設(shè)在兩側(cè)翼緣板各1個、兩腹板處各1個，梁中心線底板處1個；下部5個測點分別設(shè)在對應(yīng)上部5個的水平投影位置左右并且在枕木上。對各測量點要進(jìn)行編號，以利于對比分析。

卸載過程是加載的逆過程，同樣分3個步驟。前兩次卸載完后立即進(jìn)行沉降觀測并于0.5 h后再觀測一次。第3次卸載完后立即進(jìn)行沉降觀測并于2 h后再觀測一次。要均勻依次卸載，防止突然釋荷的沖擊并妥善放置重物以免影響正常施工。

分階段卸載時再對各點進(jìn)行測量，得出支架卸載后的回彈量。兩次測量值比較，得出彈性變形值。

支架標(biāo)高調(diào)整。架體預(yù)壓前，支架按照設(shè)計標(biāo)高調(diào)整，確保支架各桿件均勻受力。預(yù)壓后架體基本消除預(yù)壓荷載作用下基礎(chǔ)塑性變形和支架各豎向桿件的間隙等非彈性變形。通過預(yù)壓加載前后撓度測量數(shù)據(jù)分析，該支架在試壓荷載卸荷后的塑性變形為5mm左右，跨中的彈性變形為45mm。考慮5mm的塑形變形，故40 m跨跨中底模預(yù)拱度為50mm，其他位置的預(yù)拱按二次拋物線布設(shè)，但在灰土段及貝雷梁段需視具體情況取不同的系數(shù)。

結(jié)語

對于兩側(cè)橋墩全部位于水中的箱梁，可采用全跨貝雷梁作為支架的設(shè)計，每排鋼管樁以12～16 m分跨為宜，關(guān)鍵是貝雷梁必須形成連續(xù)梁，施工方法與上述大同小異，預(yù)拱度可按二次拋物線布設(shè)。

現(xiàn)永定新河特大橋運營情況良好，證明了水中墩采用貝雷梁代替支架施工是可行的，鋼管樁的承載力也可以得到保證，而且此方法使支架現(xiàn)澆法不受軟土地基和施工區(qū)域的制約，多孔可同時開工，節(jié)省工期，施工質(zhì)量也有較高的保證。

［1］TZ210-2005，鐵道混凝土工程施工技術(shù)指南［S］.