苑曙光

(中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司，天津 300162)

四緯路是貫穿天津市濱海新區(qū)(漢沽區(qū))的一條重要干道，起于津秦客專濱海北站，上跨津秦客專、津山線、規(guī)劃塘漢快速路，止于五經(jīng)路。該工程重難點(diǎn)為2×73 m長(zhǎng)，總重1.6萬t T型剛構(gòu)現(xiàn)澆后水平轉(zhuǎn)體橋。臨近營(yíng)業(yè)線施工鐵路部門對(duì)施工安全性要求非常高，該橋現(xiàn)澆區(qū)域地處濱海軟土地區(qū)且為一廢舊魚塘，施工區(qū)域水位0.2 m，為淤泥地質(zhì)。由于施工條件差、施工難度大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、工期要求緊，最終選用鋼管樁與腳手架組合支撐體系來承載箱梁重量現(xiàn)澆該轉(zhuǎn)體橋箱梁。

1 鋼管樁施工

轉(zhuǎn)體梁現(xiàn)澆部分長(zhǎng)136 m，寬28 m，底板寬為漸變式，最窄段(墩頂)16.87 m，最寬段(梁端)19.14 m，平均寬度為18 m。翼緣板寬3.7 m。梁體混凝土采用C55混凝土，混凝土總計(jì)4 172 m3。由于混凝土標(biāo)號(hào)較高，臨近鐵路施工安全要求高，混凝土方量較大，故梁體支持體系選用鋼管樁與腳手架組合體系，確保安全和施工質(zhì)量。

原狀土上利用鋼管樁與腳手架組合支撐體系法(如圖1)且為保證體系穩(wěn)定性，鋼管樁外漏一定長(zhǎng)度的施工方法是大噸位現(xiàn)澆箱梁施工的創(chuàng)新工藝。其他工藝如模板安拆、鋼筋制安、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿、附屬工程等均為常規(guī)成熟工藝。

工藝流程為：平整場(chǎng)地→測(cè)量放線→打設(shè)鋼管樁→鋪設(shè)橫縱向工字鋼→滿鋪方木→腳手架搭設(shè)→鋪設(shè)方木→模板安裝→鋼筋制安及混凝土澆筑。支架搭設(shè)在鋼管工字鋼平臺(tái)上，平臺(tái)高7.6 m，寬33 m，長(zhǎng)140 m。平臺(tái)靠近津山線及津秦客專側(cè)為鋼筋混凝土灌注樁，為減少鋼管樁打拔對(duì)鐵路的影響，其余部位為直徑60 cm壁厚1.8 cm的無縫鋼管樁，縱橫向間距3 m。鋼管樁入土22 m，鋼管樁上橫向鋪設(shè)并排36b工字鋼，間距3 m。橫向工字鋼上鋪設(shè)縱向36b工字鋼，間距為0.8 m?？v向工字鋼上滿鋪20 cm×20 cm方木。

鋼管樁采用履帶吊加振錘將其打入土體，單根鋼管樁不夠長(zhǎng)時(shí)采用焊接方式接長(zhǎng)后繼續(xù)打入規(guī)定深度。為增加焊縫強(qiáng)度，焊縫處往往設(shè)置豎向弧形肋板。

在打樁過程中注意：1)鋼管樁位置準(zhǔn)確、豎直；2)鋼管樁在下沉過程中多次復(fù)測(cè)樁位及垂直度防止傾斜；3)鋼管樁振動(dòng)下沉?xí)r要控制好下沉速度宜先慢速待樁位正確穩(wěn)定后再勻速下沉至接樁位置開始接樁。

2 鋼管樁剪刀撐及平臺(tái)施工

鋼管樁打設(shè)完畢，開始安裝樁帽、安裝縱橫向工字鋼，兩兩鋼管樁之間采用上下兩道水平20槽鋼相連，中間采用剪刀撐相連，焊接在鋼管樁上成為一體增加整體穩(wěn)定性。樁帽下設(shè)置加筋隔板。焊縫要滿焊，焊接完畢對(duì)焊縫進(jìn)行無損檢測(cè)。施工過程派專人檢測(cè)焊縫質(zhì)量。鋼管樁施工完畢后要做單樁承載力試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可按照該入土深度進(jìn)行鋼管樁搭設(shè)。鋼管樁支撐平臺(tái)施工完畢后要對(duì)平臺(tái)進(jìn)行堆載預(yù)壓試驗(yàn)，當(dāng)連續(xù)3 d沉降量低于2 mm時(shí)方可卸載。

3 腳手架搭設(shè)及預(yù)壓

該橋主梁寬28 m，現(xiàn)澆部分梁長(zhǎng)136 m，采用滿堂碗扣式腳手架，外側(cè)設(shè)置1.8 m工作平臺(tái)，為盡可能距鐵路較遠(yuǎn)進(jìn)行施工作業(yè)，一般靠鐵路一側(cè)不留工作平臺(tái)。腳手架搭設(shè)寬度29.8 m。步距0.6 m，橫桿間距0.6×0.6 m，在梁高大于4 m的腹板處進(jìn)行支架立桿加密，橫桿間距為0.6×0.3 m，水平及橫縱向剪刀撐隨支架搭設(shè)同步進(jìn)行搭設(shè)，縱橫剪刀撐間距3 m，當(dāng)支架高度大于6 m時(shí)，設(shè)上中下3道水平剪刀撐。

預(yù)壓荷載采用噸袋裝土，吊車配合人工起吊就位來實(shí)現(xiàn)。預(yù)壓時(shí)應(yīng)按實(shí)際施工時(shí)荷載的分布來預(yù)壓，荷載主要集中在腹板位置，其次在底板位置，翼板位置較小。

加載時(shí)，按照施工荷載的50%、100%、120%來分級(jí)加載，逐級(jí)加載逐次測(cè)量，加載完畢后每日間隔4 h進(jìn)行一次沉降觀測(cè)，當(dāng)連續(xù)3 d沉降量低于2 mm時(shí)進(jìn)行卸載，卸載一定要逐級(jí)均勻卸載，嚴(yán)禁對(duì)支架體系造成偏壓。在預(yù)壓前要時(shí)刻關(guān)注天氣變化，遇有5級(jí)以上大風(fēng)及大雨天氣嚴(yán)禁吊裝預(yù)壓。已吊裝預(yù)壓袋要做好防雨措施，防止預(yù)壓土吸水導(dǎo)致荷載較大對(duì)支架造成過載影響支架體系安全。

4 施工要點(diǎn)

在支撐體系上設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，定期觀沉降變化，一旦異常，立即停工，全面檢查組合體系，分析原因，問題解決后方可繼續(xù)施工。該組合體系施工法優(yōu)點(diǎn)是不必對(duì)原狀地基進(jìn)行特殊處理，但應(yīng)保證地基基礎(chǔ)周圍排水要順暢。鋼管樁施工前應(yīng)做首樁單樁承載力試驗(yàn)，滿足要求后方可進(jìn)行施工鋼管樁及腳手架體系。

做好施工準(zhǔn)備工作，箱梁澆注前及澆筑過程中必須派專人對(duì)鋼管樁與腳手架組合體系和模板體系進(jìn)行全面檢查，排除危險(xiǎn)源，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理，注重機(jī)械設(shè)備和原材料的調(diào)配，在最短時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成澆筑工作。

5 結(jié) 論

近年來,鋼管樁與腳手架組合法澆筑箱梁混凝土施工在河道施工中應(yīng)用廣泛，在臨近鐵路轉(zhuǎn)體箱梁施工中應(yīng)用較少。在澆筑大噸位箱梁施工中，特別在軟土地基近接鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)高的區(qū)域施工時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不必對(duì)地基做任何處理，施工方便；鋼管樁打設(shè)時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后不易沉降且整個(gè)支撐體系全部是鋼材剛性大、穩(wěn)定性好、安全性高、可操作性強(qiáng)、效率高、縮短工期；同時(shí)能節(jié)約資源、降低成本、鋼管樁拔出后原狀地基易恢復(fù)原狀，可有效減少土地資源浪費(fèi)。軟土地區(qū)鋼管樁與腳手架組合法現(xiàn)澆大噸位箱梁施工工藝在我單位承建的津秦客專濱海北站四緯路工程上跨津山鐵路轉(zhuǎn)體橋施工中已成功應(yīng)用，滿足施工要求及進(jìn)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，為類似工程施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開創(chuàng)了鋼管樁與腳手架組合支撐體系在軟土地區(qū)臨近鐵路大噸位箱梁施工先例，應(yīng)用前景廣闊。