湯 焜

（南平高速建設(shè)有限公司， 福建 武夷山 354300）

1 工程概況

武夷新區(qū)快速通道（S303）固縣至公館大橋段公路工程A3標(biāo)段黃土互通主線橋設(shè)計為現(xiàn)澆簡支箱梁，主橋橋型布置為：2×（3×30）+3×35+2×（4×30）m，橋梁全長534m。箱梁結(jié)構(gòu)分兩幅，箱梁為單箱三室，單幅總寬14.75m，，30m跨梁高1.8m，35m跨梁高2.0m，均采用全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計?，F(xiàn)澆箱梁翼緣板長度為2m；采用斜腹板形式，箱梁頂?shù)装迤叫?，橋面橫坡通過箱梁整體旋轉(zhuǎn)形成，下部花瓶墩墩頂水平，通過調(diào)節(jié)墊石厚度實現(xiàn)上下部之間的坡度實現(xiàn)。

2 施工方案設(shè)計

主要支架施工方案有滿堂腳手架支架現(xiàn)澆法、樁基礎(chǔ)臨時支墩與貝雷架配合現(xiàn)澆法、臨時鋼管臨時支墩與貝雷架配合現(xiàn)澆法等。

結(jié)合本項目地質(zhì)差、工期緊、交通人車流量大等實際情況，最終確定采用采用鋼管臨時支墩與貝雷梁配合現(xiàn)澆法進(jìn)行施工。

3 具體施工方案

考慮現(xiàn)場施工環(huán)境，多為粉質(zhì)粘土等不利地質(zhì)，為確保支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，此次支架設(shè)計總體思路考慮采用吊車配合振動錘插打630mm*8mm鋼管作為基礎(chǔ)，承臺上各設(shè)置4根鋼管支撐，中跨設(shè)置5根鋼管支撐。鋼管上接鋼管柱，鋼管柱之間用16工字鋼進(jìn)行連接加固，立柱上安放主橫梁，主橫梁上安放貝雷片作為縱梁。[1]

對兩種主跨梁，均考慮中間設(shè)置1排鋼管支墩，根據(jù)承臺、墩柱具體尺寸，并考慮支撐均應(yīng)布置在對應(yīng)立桿處，所布置的貝雷梁中，35m跨主梁對應(yīng)最大跨度為15m，30m跨主梁對應(yīng)最大跨度為13.5m，

橫向共布置貝8組雷梁16片貝雷片，每組貝雷片采用支撐架進(jìn)行連接固定。

施工工藝流程:場地平整及清表→支架基礎(chǔ)平面位置測量放樣→吊車振動錘就位→插打630鋼管樁基礎(chǔ)→鋼管樁頂用型鋼進(jìn)行連接加固→安裝鋼管立柱→安裝臨時支座（砂桶）→安裝鋼管頂型鋼→安裝貝雷梁→安裝連接槽鋼及方木→箱梁底模板及側(cè)模板安裝→砂袋預(yù)壓→砂袋卸除。

采用臨時鋼管臨時支墩與貝雷架配合現(xiàn)澆法進(jìn)行施工。首先計算梁體的重量和模板的重量及其它靜荷載和動荷載；其次根據(jù)荷載計算貝雷架的搭設(shè)方式；第三要根據(jù)貝雷架架的受力分析計算鋼管臨時的位置和密度。

4 主要施工步驟

4.1 基礎(chǔ)處理

地基處理考慮到施工現(xiàn)場地質(zhì)較差的因素，計劃采用鋼管樁基礎(chǔ)，由測量班對鋼管樁位置進(jìn)行放樣，然后利用吊車、振動錘配合進(jìn)行插打直徑630mm，壁厚8mm的鋼管樁作業(yè)，方案設(shè)計為跨中插打一排5根鋼管，在插打1根鋼管樁之后安裝導(dǎo)梁，以導(dǎo)梁為輔助，按設(shè)計尺寸插打剩余鋼管樁，鋼管樁定設(shè)凹槽，用工字鋼穿過凹槽對5根鋼管樁進(jìn)行連接。

圖（1） 鋼管支架平面圖（單位：cm）

4.2 支架搭設(shè)

4.2.1 鋼管墩柱安裝：人工配合25T汽車吊進(jìn)行安裝鋼管柱，同時對鋼管樁的頂標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測。安裝完畢后，在保證鋼管柱的垂直度后，對頂板鋼管柱端頭切割水平，焊接鋼板。每排柱均采用16工字鋼設(shè)橫向連接系，以保證支墩橫向穩(wěn)定。每根鋼管支墩長為3m～10m，高度調(diào)整主要由0.25m～2m長的鋼管支墩調(diào)整，其兩端皆有法蘭結(jié)構(gòu)，以便連接。

4.2.2 下橫梁安裝：下橫梁布置原則每排鋼管柱布置2根I32a的工字鋼，橫橋向布置。下橫梁底板與鋼管柱蓋板接觸處焊接固定，若接觸部分存在空隙，需要鋼板墊底并調(diào)整使之工字鋼表面平整，將受力均勻傳遞到鋼管柱中。

4.2.3 貝雷片、上橫梁安裝：貝雷片安裝采用16排標(biāo)準(zhǔn)貝雷片布置,橫橋向布置原則為，2片貝雷片用90花架連成一組，中間2腹板下為3片貝雷片連成一組，上橫梁布置原則平行于橫橋向，均勻布置［10槽鋼和10×10cm方木，橫橋向鋪在貝雷片上，間距0.25m。[2]貝雷片每片下玄桿設(shè)置兩根10號槽鋼橫帶，上部采用U形螺栓與20號工字鋼橫帶連成整體作為橫聯(lián)，確保穩(wěn)定。

4.2.4 支架橫梁采用10#槽鋼及10*10方木搭設(shè)而成，槽鋼與方木間距為25cm平均布置。通過槽鋼及方木將現(xiàn)澆箱梁的荷載進(jìn)行均勻的分布。

4.2.5 底模、外側(cè)模安裝，均采用定型大塊鋼模板拼裝，內(nèi)模采用竹膠木板，側(cè)模及端模由廠家生產(chǎn)提供。

4.3 靜載試驗

考慮梁體自重及支架的彈性和非彈性變形等因素影響，在底模安裝完畢后進(jìn)行對支架進(jìn)行預(yù)壓以檢驗支架的承載能力和撓度值。a.預(yù)壓重量計算

單幅4×30m預(yù)壓箱梁總重量為3430.7t，預(yù)壓重量為：3430.7×1.2=4116.84t，即每跨預(yù)壓重量為1029t。經(jīng)計算單邊翼板重量為56.16t（為120%翼板重量），即底板需要布設(shè)預(yù)壓重量為1029-56.16*2=916.89t，預(yù)壓塊尺寸為1×1×0.8m，約重2t/塊，則橫斷面每層放置8塊，縱向布設(shè)29排，上下2層，總計29×8×2×2=928t，翼板一側(cè)布置28塊，即56t。

圖（2）預(yù)壓塊平面布置圖

4.3.1 預(yù)壓方式

采用預(yù)制塊進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)制塊為2T／塊，計劃準(zhǔn)備2跨預(yù)壓件進(jìn)行倒運式預(yù)壓，考慮工序銜接，一聯(lián)從兩端形成兩個工作面，逐次向跨中到轉(zhuǎn)，墩頂實心段的重量由橋墩承受，在預(yù)壓時應(yīng)剔除，橋墩寬度1.5m，即相對30m梁要減少5%的預(yù)壓重量。因此計劃準(zhǔn)備預(yù)壓件數(shù)量為：1029×95%×2÷2=978塊。

4.3.2 加載

按“分級、等重、等效、等序、兩端對稱、兩邊同時”的原則進(jìn)行。“分級”是指把120%設(shè)計重量分批分次加載至指定位置；“等重、等效”是指加載后使相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的加載重量與澆筑混凝土的重量相等；“等序”是指加載順序與灌注混凝土的順序相同；“兩端對稱、兩邊同時”是指支架（結(jié)構(gòu)物）的對稱部分對稱加載。

4.3.3 觀測點布置及觀測

1）在箱梁的底模板邊跨、跨中及0.25L處（支架跨徑L＜3m時不設(shè)）共設(shè)5個斷面觀測點，每一跨設(shè)3個段面，分別位于該跨的1/4、2/4、3/4處，第一聯(lián)左幅共設(shè)45，則第一聯(lián)、第三聯(lián)各設(shè)45×2=90個觀測點，即縱向共設(shè)9個橫斷面觀測點。

2）分級堆載階段

計劃為四級堆載預(yù)壓，第一級60%荷載、第二級80%荷載、第三級100%荷載、第四級120%荷載，支架預(yù)壓堆載的過程及控制辦法如下：

①第一級加載60%荷載，要求均勻加載，先薄弱后加強，從中跨染中開始，向兩端兩側(cè)碼放，力求平衡防偏心，要求位置準(zhǔn)確，碼放整齊，數(shù)量清楚。

②第一跨的60%加載結(jié)束后，可進(jìn)入第二跨的60%加載預(yù)壓，在預(yù)壓第二跨的同時可對已加載段進(jìn)行沉降觀測，以此循環(huán)對全聯(lián)各跨60%預(yù)壓堆載后的沉降觀測點測量到位并做好記錄。

③加載預(yù)壓的整個過程地面應(yīng)安排專人對支架的傾斜偏心，局部變形，地面沉降等進(jìn)行實地觀察，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時報告，停止加載，迅速處理。

④全聯(lián)加載60%荷載完成之后，支架穩(wěn)固、沉降均勻，即可進(jìn)行第二級加載80%的荷載，同理進(jìn)行第三級加載，進(jìn)入全聯(lián)沉降三級觀測時間，每隔2小時測量一次，當(dāng)沉降差小于1mm/2h時即可進(jìn)行最后一級加載。

⑤在第四級加載120%荷載之前，要認(rèn)真核實前三級加載數(shù)量，并將余下的數(shù)量從新配重，不可局部超重出現(xiàn)支架承重偏心。

⑥第四級加載120%結(jié)束以后就進(jìn)入沉降觀測期，每一天每4小時測量一次，第二天、第三天8小時測量一次，若連續(xù)3天累計沉降量不大于3mm，即表現(xiàn)地基及支架已沉降到位。

⑦預(yù)壓加載和沉降觀測期間要設(shè)專人安全值班，支架內(nèi)及周邊嚴(yán)禁非測量及觀察人員入內(nèi)，周圍要設(shè)置明顯的安全標(biāo)識。[3]

⑧預(yù)壓完成后對預(yù)壓塊進(jìn)行均勻卸載，卸載順序為每跨跨中頂層開始逐漸往四周擴(kuò)展，逐層均勻?qū)ΨQ地卸載，并同時繼續(xù)觀測。

4 預(yù)拱度設(shè)置

根據(jù)觀測記錄，項目部對預(yù)壓試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，得出支架彈性變形和非彈性變形，確定預(yù)拱度的設(shè)置。根據(jù)設(shè)計底標(biāo)高和預(yù)拱度值對底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，確保線形和標(biāo)高與設(shè)計相符。

此次施工預(yù)拱度主要考慮上部梁片結(jié)構(gòu)自重及50%活載所生的豎向撓度（δ1），支架在荷載作用下的彈性壓縮（δ2），其中支架在荷載作用下的非彈性壓縮（δ3）與非彈性沉陷（δ4），將通過預(yù)壓之后消除。

通過預(yù)壓靜載試驗及上述算法，計算出跨中的預(yù)拱度數(shù)值，其余各點的預(yù)拱度按二次拋物線計算。

5 混凝土澆筑

該工程為C50混凝土箱梁，從工程質(zhì)量及安全方面考慮，此次施工采取分二次混凝土澆筑方式，混凝土澆筑采用傳統(tǒng)的斜向推進(jìn)、水平分層法，分層厚度為25～30cm。首先澆筑底板與腹板，再次澆筑頂板與翼板混凝土。[4]第一次澆注至上導(dǎo)角下5cm處并振搗整平，在混凝土初凝前對混凝土面進(jìn)行拉毛處理，第二次澆筑前對接頭及模板沖洗干凈。內(nèi)模分二次安裝，外側(cè)及翼板模板一次安裝到位。

6 拆支架、側(cè)模及底模

箱梁澆注完成后，待強度達(dá)到設(shè)計要求的80%時，開始初張拉，張拉完成后，拆除橫梁下砂箱進(jìn)行卸載，由單位工程負(fù)責(zé)人進(jìn)行拆除安全技術(shù)交底，在監(jiān)理工程師允許的情況下方可進(jìn)行支架的拆除。

(1)箱梁支架的落架順序為：

砂桶落架（臨時支座）→各跨跨中部分支架→墩頂處部分支架

(2)箱梁支架的拆除方案

先將砂筒內(nèi)砂慢慢淘出，順序是中間往兩側(cè)多次循環(huán)進(jìn)行，待砂桶上半節(jié)往下落至 10～15cm 即可，若是鋼管調(diào)節(jié)塊的則采用千斤頂由中間往兩側(cè)逐步小尺寸頂起抽取鋼楔塊逐漸下落支架，到位后用人工抽取底模、分配梁（方木及10#槽鋼），再人工配合吊車拆除貝雷片縱向主梁，再進(jìn)行橫梁拆除，待橫梁拆除后再拆除鋼管柱然后。[5]

7 結(jié)束語

本工程采用的鋼管樁基礎(chǔ)、臨時支墩與貝雷架配合現(xiàn)澆方式已在現(xiàn)澆箱梁施工中進(jìn)行多次運用，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全系數(shù)高等特點，本項目的成功完成，更是證明本方法對于軟土地段等地質(zhì)較差的情況的適用性。