雷海斌 LEI Hai-bin

（中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，太原 030000）

1 工程概況

1.1 設(shè)計(jì)概況

黃驊南至大家洼鐵路漳衛(wèi)新河特大橋位于海興縣辛集鎮(zhèn)。橋梁起訖里程為GD2K35+005.54～GD3K42+089.31，全長7083.77m。于GD2K40+344.71～+566.41上跨辛霞公路。線路與公路方向夾角145°，公路瀝青路面寬度為7m，路基寬度12m。于164～167#墩間設(shè)置（60+100+60）m預(yù)應(yīng)力單箱單室砼連續(xù)梁跨越辛霞公路。下構(gòu)為矩形承臺，鉆孔樁基礎(chǔ)，圓端形實(shí)體橋墩。

1.2 水文情況

工點(diǎn)地下水為第四系潛水，主要賦水地層為第四系沖積、海陸交互相沉積的粉土、粉砂。埋深0.8～3m，受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給，多為咸水，礦化度較高，水質(zhì)差，對圬工具有硫酸鹽侵蝕性和氯鹽侵蝕性。

1.3 橋址地質(zhì)

橋址位于第四系沖積和海陸交互沉淀層上。

2 連續(xù)梁施工方案的比選

2.1 掛籃懸臂澆筑

原方案為采取掛籃懸臂法澆筑，但因受到多種外部因素的影響，導(dǎo)致連續(xù)梁開工時(shí)間滯后，為了確保達(dá)到開通工期，僅能支架現(xiàn)澆法施工連續(xù)梁。

2.2 鋼管式滿堂支架

滿堂支架采用碗扣式或盤扣式較多，具有構(gòu)件規(guī)則統(tǒng)一、拼裝簡便、組架形式靈活、易于保證質(zhì)量及施工管理等優(yōu)點(diǎn)。

但橋位處地基條件差，地表上覆土層松軟，且厚度大。為了確保達(dá)到滿堂支架的基底支承強(qiáng)度，地基處理工程量巨大，不僅耗時(shí)，且工程造價(jià)高；另外，連續(xù)梁與辛霞公路大角度斜交，鋼管式桿件受其尺寸及承載能力的限制。難以組拼成符合承載要求的大跨度門洞結(jié)構(gòu)。故鋼管式滿堂支架從工期、技術(shù)可行性及造價(jià)方面均滿足不了目標(biāo)要求。

2.3 鋼管柱+貝雷梁與盤扣式支架組合方案

沿連續(xù)梁縱向在橋下利用鋼管柱+貝雷梁形成支架的搭設(shè)平臺及辛霞公路的通行門洞。然后在平臺上搭設(shè)盤扣式支架，形成模板支撐系統(tǒng)。

由于采用一定距離的鋼管柱形成上部支架的支撐，大幅減少了地基處理的工程數(shù)量，降低了對辛霞公路正常通行的影響，也減少了人員及施工材料的投入。采用貝雷梁作支架的承載縱梁，是一種安全可靠性及經(jīng)濟(jì)可行性均較為突出的支架方案。特別是在本項(xiàng)目重荷載、大跨度及較高墩柱的不利條件下，在實(shí)際方案設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)荷載大小、地形條件的變化，通過增加貝雷梁的組數(shù)、層數(shù)和臨時(shí)支墩以降低貝雷梁承受的剪力、彎矩和撓度，進(jìn)而確保其承載能力滿足施工要求。

3 支架體系設(shè)計(jì)方案及施工組織安排

3.1 主要施工技術(shù)方案及技術(shù)參數(shù)

結(jié)合工程施工特點(diǎn)及工期安排，采用鋼管立柱+貝雷梁支架體系，曲線調(diào)整以及翼緣板采用滿堂盤扣式腳手架。

支架體系由下自上的結(jié)構(gòu)為：條形基礎(chǔ)（C30鋼筋砼）+鋼管柱（φ630）+2I45a工字鋼橫梁+貝雷梁+工字鋼分配梁（2I20a）+盤扣式鋼管支架+工字鋼墊梁（2I10a）+木方。各區(qū)段支架斷面如圖1-圖3所示。

圖1 跨公路段支架斷面圖

圖3 變截面段支架斷面圖

鋼管支架處條形基礎(chǔ)尺寸為10.0m（長）×1.2m（寬）×0.7m（高）。在條形基礎(chǔ)對應(yīng)鋼管的位置上預(yù)埋厚12mm的鋼板（80cm×80cm）。鋼管柱與預(yù)埋鋼板通過焊接固定，并沿鋼管柱環(huán)向均布加焊4道加勁板。

圖2 邊跨直線段、主墩直線段支架斷面圖

為保證公路交通，門洞際凈高大于4.5m。施工支架時(shí)，設(shè)置減速慢行、限速標(biāo)志等各種告示牌。支架拼裝施工時(shí)，將道路進(jìn)行臨時(shí)封閉。

3.2 連續(xù)梁施工組織安排及施工步驟

由于本項(xiàng)目連續(xù)梁跨度長，砼數(shù)量大，支架搭設(shè)的總體時(shí)間較多。為了加快施工進(jìn)度，減少一次澆筑的砼數(shù)量。經(jīng)分析及研究，將連續(xù)梁分成幾個(gè)大區(qū)段進(jìn)行現(xiàn)澆，完成部分支架的搭設(shè)后進(jìn)行該區(qū)段的梁段現(xiàn)澆，同時(shí)，進(jìn)行其它區(qū)段的支架搭設(shè)。形成區(qū)段間流水作業(yè)。不僅加快了施工進(jìn)度，也克服了資源一次高度集中投入的缺點(diǎn)。具體分段現(xiàn)澆組織如圖4所示。

圖4 現(xiàn)澆分段示意圖

3.2.1 步驟1：連續(xù)梁下部結(jié)構(gòu)施工，支架搭設(shè)

①施工164#、167#墩頂帽時(shí)，簡支梁側(cè)加高部分頂帽需待連續(xù)梁施工完畢后澆筑。②分段搭設(shè)施工支架，對支架的基礎(chǔ)進(jìn)行必要的處理，保證基礎(chǔ)具備足夠的承載力。③支架預(yù)壓，采取梁體自重1.1倍水袋荷載、砼塊進(jìn)行預(yù)壓。

3.2.2 步驟2；1#節(jié)段施工

①在支架上施工連續(xù)梁現(xiàn)澆1#段。②待砼強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)90%，且砼齡期超過10d時(shí)依次張拉T2、T3、F3、F3`鋼束。

3.2.3 步驟3：2#節(jié)段施工

①在支架上施工連續(xù)梁現(xiàn)澆2#段。②滿足條件后，依次張拉T5、T6、T6`、F6鋼束。

3.2.4 步驟4：3#節(jié)段施工

①在支架上施工連續(xù)梁現(xiàn)澆3#段。②滿足條件后，依次張拉T6、T8、F7鋼束。

3.2.5 步驟5：中跨合攏

①在支架上施工連續(xù)梁現(xiàn)澆跨中合攏段。②滿足條件后，依次張拉ZT1、ZD1～ZD6鋼束。

3.2.6 步驟6：邊跨合攏

①在支架上施工連續(xù)梁現(xiàn)澆邊跨合攏段。②滿足條件后，依次張拉BT1、BT2、BD3～BD5、ZD7鋼束。

3.2.7 步驟7：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉

全橋合攏之后依次張拉BD6、BD2、BD1、F5、F5`、F4、F4`、T4、F2、F2`、F1、F1`、T1等鋼束。

3.2.8 步驟8：剩余作業(yè)

①拆除現(xiàn)澆支架。②澆筑164#、167#墩墩頂不等高墩帽加高部分。③整理場地，完成連續(xù)梁施工。

4 施工關(guān)鍵技術(shù)及方法

4.1 支架體系搭設(shè)

4.1.1 地基處理

為保證條形基礎(chǔ)下的地基承載力＞190kPa，需對原有地基處理，根據(jù)地質(zhì)條件的不同分別采用換填和水泥攪拌樁加固兩種處理方法，其中165#墩至辛霞公路段采用水泥攪拌樁加固，施工時(shí)在條形基礎(chǔ)下打設(shè)5根直徑0.6m，長度16.5m的水泥攪拌樁。其余區(qū)段采用磚渣換填，施工時(shí)將條形基礎(chǔ)下1.2m范圍內(nèi)的土層換填成磚渣，換填后做輕型動力觸探，確保滿足承載力要求。

4.1.2 條形基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)為C30鋼筋砼，尺寸為10m（長）×0.7m（高）×1.2m（寬），條形基礎(chǔ)上下兩層布置縱向22mm螺紋鋼筋，間距8cm?；A(chǔ)頂面設(shè)置厚12mm的80cm×80cm預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板的頂面要安裝水平，且確保同一墩位的鋼板標(biāo)高相同。

4.1.3 鋼管樁立柱施工

立柱為壁厚8mm的Φ630mm螺旋鋼管，螺旋鋼管與砼基礎(chǔ)的預(yù)埋鋼板焊接安裝，并于立柱底部焊接4道加勁板。跨公路處、變截面處管樁橫向間距3.9m，其余區(qū)段管樁間距3.0m。為確保軸向受壓的鋼管立柱承載穩(wěn)固、受力均勻，需確保立柱鉛垂安裝。

4.1.4 I45a工字鋼橫梁安裝

鋼管立柱上的橫梁為2I45a工字鋼，雙拼工字鋼橫梁在加工廠內(nèi)焊接成組后運(yùn)至現(xiàn)場吊裝，擱置在立柱頂面的開槽內(nèi)，并與立柱焊接加固。

4.1.5 貝雷梁安裝及加固

貝雷梁采用“321”公路鋼桁架（3×1.5m)。使用專用的支撐架將貝雷片橫向聯(lián)結(jié)成受力均勻的承載整體。用油漆在橫梁上按設(shè)計(jì)間距標(biāo)識貝雷片的安裝位置。在地面拼裝貝雷片，并用支撐架聯(lián)接成組，隨后用25t汽吊吊裝，安裝順序?yàn)橄戎虚g后兩側(cè)。

設(shè)置U形螺栓聯(lián)結(jié)貝雷片的下弦桿與工字鋼橫梁，以增強(qiáng)貝雷梁支架結(jié)構(gòu)的牢固性及整體承載能力。

4.1.6 工字鋼分配梁安裝

貝雷梁上按間距60cm橫向放置2I20a工字鋼分配梁。橫梁安裝完成后，安裝盤扣支架體系，支架安裝根據(jù)梁重考慮，在底板處縱向60cm間距，現(xiàn)澆1段翼緣板縱向間距為60cm，現(xiàn)澆2段翼緣板縱向間距為60cm，現(xiàn)澆3段翼緣板縱向間距為150cm。

4.1.7 頂托安裝

鋼管立柱安裝頂托，頂托可以調(diào)整標(biāo)高，以控制箱梁底模安裝高度，頂托伸出量一般控制在30cm以內(nèi)為宜。在頂托上鋪設(shè)底模系統(tǒng)，順橋向I10a工字鋼墊梁按間距60cm布置，其上方10cm×10cm方木小楞順橋向間距20cm布置。

4.1.8 箱梁底模安裝

箱梁底模為優(yōu)質(zhì)的竹膠板，底模竹膠板采用圓釘與方木小楞釘緊固定。

4.2 支架預(yù)壓

4.2.1 預(yù)壓荷載

支架的預(yù)壓對于高大模板體系而言，是必不可少的一道工序。通過模擬承載，以檢驗(yàn)支架、地基等結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及安全穩(wěn)定性。且在消除支架系統(tǒng)非彈性形變的同時(shí)，收集其彈性形變數(shù)據(jù)，為連續(xù)梁線形控制提供依據(jù)。

4.2.2 觀測點(diǎn)設(shè)置

每個(gè)連續(xù)梁段設(shè)置5個(gè)觀測斷面，斷面設(shè)于連續(xù)梁段的兩端、1/4L、1/2L、3/4L處，每斷面設(shè)置5個(gè)觀測點(diǎn)。

相應(yīng)的在支架觀測點(diǎn)垂直投影于地基面上也布設(shè)觀測點(diǎn)。

4.2.3 預(yù)壓方法、工藝及流程

本方案采用密封水袋與鋼筋砼塊相結(jié)合預(yù)壓的方法，其中鋼筋砼密度取2.5t/m3，安全系數(shù)1.2，計(jì)算預(yù)壓總重量為7690t。實(shí)際預(yù)壓過程中采用分三階段預(yù)壓，第一階段為現(xiàn)澆1#段預(yù)壓，第二階段為現(xiàn)澆2#段預(yù)壓，第三階段為現(xiàn)澆3#段預(yù)壓。累計(jì)布置水袋43個(gè)，尺寸為10.5m（長）×4.5m（寬）×2.0m（高），每個(gè)重量約95t，累計(jì)布置鋼筋砼塊3605t，預(yù)壓總重量約為7690t，預(yù)壓重量滿足要求。預(yù)壓流程如下：①首先鋪好水袋，調(diào)整好間距，模擬箱梁均勻受力狀態(tài)待檢測人員測量之后方可進(jìn)行一級加載；②進(jìn)行一級加載，加載時(shí)要求現(xiàn)場操作人員對水袋進(jìn)行對稱均勻加載，待檢測人員測量之后應(yīng)許進(jìn)行下一級加載，加載人員方可進(jìn)行下一級加載；③重復(fù)上述操作直至達(dá)到預(yù)計(jì)荷載方可停止加載。④對應(yīng)梁體分段現(xiàn)澆的組織安排，采用分段預(yù)壓的方式進(jìn)行加載，兩邊同時(shí)對稱預(yù)壓。

4.2.4 預(yù)壓觀測

全橋加載預(yù)壓順序與混凝土澆筑順序一致，即從主墩向兩邊對稱加載。預(yù)壓重量按計(jì)算荷載分3次（60%→100%→110%）逐級加載。沉降觀測的方法、頻率，數(shù)據(jù)分析處理，卸載、支架底模標(biāo)高的預(yù)拱度計(jì)算和調(diào)整嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求進(jìn)行。

5 結(jié)束語

本項(xiàng)目通過采用鋼管柱+貝雷梁與盤扣式支架組合方案進(jìn)行大跨度連續(xù)梁的支架現(xiàn)澆，大幅減少了地基處理的工程量。同時(shí)，通過組織分段流水作業(yè)，加快施工進(jìn)度的同時(shí)，避免了同時(shí)澆筑，資源高度集中投入的缺點(diǎn)。確保了本項(xiàng)目工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，還取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效果。